Trenes de engranes

Trenes de engranes
Un engranaje es un mecanismo que utiliza ruedas dentadas para transmitir potencia a través de movimientos rotatorios o de torsión. Un tren de engranajes es un mecanismo formado por varios pares de engranajes acoplados de tal forma que el elemento conducido de uno de ellos es el conductor del siguiente. Generalmente se recurre a ellos porque no es posible establecer unadeterminada relación de transmisión entre dos ejes mediante un solo par de ruedas dentadas; o también porque se desea obtener un mecanismo con relación de transmisión variable, lo que tampoco es posible con un solo par de ruedas. Los trenes se utilizan para transmitir altas potencias en distancias cortas sin la utilización de cadenas o bandas; y para permitir cambios en la relación de transmisiónmediante la combinación de tamaños de engranes. En los engranajes de diferentes tamaños, el engrane más grande se llama rueda, y el pequeño se llama piñón.
Cuando dos engranajes se endentan de forma directa, el engranaje motriz y el engranaje arrastrado giran en sentidos opuesto. Sin embargo, utilizando un engranaje adicional, llamado piñón loco, se puede hacer que el engranaje motriz y el arrastradogiren en el mismo sentido.

Generalmente, todos los ejes o flechas sobre las que están montados los engranes tienen sus ejes axiales paralelos entre sí pero también se pueden encontrar perpendiculares y angulados. Los engranes que se utilicen en un mismo arreglo deben tener el mismo tipo y características de sus dientes para que coincidan correctamente. En muchas aplicaciones, el elementoprincipal de este tipo de mecanismo es la rueda dentada doble, que consiste en dos engranajes de igual paso pero con dentados diferentes en cantidad, tamaño o forma, y que están unidos entre sí físicamente o montados sobre el mismo eje o flecha mediante una chaveta.
Este tipo de transmisiones se usa mucho como reductor de velocidad en la industria (máquinas herramientas, robótica, grúas...), en lamayoría de los electrodomésticos (vídeos, cassetes, tocadiscos, programadores de lavadora, máquinas de coser, batidoras, exprimidores...), en automoción (para las cajas de cambio de marchas)... y en general en cualquier máquina que precise transmitir elevadas potencias con reducciones de velocidad importante.

Clasificación de los trenes de engranajes
Los trenes de engranajes se pueden clasificar dela siguiente manera:
- Trenes ordinarios:
o Trenes ordinarios simples.
o Trenes ordinarios compuestos: estos a su vez, podrán ser recurrentes o no recurrentes
- Trenes epicicloidales (planetarios):
o Trenes epicicloidales simples
o Trenes de engranajes diferenciales
o Trenes epicicloidales de balancín
- Trenes mixtos: En los que coexisten combinaciones de los tipos anteriores

Ladiferencia fundamental estriba en que en los trenes epicicloidales existe algún eje que tiene movimiento relativo respecto de los demás; mientras que en los trenes ordinarios el único movimiento que pueden tener los ejes es el de giro sobre sí mismos.

En un tren ordinario, las ruedas extremas del tren giran sobre los dos ejes entre los que ha de establecerse la relación de transmisión deseada.En él, todos los ejes de las ruedas que lo componen (tanto extremas como intermedias) apoyan sobre un mismo soporte fijo.

Se dice que un TREN ORDINARIO es, además, SIMPLE cuando cada eje contiene únicamente una rueda. Por lo general se utiliza para mover mecanismos de apertura por su uso en la transmisión en distancias cortas, también se les puede encontrar en sistemas reductores o en bombascentrífugas donde los engranes comúnmente vienen en pares. En los sistemas de apertura valvular de los automóviles con doble árbol de levas son muy utilizados para tener una sincronización exacta.
En este caso, se cumple:

donde todas las ruedas deben tener el mismo módulo y la relación de transmisión que se desea conseguir es μ = ± ωn/ω1.
Y multiplicando entre sí los términos de la derecha...