Comprar engranajes puede ser una tarea compleja si no se tienen unas nociones básicas de qué tipo de dispositivos existen en el mercado y de qué características diferencian a cada uno. Existe una amplia variedad de engranajes que se pueden distinguir por el material en el que están fabricados, su diseño o su funcionalidad.
Para reducir todo lo posible las dudas durante el proceso de compra de engranajes, os dejamos este artículo con los consejos y pautas a la hora de escoger los engranes más adecuados:
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Qué es la manufactura de engranajes
Denominamos manufactura de engranajes al proceso de fabricación de engranes, ya sea mediante fundición, extrusión, corte o forja de los materiales que los componen. Esta fabricación puede subdividirse en dos categorías: conformado y mecanizado.
- El conformado consiste en la fundición directa, el dibujo, el modelado o la extrusión de distintos tipos de formas de dientes en materiales fundidos, en polvo o ablandados por efecto del calor.
- El mecanizado atañe a operaciones tanto de desbaste como de acabado.
La fabricación de engranajes requiere de un proceso de gran precisión y supervisión, ya que cualquier error en la forma, el acabado o las dimensiones pueden resultar fatales. El procedimiento requiere varias operaciones de procesamiento en secuencia, dependiendo del material y tipo de engranajes y de la calidad deseada.
- En primer lugar se preforman las piezas en bruto.
- Después, se seccionan con una cortadora que se desplaza de manera axial a lo largo de toda la longitud de lo que después será el propio engranaje.
- Para construir los dientes del engranaje se emplean métodos de fresado y brochado, éste último sobre todo para los dientes internos.
- El penúltimo paso del proceso de fabricación es el tallado con fresa madre, que sirve para crear los dientes de manera gradual y para su endurecimiento completo o superficial.
- Para concluir, se llega al acabado de los dientes, ya sea mediante un proceso de esmerilado, afeitado, etc.
Una última inspección de los engranajes terminados asegura la calidad del dispositivo.
Tipos de engranajes: todo lo que debes saber para elegir la tipología correcta
Existen diferentes tipos de engranajes, aunque podemos establecer diferencias en función del criterio que utilicemos para clasificarlos: según el material, la forma o la función.
Conocer estas tipologías nos ayudará a tener más información para comprar engranajes y acertar en nuestra decisión:
Según el material
Aunque el acero es el material más común en la mayoría de los engranajes, en especial en diferentes sectores industriales, se pueden encontrar dispositivos fabricados en muchos otros materiales, como el bronce, el latón, el aluminio, el hierro fundido, el hierro dúctil o, incluso, metales en polvo. También existen engranajes de plástico.
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Una de las principales razones para que el acero sea un material tan utilizado, es que ofrece una excelente combinación entre la durabilidad y resistencia y el peso. A esa elevada resistencia al desgaste se le suma que su coste no es muy elevado y que gracias al tratamiento térmico es un material cuyas propiedades físicas y mecánicas pueden mejorar.
Según la forma
La forma de un engranaje está determinada por las posiciones que adoptan los ejes, ya sean paralelos, de intersección o sin intersección. A partir de ahí podemos hablar de engranajes rectos, cónicos, helicoidales, de cremallera, etc.
Engranajes rectos
Los engranajes rectos se utilizan con mucha frecuencia y para muchos fines, ya que ofrecen una alta precisión y no requieren de complejos ni costosos procesos de producción.
Se basan en ruedas cilíndricas, que son ruedas dentadas rectas y paralelas al eje, con una superficie cilíndrica de paso.
No presentan carga en la dirección axial (carga de empuje).
Engranajes cónicos
En este caso, los engranajes tienen apariencia cónica y los dos ejes se encuentran en un punto.
Tanto la superficie de paso como los dientes del engranaje están cortados a lo largo del cono.
Dentro del apartado de engranajes cónicos podemos diferenciar entre espirales, angulares, de corona, de inglete, hipoides y zerol.
