engranes

TRANSMISIONES RÍGIDAS Y FLEXIBLES
ENGRANES
La AGMA (American Gear of Manufacturers Association) define a los engranes de la siguiente manera:
“Son elementos de máquina que transmiten movimiento por medio de un enganchamiento continuo de dientes”.
Por lo tanto la transmisión mediante engranes es positiva.
En una transmisión de dos engranes se maneja la siguiente nomenclatura básica:
 Piñón:rueda conductora (subíndice p)
 Engrane: rueda conducida (subíndice g)

TIPOS DE ENGRANES Y SUS CARACTERÍSTICAS
Los engranes externos, o simplemente engranes, se clasifican inicialmente atendiendo la posición relativa de los
ejes de transmisión que conectan, encontrándose en consecuencia varios tipos. Los engranes de dientes rectos, los
helicoidales, los cónicos rectos, los cónicoshelicoidales y los de tornillo sinfín se han desarrollado en un proceso
histórico, siendo en consecuencia su tecnología del dominio público, así, se pueden fabricar en cualquier taller
mecánico. Otros, por el contrario, son marca registrada al ser desarrollados por una compañía en particular.

Para conectar ejes paralelos entre sí

Dientes rectos
Helicoidales
Helicoidales dobles
Esqueleto depescado
Dientes internos
Cónicos rectos

Engranes

Para conectar ejes no paralelos

Cónicos espirales
Cónicos Zerol
Cónicos de dientes oblicuos
Engranes de cara

Engranes hipoidales
Helicoidales cruzados
Para conectar ejes no paralelos y que no se Espiroidales
intersectan
Piñón – cremallera
Variaciones de engrane tornillo – sinfín

ENGRANES DE DIENTES RECTOS
Características generales
1. La transmisión es positiva (no hay deslizamiento) y en engranes circulares la velocidad angular es
constante.
2. La distancia entre centros puede ser relativamente corta, por lo que se tiene una transmisión compacta.
3. Se puede hacer un diseño de engranes intercambiables para variar la velocidad del elemento conducido.
4. La eficiencia es alta, ya que la pérdida de potenciapuede ser de menos del 1% de la potencia transmitida.
5. El mantenimiento de la transmisión es económico, y su vida es larga.
6. No se pueden operar a velocidades lineales demasiado elevadas (5,000 ft/min).
7. No se pueden utilizar donde se requieran niveles bajos de ruido.



Teoría de los dientes del engrane

La forma más fácil de transmitir movimiento de un eje a otro es por medio dedos cilindros rodantes, siempre y
cuando exista suficiente fricción entre ellos para evitar deslizamientos. Esta forma de transmisión presenta el
inconveniente de un torque bajo, por lo que la solución es añadir algunos dientes. Entonces los cilindros se
convierten en engranes, que para funcionar sin deslizamiento deben cumplir ciertas consideraciones.



Ley fundamental del engranajeEsta nos dice que “...la razón de velocidad angular entre los engranes de un engranaje (o tren de engranes) debe
mantenerse constante a través del acoplamiento”. Entonces encontramos la razón de velocidad angular:

mv 

n salida
n entrada

donde n son velocidades angulares en rpm.
La ventaja mecánica es el recíproco de la relación de velocidades:

mA 

n
1
 entrada
mv
n salidaentonces, en esencia, un engrane es un dispositivo que intercambia torque por velocidad, y viceversa.



Forma de los dientes del engrane

Para que se cumpla la ley fundamental del engranaje, en dientes acoplados los contornos del diente del engrane
deben ser los conjugados uno del otro. La curva con forma de involuta de una circunferencia es la forma más
aceptada actualmente parageneral el perfil de los dientes.
La involuta de un círculo es una curva que se genera al desenrollar una cuerda tensa en un cilindro.
En relación con esta curva:
1. La cuerda siempre es tangente al círculo base
2. El centro de curvatura de la involuta está siempre en el punto de tangencia de la cuerda con el círculo base
3. Una tangente a la involuta siempre será normal a la cuerda, que es el...