Mecanismos de Transmisión de Movimiento: Engranajes y Tornillos

Mecanismos de Transmisión de Movimiento

La transmisión de movimiento es fundamental en la maquinaria. A continuación, se describen algunos de los sistemas más comunes:

Engranajes

Los engranajes son juegos de ruedas que poseen salientes denominados dientes, los cuales encajan entre sí, permitiendo que unas ruedas arrastren a las otras. Estos mecanismos son capaces de transmitir un movimiento circular entre dos ejes próximos, independientemente de si estos son paralelos, perpendiculares u oblicuos. Para lograr esto, se emplean diversos tipos de engranajes, entre los que destacan los cilíndricos de dientes rectos y los cónicos.

Es crucial que todos los dientes posean la misma forma y tamaño para un funcionamiento óptimo. En general, las dos ruedas y, por consiguiente, los dos ejes, giran en sentidos opuestos.

Los engranajes encuentran aplicación en una amplia gama de sectores, incluyendo:

• Máquinas industriales
• Automoción
• Artículos domésticos (batidoras, taladradoras, etc.)

La relación entre las velocidades de giro de las ruedas se determina por el número de dientes de cada una y se expresa mediante la siguiente ecuación:

$$ \frac{Z_1}{Z_2} = \frac{W_2}{W_1} $$

Tornillo sin Fin

El tornillo sin fin consiste en un tornillo que engrana con una rueda dentada helicoidal. El eje de la rueda es perpendicular al eje del tornillo.

Por cada vuelta completa del tornillo sin fin, que está acoplado al eje motriz, la rueda dentada conectada al eje de arrastre avanza un solo diente. Este sistema facilita la transmisión del movimiento desde el eje motriz (el tornillo) al eje de la rueda dentada. Una ventaja significativa de este mecanismo es que permite conseguir una gran reducción de la velocidad.

Debido a esta característica, se utiliza en:

• Mecanismos cuentavueltas
• Sistemas reductores de velocidad
• Clavijas de guitarra
• Limpiaparabrisas

La relación de velocidad en un tornillo sin fin se calcula de la siguiente manera:

$$ W_{tornillo} = W_{rueda} \times Z_{rueda} \times \frac{1}{N_{entradas}} $$

Donde $W$ representa la velocidad y $Z$ el número de dientes, y $N_{entradas}$ es el número de entradas del tornillo.

Sistema de Engranajes con Cadena

Este sistema se compone de dos ruedas dentadas con ejes paralelos, ubicadas a cierta distancia entre sí. Ambas ruedas giran de forma sincronizada gracias a una cadena metálica que engrana con sus dientes.

La cadena asegura que el movimiento circular del eje 1 se transmita al eje 2 a través de los engranajes 1 y 2. Es importante destacar que, en este sistema, los dos engranajes y, por lo tanto, los dos ejes, giran en el mismo sentido.

El sistema de engranajes con cadena es especialmente útil para transmitir altas potencias sin experimentar pérdidas de velocidad. Esto se debe a que la cadena se acopla directamente a los dientes del engranaje, eliminando cualquier posibilidad de deslizamiento entre ambos.

Para garantizar la correcta transmisión del movimiento:

• En el caso de cadenas metálicas, los eslabones deben tener la misma forma y tamaño que los dientes de los engranajes.
• De manera similar, las correas (como las de neopreno) deben estar dentadas de forma idéntica a las ruedas con las que engranan.

Este sistema se emplea comúnmente en diversas máquinas.