Engranajes helicoidales
Lo que diferencia a este tipo de engranajes es que se usan con ejes paralelos similares a los engranajes rectos, pero se trata de engranajes cilíndricos cuyos dientes de bobinado interactúan de forma oblicua con el eje de rotación.
Es habitual su uso en aplicaciones que requieren velocidad, ya que son capaces de transmitir cargas más elevadas generando mucho menos sonido que los engranajes rectos.
El uso de engranajes helicoidales genera una fuerza de empuje en la dirección axial, por lo que se hace necesario emplear rodamientos de empuje.
Engranajes de cremallera
Un engranaje de cremallera se caracteriza porque sus dientes son de idéntica forma y dimensiones, además de estar cortados todos a la misma distancia a lo largo de una barra recta o superficie plana.
El radio del cilindro de paso de una cremallera es infinito, por ello el movimiento de rotación lineal surge cuando se engrana con un piñón de engranaje cilíndrico.
Las cremalleras se pueden dividir en cremalleras de dientes rectos y cremalleras helicoidales, pero ambas tienen líneas de dientes rectas.
Antes de comprar engranajes conviene conocer las distintas tipologías y qué familias de engranes se encuentran en cada una de ellas.
Según la función
El uso de los engranajes está muy extendido tanto en máquinas industriales, en automoción, en herramientas, así como en objetos como electrodomésticos, juguetes, etc.
Podemos diferenciar entre varios grupos distintos de engranajes, en función del papel que desempeñen:
Engranajes rectos
Se utilizan en transmisiones de ejes paralelos, en todo tipo de maquinaria (su uso está muy extendido). Se emplean en sectores donde se requiere un movimiento lento y donde no influye demasiado el nivel sonoro, como en maquinaria de vending o en sistemas de seguridad.
Los engranajes rectos también son muy usados para aumentar o disminuir la potencia de un objeto, como en las lavadoras, licuadoras, secadoras de ropa, equipos de construcción o bombas de combustible.
Otro de sus usos tiene que ver con la variación de la velocidad. Para tal fin se encuentran en relojes de mano o batidoras de cocina.
Engranajes cónicos
Esta familia de engranajes soluciona la transmisión entre ejes que se cortan y que se cruzan. Pueden ser:
- Rectos: usos en taladros, equipos de envasado, máquinas expendedoras, tornos y fresas.
- Espirales: dispositivos que trabajan a velocidades elevadas: en bicicletas, motocicletas y otros vehículos pequeños, ingeniería industrial o arquitectura naval.
- Hipoides: industria automotriz, así como accionamientos de máquinas de recogida o accionamientos para molinos y excavadoras, como las de rueda.
Engranajes helicoidales
Los helicoidales suelen aplicarse en maquinaria donde los accionamientos han de funcionar con mayores rangos de velocidad (maquinaria de hostelería) o menores niveles sonoros (automoción, climatización).
También suelen aplicarse en máquinas donde se necesita una transmisión de par alta con ejes paralelos.
Engranajes de cremallera
Los mecanismos de cremallera son a menudo empleados como parte de un accionamiento lineal sencillo, donde la rotación de un volante girado manualmente o por un motor se convierte en un movimiento lineal.
Una de sus aplicaciones más extendidas es la dirección asistida, así como en vías de los ferrocarriles en lugares en los que existe una gran pendiente en subida, puertas correderas y actuadores neumáticos.
Para saber más: Cómo calcular la relación de reducción en tus proyectos con engranajes
Dónde comprar engranajes
Acertar con la compra del engranaje adecuado es clave para evitar incidencias que pueden resultar muy costosas.
Uno de los aspectos que afectan de manera directa a la vida útil de los engranajes es la vibración que se genera por los acoplamientos, lo que también origina ruido.
Esto, junto al diseño que presente y a la resistencia a la flexión, llamada también fuerza de contacto, determina la durabilidad de un dispositivo fundamental para el buen funcionamiento de máquinas empleadas en sectores muy diversos.
Por ello, es clave adquirir engranajes con proveedores especializados que dispongan de un amplio catálogo de engranajes de la máxima calidad.
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