Los dientes engranados transmiten movimiento.
Un engranaje conductor empuja los dientes de uno conducido. Dos engranajes exteriores simples sobre ejes paralelos giran en sentidos opuestos.
El número de dientes determina su relación de velocidades. Más dientes en el engranaje conducido implican menos revoluciones conducidas por cada revolución del conductor.
Siga una reducción ideal.
Una reducción 3:1, dibujada a escala.
- Conductora: 20 dientes. 600 revoluciones por minuto (rpm), con un par de entrada de 10 N·m.
- Engranaje conducido: 60 dientes. 200 rpm en sentido contrario. El par ideal de salida es de 30 N·m; tres vueltas del elemento conductor producen una del conducido.
Si el par de entrada es de 10 N·m, el par de salida ideal es de 30 N·m. El par de salida real es menor a esa velocidad porque el par de engranajes tiene pérdidas.
Un reductor no multiplica la potencia.
Reducir la velocidad puede aumentar el par, pero las potencias ideales de entrada y salida siguen siendo iguales. Los reductores reales pierden parte de la potencia por rozamiento y otros efectos.
Un par de salida mayor no significa que el reductor haya creado energía. La salida gira un ángulo menor en el mismo tiempo.
Cada engranaje se adapta a configuraciones distintas.
Los engranajes rectos y helicoidales suelen conectar ejes paralelos. Los engranajes cónicos pueden cambiar la dirección del eje. Las disposiciones de tornillo sin fin utilizan un tornillo que acciona una rueda y pueden proporcionar una reducción considerable.
Algunas máquinas de ascensor tienen un reductor entre el motor y la polea de tracción. Las máquinas sin reductor conectan motor y polea sin esa etapa reductora.
Los dientes necesitan una geometría y holgura controladas.
La holgura es el espacio libre entre dientes engranados. Cierta holgura permite que el diseño funcione, pero el desgaste excesivo puede afectar al movimiento y al ruido.
La alineación, los rodamientos, la lubricación y el estado de los dientes actúan conjuntamente. No debe suponerse que un reductor retendrá un ascensor solo porque su relación de reducción sea alta.
Una mirada más cercana
Una transmisión por tornillo sin fin puede resistir el accionamiento inverso en ciertas condiciones, pero el autobloqueo depende de la geometría, rozamiento y funcionamiento. No es un sustituto general de un freno.
Compruebe lo que ha entendido
Un reductor ideal reduce la velocidad a un tercio. ¿Qué ocurre con el par?
Mostrar la explicación
El par aumenta hasta tres veces el valor de entrada. La potencia permanece igual en el modelo ideal; las pérdidas reales reducen la salida.
Para seguir leyendo.
Lectura opcional para profundizar en esta lección.
- Open University: engranajes y transmisiones
La sección 1.13 usa diagramas de ruedas y engranajes para explicar relaciones de velocidad, número de dientes y sentido de giro. Siga la Figura 8 antes de pasar al tren de engranajes más complejo.