Se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una maquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina "corona" y el menor "Piñón". Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo. De manera que una de las ruedas está conectada por la fuente de energía y es conocido como engranaje motor y la otra está conectada al eje que debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina engranaje conducido. Si el sistema está compuesto de más de un par de ruedas dentadas, se denomina 'tren.
La principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje respecto de la transmisión por poleas es que no patinan como las poleas, con lo que se obtiene exactitud en la relación de transmisión.
La relación de transmisión
La relación de transmisión ( i ) es una relación entre las velocidades de rotación dedos engranajes conectados entre sí. Esta relación se debe a la diferencia de diámetros de las dos ruedas, que implica una diferencia entre las velocidades de rotación de ambos ejes , esto se puede verificar mediante el concepto de velocidad angular.
Otro punto que se debe considerar es que al cambiar la relación de transmisión se cambia el par de fuerza aplicado, por lo que debe realizarse un análisis para saber si este nuevo par será capaz de vencer la inercia del engranaje y otras fuerzas externas y comenzar el movimiento o por otro lado si el engranaje será capaz de soportar un par muy grande sin fallar.
Matemáticamente, la relación de transmisión entre dos engranajes circulares con un determinado número de dientes se puede expresar de la siguiente manera.
ENGRANAJE SINFIN
Si desea crear una relación de transmisión alta, nada mejor que el tornillo sin fin. En un engranaje helicoidal, un eje roscado se acopla a los dientes de un engranaje. Cada vez que el eje gira una revolución, el engranaje se mueve un diente delantero. Si el equipo tiene 60 dientes, tiene una relación de transmisión 60:1 en un paquete muy pequeño. Por debajo de estas palabras, una representación engranaje helicoidal y un limpiaparabrisas.
Sistema de Poleas
La figura de la derecha muestra una pequeña polea motriz tirando alrededor de una polea más grande accionada. Las rpm (revoluciones por minuto) de la rueda de polea impulsada más grande será menor que la rueda de polea motriz pequeño.
Observe las áreas sombreadas en ambas poleas. En el momento en que el pequeño hace una vez, el más grande sólo hace una media vuelta.
Los sistemas de poleas se utilizan cuando hay una necesidad de transmitir un movimiento rotativo .. Se trata de un sencillo dispositivo mecánico para izar una cuerda hacia arriba y hacia abajo. Cuando el motor es encendido, se hace girar la rueda polea motriz. La correa hace que la rueda de polea accionada para girar, así, bobinado de la cuerda.
Ruedas dentadas y cadenas
Todo el mundo ha utilizado una bicicleta y se dio cuenta de que es accionado por una rueda de engranaje grande conductor (pedal de engranajes) con pedales fijados. Más pequeños engranajes en la parte posterior son impulsados, a su vez conduce la rueda trasera. A medida que la rueda trasera gira la bicicleta se mueve hacia adelante. Los engranajes accionados por cadenas se usan en motocicletas, en los motores de autos, etc.
PIÑON Y CREMALLERA
El sistema de engranaje de piñón y cremallera permite el movimiento giratorio del volante de dirección que se convierte en movimiento lineal.La imagen (abajo) muestra un vehículo y su sistema de dirección. Esto permite que el volante de dirección para girar las ruedas izquierda y derecha de forma que puede ser dirigido.
Biela-Manivela
Una Biela-Manivela es un mecanismo de transformación del movimiento rectilíneo en uno rotatorio y viceversa Por encima, el cigüeñal (en rojo), casualmente, es la parte de un motor que se traduce movimiento alternativo lineal del pistón en rotación
