Fundamentos y Componentes Clave de la Transmisión por Engranajes Industriales

Terminología Fundamental en Mecanismos de Engranajes

Definiciones Básicas de Componentes

• Engranaje: Unión de, como mínimo, dos ruedas que formalizan una transmisión de movimiento.
• Circunferencia Primitiva (C. Primitiva): Es el diámetro donde entran en contacto los dientes de los engranajes y donde se realiza la transmisión del movimiento.
• Paso Circular: Es la longitud del arco de la circunferencia primitiva entre dos puntos correspondientes de dos dientes consecutivos.
• Ángulo de Presión: Es el ángulo formado entre la línea que une los centros de las ruedas y la línea de acción (la línea donde entran en contacto los flancos de los dientes).

Tipos Específicos de Engranajes

• Engranaje Cónico: Son empleados frecuentemente, ya que logran muy buenas transmisiones de movimiento entre ejes que se cortan.
• Cremalleras: Sistemas que logran transformaciones de movimiento; gracias al giro de un piñón se obtiene un desplazamiento lineal de la cremallera.
• Tornillo Sin Fin (T. Sin Fin): Mecanismo o sistema de ruedas helicoidales en el que una rueda (el tornillo) tiene muy pocos dientes, normalmente uno o dos.

Partes del Diente del Engranaje

La geometría del diente es crucial para su funcionamiento:

• Cabeza del Diente: Parte comprendida entre la circunferencia primitiva y el exterior de la rueda (la punta del diente).
• Pie del Diente: Zona comprendida entre la circunferencia primitiva y la base del diente.

Constitución de las Ruedas Dentadas

Una rueda dentada se compone estructuralmente de las siguientes partes:

1. Cubo: Es el agujero o zona donde se asienta el eje que sustentará la rueda dentada.
2. Cuerpo: Es la porción de material que une el cubo con la corona.
3. Corona: Es la parte más importante de los engranajes; corresponde a su superficie perimetral y es donde se encuentran tallados los dientes.

Condiciones de Engranaje

Requisitos para la Interconexión

Para que dos ruedas engranen correctamente, deben de tener los mismos parámetros dimensionales en el diente, es decir, tienen el mismo paso y el mismo módulo.

Clasificación de los Pasos

Existen diferentes formas de medir la distancia entre dientes, dependiendo de la orientación:

• Paso Normal: Distancia entre dos dientes consecutivos, tomada de forma alineada con la generatriz del diente (perpendicular al flanco).
• Paso Circular: Distancia entre dos puntos iguales de dos dientes consecutivos medida sobre la circunferencia primitiva y de forma paralela al engranaje (medida sobre el arco).
• Paso Helicoidal: Si se observa en profundidad, no deja de ser un tornillo con muchas entradas. El avance que tenga es el que recibe el nombre de paso helicoidal (relacionado con el avance $S$ en un rectángulo de desarrollo).

Tipos de Tornillos Sin Fin

La eficiencia y capacidad de potencia de un sistema de tornillo sin fin dependen de la geometría de contacto:

1. Tornillo Sin Fin Cilíndrico con Rueda Helicoidal Cilíndrica

• Utilización relativa, ya que la superficie de contacto es pequeña. Debido a esto, transmiten pequeñas potencias.

2. Tornillo Sin Fin con Rueda Cóncava

• La hélice del tornillo hace mayor contacto en la rueda gracias a su forma. Transmite grandes potencias; es un sistema muy empleado.

3. Tornillo Sin Fin Globoidal

• El tornillo adquiere forma globoidal para adaptarse a la rueda. Ofrece buen funcionamiento, pero su aplicación es limitada debido a que su fabricación es muy costosa.