Engranajes#
Los engranajes, al igual que las ruedas dentadas y las poleas, se utilizan en la transmisión de potencia para tres aplicaciones comunes: cambiar la dirección de la potencia, cambiar la cantidad de torque y cambiar las RPM. Los engranajes son una opción de transmisión menos común que la cadena, pero siguen siendo muy viables para la mayoría de los casos de uso. Los engranajes son igual de fiables que la cadena, pero no pueden utilizarse para transferir potencia a largas distancias. A muchos equipos no les gustan los engranajes cuando utilizan canales basados en kits porque el patrón de orificios limita las combinaciones de engranajes que se pueden utilizar. En consecuencia, puede resultar difícil conseguir una relación de transmisión específica deseada. Sin embargo, con los sistemas extrusión, es muy fácil utilizar diferentes relaciones, ya que los engranajes se pueden desplazar en extrusión.
Término
- Engranaje#
Un engranaje es una pieza de máquina que tiene dientes tallados, normalmente escritos en forma de «númeroT» (por ejemplo, 32T, 86T). Es una forma de transmisión de potencia que invierte el sentido de giro cuando se utiliza. El material más común con el que se fabrican los engranajes es el aluminio o el plástico delrin.
Engranaje de aluminio 56T REV#
Los engranajes se fabrican en diferentes materiales, siendo el más común el aluminio 7075. Nunca engrane engranajes de plástico con engranajes metálicos. Es aceptable engranar diferentes tipos de engranajes metálicos, siempre que tengan el mismo paso diametral. Se recomienda evitar los engranajes de aluminio TETRIX, ya que se desgastan con mucha facilidad. Algunos engranajes REV están hechos de Delrin, un plástico autolubricante. Es un material duradero, pero hay que tener en cuenta que es muy posible rayar el agujero utilizando un engranaje de plástico. Por lo tanto, le aconsejamos que utilice el REV Hex Hub Strengthener para evitar que se dañe el orificio de los engranajes de Delrin.
Los engranajes cónicos son un tipo especial de engranaje que permite la transmisión de potencia en dos planos diferentes. Es especialmente útil en espacios reducidos en los que una posición normal de montaje del motor no funcionaría.
Cálculo del diámetro de paso#
El círculo de paso es un círculo imaginario que está en contacto con el círculo de paso de cualquier otra rueda dentada con la que esté engranada. Básicamente, cada rueda dentada tiene un círculo de paso. Cuando el engranaje 1 está engranado con el engranaje 2, los círculos de paso de ambos engranajes deben tocarse exactamente en el centro del punto en el que los dientes se entrelazan entre sí.
Engranajes Engranados#
Término
- Engranar#
El engrane se refiere al contacto solapado entre un diente de engranaje y otro diente de engranaje, cadena y rueda dentada, o correa y polea.
Un engrane adecuado es esencial para garantizar la máxima transmisión de torque. Un engrane demasiado pequeño puede hacer que no se transmita potencia, que se descarrilen o que los engranajes se desgasten más rápido. Demasiado engrane puede producir fricción no deseada e introducir ineficiencias en el sistema de transmisión.
Al engranar engranajes, es importante que éstos no estén ni demasiado sueltos ni demasiado apretados. Si los engranajes están demasiado flojos, los dientes se desgastarán fácilmente, disminuyendo su longevidad. Sin embargo, si los engranajes están demasiado apretados, tendrán demasiada fricción y es posible que rechinen o se atasquen. La forma ideal de engranar los engranajes es asegurarse de que los dientes se entrelazan y apenas toquen la base del engranaje.
Atención
Si es posible, es mejor evitar engranar engranajes con un soporte de motor de sujeción: debido a la sensibilidad del engrane, incluso el más mínimo movimiento del motor dentro del soporte de sujeción puede hacer que los engranajes patinen o se dañen entre sí.
