Tipos de trenes de engranaje

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3.2 Tipos de trenes de engranes.

Los trenes de engranes son mecanismo que tienen como objetivo primario la transmisión de movimiento rotacional a partir de la combinación de más de dos engranes. La relación entre la velocidad de giro (ω) del eje de entrada “motriz” y la de salida “impulsado” se denomina relación de transmisión (RT).
RT = ωentrada / ωsalida
Siendo la velocidad en el punto depaso P (VP) de la figura T.1 igual para ambos engranes, la relación de velocidades RT es inversamente proporcional a la relación de diámetros primitivos (D = 2×R) de los engranes.

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RT = ωentrada / ωsalida = ω1 / ω2 =VP/R1 / VP/R2 = D2 / D1 -----> RT= D2 / D1

Ya que los pasos diametrales (Pd) son iguales en las parejas de engranes, se tiene que la relación de velocidades RT esinversamente proporcional a la relación de números de dientes de los engranes (N).

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La ecuación anterior no se puede aplicar directamente para engranes que no sean rectos, ya que la misma puede ser afectada por otros parámetros de diseño.
En la mayoría de los casos los diseños de trenes de engranes están referidos a cajas reductoras; donde la velocidad de entrada es mayor que la de salida.La relación de transmisión para reductores es mayor que la unidad; RT > 1.
Los motores de combustión o eléctricos representan la principal fuente de movimientos para los mecanismos y máquinas. Las velocidades de rotación suelen ser superiores a 1.800rpm. Las cajas reductoras son ampliamente utilizadas para reducir la velocidad de giro de los motores hasta las magnitudes requeridas.
Latransmisión del par de torsión siempre está asociado a la velocidad de giro. La potencia por definición es igual al producto de la velocidad angular (ω) por el par de torsión (T); de manera que si se disminuye la velocidad se incrementa proporcionalmente el par de torsión.
Pot.=T×ω ⇒ T Entrada ×ω Entrada =T Salida ↑ ×ω Salida ↓

Los trenes de engranes se pueden agrupar en tres tipos:

Trenes deEngranes Simples.
Trenes de Engranes Compuestos.
Trenes de Engranes Planetarios.









Trenes de Engranes Simples:
Los trenes de engranes simples, son aquellos donde la transmisión de movimiento entre dos engranes se realiza por contacto directo entre los dientes y sólo tienen un engrane por eje.


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La relación de transmisión en un tren de engranes se puede determinar como elproducto de las relaciones de transmisión de los pares de engranes que lo forman.

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Como se puede observar en los trenes de engranes sencillos la relación de transmisión sólo depende de las características geométricas del engrane de entrada y de salida.
Los engranes intermedios pueden tener como objeto invertir el sentido de giro del engrane de salida o modificar las distancia entre losejes. Los engranes intermedios son denominados engranes “Locos”, ya que su presencia no incide en la relación de transmisión del tren de engranes sencillo.
Una limitante de los trenes de engranes sencillos son las relaciones máximas que se pueden alcanzar. Ya que la relación de transmisión sólo depende de los diámetros del primer y último engrane, su magnitud está limitada por parámetrosgeométricos.
Un criterio de diseño utilizado es que la relación de diámetros entre los engranes no debe ser mayor de 10; por lo que la relación de transmisión máxima recomendada en los trenes simples es de 10. Un caso especial de son los engranes “sin fin” en donde la relación de transmisión puede ser mayor de 100.

Trenes de Engranes Compuestos:
Los trenes de engranes compuestos son aquellos donde latransmisión se obtiene de la combinación en serie de parejas de engranes. Trenes de engrane en donde existen dos o más engranes en uno o más ejes.

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La relación de transmisión en un tren de engranes compuesto se puede determinar como el producto de las relaciones de transmisión de los pares de engranes − en contacto − que lo forman.


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La relación de transmisión entre los...
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