Manual de seguridad y salud para operaciones en talleres mecánicos y de motores térmicos

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Engranaje planetario

Un engranaje planetario o engranaje epicicloidal es un sistema de engranajes (o tren de engranajes) consistente en uno o más engranajes externos o satélites que rotan sobre un engranaje central o planeta. Típicamente, los satélites se montan sobre un brazo móvil o porta satélites que a su vez puede rotar en relación al planeta. Los sistemas de engranajesplanetarios pueden incorporar también el uso de un engranaje anular externo o corona, que engrana con los satélites.
El engranaje planetario más utilizado se encuentra dentro de la transmisión de un vehículo.
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El engranaje planetario se usa aquí para aumentar la velocidad de salida. El porta satélites (verde) es impulsado por un par de entrada. El planeta (amarillo) proporciona el par de salida,mientras la corona (rojo) permanece fija. Adviértanse las marcas rojas antes y después de que el eje de entrada rote 45º en el sentido de las agujas del reloj.

Relación de cambio

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El porta satélites (verde) se deja estacionario mientras el planeta (amarillo) se usa como entrada. Los satélites (azul) giran en una proporción determinada por el número de dientes de cada engranaje. Aquí,la relación es -24/16 o -3/2; cada satélite gira a 3/2 la velocidad del planeta, en el sentido contrario.
La velocidad de transmisión en un sistema de engranaje planetario es muy poco intuitiva, especialmente porque hay varias formas de convertir la rotación de entrada en una de salida. Los tres componentes básicos de un engranaje epicicloidal son:
Planeta: El engranaje central.
Porta satélites:Sujeta uno o más engranajes satélites periféricos, del mismo tamaño, engranados con el planeta.
Corona: Un anillo externo con dientes en su cara interna que engrana con el o los satélites.
En cualquier sistema de engranaje planetario, uno de estos tres componentes básicos permanece estacionario, uno de los dos restantes es la entrada, proporcionando potencia al sistema, y el último componentees la salida, recibiendo la potencia del sistema. La relación de la rotación de entrada con la de salida depende del número de dientes de cada rueda y de qué componente permanezca estacionario.
Una situación es cuando el porta satélites permanece estacionario y el planeta se usa como entrada. En este caso, los satélites simplemente rotan sobre sus propios ejes a una velocidad determinada por elnúmero de dientes de cada engranaje. Si el planeta tiene P dientes y cada satélite tiene S dientes, entonces la relación es igual a -P/S. Por ejemplo, si el planeta tiene 24 dientes y cada satélite tiene 16, entonces la relación es -24/16 o -3/2, lo que significa que cada giro en sentido horario produce 1,5 giros en sentido antihorario en los satélites.
Esta rotación de los satélites puede a su vezimpulsar la corona, en una relación correspondiente. Si la corona tiene C dientes, entonces rotará S/C giros por cada uno de los satélites. Por ejemplo, si la corona tiene 64 dientes y los satélites 16, un giro en sentido horario de éstos resulta en 16/64 o 1/4 de giro en el mismo sentido de la corona. Extendiendo este caso con el de arriba:
Un giro del planeta provoca -P/S giros de los satélitesUn giro de los satélites provoca S/C giros de la corona
Por tanto, con el porta satélite bloqueado, un giro del planeta provoca -P/C giros de la corona.
La corona también puede dejarse fija, realizando la entrada sobre el porta satélites, produciéndose así la rotación de salida en el planeta. Esta configuración producirá una relación de cambio mayor, igual a 1+C/P.
Todo esto se describe conla ecuación:

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Donde n es el factor de forma del engranaje planetario, definido según:

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Si la corona permanece estacionaria y el planeta se usa como entrada, el porta satélites será la salida. La relación de cambio en este caso será 1/(1+C/P). Esta es la menor relación de cambio alcanzable con un sistema de engranaje epicicloidal. Este tipo de engranaje se usa a veces...