El cálculo de distancias entre ejes mediante engranajes es bastante sencillo. Para calcular la distancia entre ejes deseada entre dos engranajes dados, debe conocer el número de dientes de cada engranaje y el paso diametral de sus engranajes (el número de dientes por pulgada del diámetro del engranaje). Con estos dos datos, puede utilizar la ecuación \(D=\frac{T_{1}+T_{2}}{P}\). En esta ecuación, \(D\) es la distancia entre el centro de ambos engranajes, \(T_1\) y \(T_2\) son el número de dientes de cada engranaje en cuestión, y \(P\) es el paso diametral de los engranajes.
El módulo (abreviado MOD) de un engranaje se utiliza de forma similar al paso diametral. Es el número de milímetros del diámetro del engranaje por diente del engranaje. La ecuación para hallar la distancia entre ejes \(D\) es \(D = \frac{(T_{1} + T_{2}) * M}{2}\), donde \(T_{1}\) y \(T_2\) son el número de dientes de cada engranaje en cuestión, y \(M\) es el módulo del engranaje.
Nota
Asegúrese de no utilizar nunca el engrane de engranajes que no tengan el mismo paso diametral. (Una excepción notable son los engranajes de 32 de paso diametral y 0,8 de MOD. Estos están lo suficientemente cerca como para estar perfectamente bien).
Además, es posible promediar los diámetros de paso de los dos engranajes para hallar la distancia correcta entre centros.
Engranaje correcto#
Al igual que con las ruedas dentadas, es importante alinear los engranajes para que no se deslicen accidentalmente. Especialmente cuando se utiliza extrusión, es posible que el engranaje no quede paralelo a la extrusión, ya que los dos extremos de apoyo pueden no estar perfectamente alineados entre sí. Es imperativo que el engranaje esté alineado lo más recto posible para evitar daños o que se atasque.
Es muy recomendable utilizar grasa blanca de litio o un lubricante similar entre los engranajes para reducir la fricción y posibles atascos.
Ventajas#
Los engranajes son un método de transmisión de potencia sólido y probado. Los primeros ejemplos de engranajes se remontan al siglo IV a.C., por lo que estamos utilizando una tecnología con milenios de desarrollo a sus espaldas. Cuando se trata de engranajes, no hay mucho que no hayamos descubierto.
Los engranajes son fáciles de usar tanto en canal como en extrusión. En el canal, los engranajes ya están espaciados correctamente: sólo tienes que elegir el par de engranajes adecuado. La extrusión ofrece aún más flexibilidad: basta con deslizar los engranajes para engranarlos y obtener la relación que desees.
Los engranajes pueden proporcionar grandes reducciones en espacios reducidos. Dependiendo de la combinación de engranajes, se pueden conseguir grandes ratios de reducción en espacios muy reducidos (por ejemplo, un engranaje de 10 dientes y otro de 100 ocuparán mucho menos espacio que un piñón de 10 dientes y otro de 100).
Los engranajes no requieren tensado: una vez que la separación es correcta, los engranajes funcionan rápidamente. A diferencia de la cadena o la correa, no hay nada más que transfiera la potencia, lo que elimina la necesidad de tensar correctamente la cadena o la correa. Por supuesto, esto tiene el inconveniente de no poder transferir la potencia a grandes distancias.
Desventajas#
A veces, la relación deseada no es fácil de fabricar. La separación entre canales limita las relaciones de transmisión, pero esto puede evitarse con relaciones compuestas y un poco de creatividad.
La transferencia de potencia a larga distancia no es práctica con engranajes. Si necesitas transferir potencia a largas distancias, las combinaciones de engranajes pueden complicarse muy rápidamente, por lo que es preferible la correa/cadena.
Engranar engranajes puede ser complicado. La sensibilidad del engranaje lo empeora. Sin embargo, los canales resuelven este problema, proporcionando agujeros pre-espaciados para engranar fácilmente sus engranajes. Ten en cuenta que el engrane de los engranajes puede no ser perfecto, incluso con canales.
Los engranajes suelen desgastarse más rápido que los piñones si hay demasiada fricción entre ellos. Los equipos pueden utilizar grasa blanca de litio o un lubricante similar para ayudar a remediar este problema.
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