ESTUDIO CONCEPTOS FUNDAMENTOS NOMENCLATURA CLASIFICACIONES ENGRANES

Antes de adentrarnos más al tema de engranajes y engranes es importante conocer su concepto, así como su nomenclatura para poder conocer que partes lo componen para tomar en cuenta en el diseño y clasificación en la que se puede encontrar.

 ¿Qué es un engrane?

Como mencionamos antes es importante conocer lo básico de los engranes por lo que si definimos que es un engrane obtenemos que es prácticamente una rueda dentada que los cuales son elementos mecánicos que se utilizan en transmisión de movimientos mecánicos.

Mediante este complemento mecánico ocurre la transmisión de movimiento hacia el resto de la maquinaria como se puede observar en el gif, en el cual también se puede observar que el engrane transmite el movimiento en sentido opuesto.

partes del engranaje y nomenclatura 

Los engranes están conformados por distintas partes y cada parte cumple una determinada función y dependiendo el tipo de engrane pueden tener otras partes caras o secciones por lo que se nombraran a continuación 

• Engranes Diente de un engranaje: son los que realizan el esfuerzo de empuje y transmiten la potencia desde los ejes motrices a los ejes conducidos.
• Módulo: el módulo de un engranaje es una característica de magnitud que se define como la relación entre la medida del diámetro primitivo expresado en milímetros y el número de dientes
• Circunferencia primitiva: es la circunferencia a lo largo de la cual engranan los dientes.
• Engranes Paso circular: es la longitud de la circunferencia primitiva correspondiente a un diente y un vano consecutivos.
• Espesor del diente: es el grosor del diente en la zona de contacto, o sea, del diámetro primitivo.
• Número de dientes: es el número de dientes que tiene el engranaje. Se simboliza como (Z).
• Diámetro exterior: es el diámetro de la circunferencia que limita la parte exterior del engranaje.

• Engranes Diámetro interior: es el diámetro de la circunferencia que limita el pie del diente.
• Pie del diente: Es la parte del diente comprendida entre la circunferencia interior y la circunferencia primitiva.
• Cabeza del diente: Es la parte del diente comprendida entre el diámetro exterior y el diámetro primitivo.
• Engranes Flanco: es la cara interior del diente, es su zona de rozamiento.

• Altura del diente: es la suma de la altura de la cabeza (adendum) más la altura del pie.
• Angulo de presión: el que forma la línea de acción con la tangente a la circunferencia de paso.
• Engranes Largo del diente: es la longitud que tiene el diente del engranaje.
• Distancia entre centro de dos engranajes: es la distancia que hay entre los centros de las circunferencias de los engranajes.
• Relación de transmisión: es la relación de giro que existe entre el piñón conductor y la rueda conducida.

Tipos de engranes

los engranes pueden ser fabricadas de muchas configuraciones para realizar aplicaciones particulares por lo que se mostraran a continuación.  

Engranes rectos, helicoidales y espirales

ENGRANES RECTOS

Son aquellos en los cuales los dientes son paralelos al eje de simetría del engrane. Son los más simples y de menor costo de fabricación. Sólo pueden conectarse si sus ejes de rotación son paralelos.

existen mas de este tipo de engranajes los cuales se les conoce como:
ENGRANES HELICOIDALES 
Son aquellos en los cuales sus dientes están a un ángulo respecto al eje del engrane. Dos engranes helicoidales cruzados de la misma orientación se conectan con sus ejes formando un ángulo como el que se muestra en la figura. Los ángulos de hélice se diseñan de modo que permitan cierto ángulo de desvío entre los ejes de rotación que no se intersecan.
ENGRANES ESPINALES 
Se constituyen al unir cara a cara o adosar dos engranes helicoidales de idéntico paso y diámetro, pero con orientaciones opuestas, montados sobre el mismo eje.

Engranes de tornillos sin fin

tiene sólo un diente dispuesto continuamente alrededor de la pieza cilíndrica, con varias vueltas, igual que en la rosca de un tornillo. Este mecanismo de tornillos sin fin se conecta a un elemento especial llamado engrane de gusano, cuyo eje de rotación es perpendicular al del mecanismo de tornillo sin fin, según se observa en la figura.

Los tornillos sin fin y las ruedas se fabrican y remplazan por conjuntos específicos. Tienen la ventaja de poseer relaciones de engranaje muy altas en un pequeño volumen de conjunto y pueden soportar cargas muy elevadas, especialmente en sus formas de envolventes simple o doble.

Como el mecanismo de tornillo sin fin impulsor tiene sólo un diente, la relación de engranaje es igual a uno dividido entre el número de dientes del engrane del mecanismo de tornillo sin fin. Estos dientes no son de involuta sobre toda la cara, lo que significa que la distancia central debe mantenerse exactamente fija para garantizar la acción conjugada.

Mecanismos de piñón y cremallera

en este tipo de mecanismos se genera una involuta que es una línea recta, este engrane lineal se llama cremallera. No obstante, sus dientes tienen perfil trapezoidal, son verdaderas involutas. Este hecho facilita la creación de una herramienta de corte que forme dientes de involuta en engranes circulares, y fabrique con precisión una cremallera, la temple y afile para que realice el corte o tallado de dientes de engrane. El giro de la pieza base de un engrane común respecto a la cremallera cortante, mientras ésta oscila axialmente en la pieza base, desarrollará un verdadero diente de involuta para el engrane circular.

La aplicación más común de este mecanismo es la conversión de movimiento rotatorio a rectilíneo o viceversa. En este dispositivo puede ocurrir retro impulsión, de modo que requiere un freno si se emplea para sostener una carga. Un ejemplo de su uso es el mecanismo de dirección de piñón y cremallera de los automóviles.