Un engranaje es una pieza de máquina giratoria con dientes cortados que engranan con otra pieza dentada para transmitir el esfuerzo de torsión. Los dispositivos con engranajes pueden cambiar el par, la velocidad y la dirección de la fuente de energía. Pueden montarse en ejes y sus líneas centrales pueden ser paralelas o angulares relacionados uno al otro o en más planos. Los engranajes se clasifican en cinco categorías básicas de diseño: rectos, helicoidales, cónico, de tornillo e hipoide. Generalmente, la orientación del eje, la eficiencia, la velocidad y el par determinan qué tipo se debe utilizar para una aplicación específica.
Engranajes Rectos
Los engranajes rectos tienen el corte recto. Estos son los tipos de engranajes más simples. Consiste en un cilindro o disco con los dientes que se proyectan radialmente y solo pueden engranarse correctamente si están montados en ejes paralelos. El borde de cada diente es recto y está alineado paralelo al eje de rotación. Como otros tipos de engranajes, los rectos no producen empuje axial.
Los engranajes se aplican en aplicaciones de velocidad moderada, incluidos accionamientos de molinos, equipos de elevación y también maquinaria en general. Se utilizan principalmente debido a su bajo costo, falta de empuje final y bajo mantenimiento.
Engranajes Helicoidales
Tienen dientes que están orientados en ángulo en comparación con el eje del pivote. Este es el ángulo de la hélice. Los ángulos de la hélice varían desde unos pocos grados hasta 45 grados. Los dientes de engranajes helicoidales acoplados que operan en ejes paralelos deben tener el mismo ángulo de hélice, pero deben estar orientados en la dirección contraria.
Los engranajes helicoidales son más silenciosos, hacen menos vibración y funcionan a mayor velocidad. son capaces de llevar más carga que los engranajes rectos. Los engranajes helicoidales producen cargas de empuje. Al seleccionar los rodamientos, esto debe tenerse en cuenta.
Estos engranajes pueden ser helicoidales simples y helicoidales dobles.
Los engranajes helicoidales dobles tienen 2 juegos conjuntos de dientes en un engranaje con ángulos de dientes opuestos. Un ranura separa los dos conjuntos. Estos tipos de engranajes son mucho más efectivos en caso de golpes y vibraciones. Se utilizan para aplicaciones que requieren alta velocidad y alta relación en una sola etapa.
Engranaje de Tornillo
El conjunto de engranajes helicoidales consiste de un tornillo sin fin cilíndrico que engrana con un engranaje más grande, a menudo llamado rueda. El gusano que tiene una rosca tipo tornillo, requiere varias revoluciones para impulsar la rueda en una sola revolución. Estos conjuntos de engranajes tienen relaciones de reducción de alta velocidad.
Los hilos de tornillo están disponibles en simple, doble y más. Esto se puede determinar por el número de hilos en el extremo del tornillo. La acción del tornillo es silenciosa y produce una velocidad de salida constante sin pulsaciones.
Dado que la rosca helicoidal se desliza sobre los dientes de la rueda, en lugar de rodar, tiene una eficacia menor que otros tipos de engranajes.
Los engranajes helicoidales son adecuados para las aplicaciones en las que se encuentran cargas de impacto.
Engranaje Cónico
Los tipos de engranajes cónicos transmiten la potencia entre ejes que se cruzan a 90 grados. A veces, el ángulo puede ser diferente. Tienen dientes cortados en una superficie angular o cónica y generalmente tienen un ángulo de presión de 20 grados. Los engranajes cónicos producen cargas de empuje en ambos ejes, y eso debe tenerse en cuenta al diseñar los conjuntos de montaje del eje.
Hay tres tipos básicos de engranajes cónicos:
- Engranajes cónicos de dientes rectos – con dientes rectos
- Engranajes cónicos con espiral – con dientes curvados
- Engranajes de dientes oblicuos: con dientes rectos, pero en ángulo con la línea central del eje.
Engranaje Hipoide
Los engranajes hipoides son similares a los engranajes cónicos en espiral, solo que las líneas centrales del eje no se cruzan. Debido a su mayor relación de contacto, estos son más fuertes y funcionan de manera más suave y silenciosa que los engranajes en espiral. Aunque la alta presión de contacto y las velocidades de deslizamiento requieren lubricantes, estos engranajes se utilizan ampliamente en los diferenciales de tracción trasera de automóviles.
