El uso de engranajes en infinidad de máquinas y dispositivos actuales hace necesario utilizarlos con la máxima eficiencia, de manera que se pueda sacar el máximo provecho de sus ventajas.
Uno de los conceptos clave para su buena utilización es el de la relación de transmisión de engranajes (rt). Elegir con acierto la relación de reducción es fundamental para:
- Que el engranaje pueda soportar un mayor par minimizando el error
- Para que se genere el movimiento, de modo que el par del engranaje motor supere a la inercia del engranaje.
A continuación vamos a conocer qué fórmulas son necesarias para calcular la relación de transmisión de engranajes y qué hay que tener en cuenta para ello.
La relación de transmisión de engranajes es fundamental para que se pueda generar el movimiento y el engranaje pueda soportar el par sin dar error
Qué es la transmisión de movimiento
La relación de transmisión de movimiento es la relación entre las velocidades de rotación de dos engranajes que se encuentran conectados entre sí.
Al contar cada rueda del engranaje con distinto diámetro, cada uno de los ejes rota a diferente velocidad cuando ambas están en marcha. Modificar la relación de transmisión equivale a cambiar el par de fuerza que se aplica.
La relación de transmisión de engranajes o relación de reducción se calcula dividiendo la velocidad de salida por la velocidad de entrada (i= Ws/ We) o dividiendo el número de dientes de las ruedas conductoras por el número de dientes de las ruedas conducidas (i= Ze/ Zs).
i = Ws/We
i = Ze/Zs
Ventajas de las transmisiones por engranajes
Las transmisiones por engranajes ofrecen una serie de ventajas frente a otro tipo de transmisiones. En primer lugar, proporcionan un alto rendimiento a la hora de trasladar fuerzas y movimientos, con una larga vida útil y una elevada fiabilidad.
Pero lo que más las distingue es su enorme exactitud en la relación de transmisión que alcanzan, lo que hace que puedan emplearse en maquinaria de precisión.
La relación de la transmisión por engranajes es muy exacta, lo que hace estas transmisiones perfectas para maquinaria de precisión
A diferencia de otros mecanismos, como las cadenas o las poleas, tienen pequeñas dimensiones, lo que hace que se puedan instalar tanto en maquinarias y espacios de pequeñas como grandes dimensiones, además de lugares de difícil acceso.
Además, su sencillo mantenimiento convierte a las transmisiones por engranajes en uno de los sistemas más empleados en grandes sectores industriales, como el de la automoción.
Parámetros para diseñar la transmisión de engranajes
A la hora de realizar el diseño de una transmisión de engranajes, es necesario tener en cuenta los siguientes tres parámetros:
1. Condición de engrane
Se denomina condición de engrane entre dos dientes, a la situación en la que el punto de contacto entre los dos siempre pasa por un punto O, de forma que su perfil lo permite.
Ese punto O debe localizarse en la misma línea que una tanto el centro de rotación de uno de los engranajes como el centro de rotación del otro.
Además, se debe producir una coincidencia entre los radios primitivos y las distancias que hay entre el punto O y los centros respectivos.
2. Relación de transmisión
La relación de transmisión (rt) es la relación existente entre las velocidades de rotación de los dos engranajes que entran en contacto.
En concreto, se trata del cociente entre la velocidad de salida y la velocidad de entrada (rt = ωs / ωe).
El sistema puede ser reductor, si relación de transmisión es inferior a 1, o multiplicador, si es superior a 1.
Quizás te interese: Variadores de velocidad: todo lo que necesitas saber sobre las cajas reductoras
3. Coeficiente de recubrimiento
Conocido también como relación de contacto, el coeficiente de recubrimiento (ε) mide el promedio de dientes que están en contacto en todo momento.
Se establece que el coeficiente de recubrimiento idóneo debe ser superior a 1,2 para asegurar la capacidad de transmitir cargas elevadas, aportar rigidez a la transmisión y ofrecer una puesta en marcha silenciosa y uniforme.
Cómo calcular la relación de transmisión de engranajes
Para calcular cuál es la relación de transmisión de engranajes se puede hacer de distintas maneras. Por ejemplo:
Cálculo de la relación de transmisión de engranajes cónicos
Si hablamos de engranajes de tipo cónico, debemos considerar que será equivalente al número de dientes del engranaje conductor, dividido entre el número de dientes con los que cuente el engranaje conducido (RT= Z1 / Z2).
Te puede interesar: Cálculo de engranajes: Mejora la eficiencia en tus transmisiones.
Cálculo de la relación de transmisión de un tren de engranajes
En el caso de un tren de engranajes con dos ruedas, debemos seguir los siguientes pasos:
- Cuenta los números de dientes. En primer lugar, deberemos contar el número de dientes que presenta el engranaje conductor y el número de dientes del engranaje conducido.
- Divide el número de dientes de la rueda conducida por el número de dientes de la rueda conductora. El número resultante serán las ocasiones en las que la rueda arrastrada pequeña debe girar para que la grande realice una vuelta completa.
La relación de transmisión será igual al número de dientes del engranaje motor entre el número de dientes del engranaje arrastrado.
En el caso de un tren de engranajes con más de dos ruedas, debemos seguir los siguientes pasos:
- Identifica cuál es la rueda conductora y cuál la conducida y divide el número de dientes de la primera y la segunda. La rueda intermedia no afecta para nada la relación de transmisión del tren de engranajes.
- Sigue los mismos pasos para averiguar la relación de transmisión que en el caso de un tren de engranajes con dos ruedas.
Para calcular la relación de transmisión de engranajes hay distintas formas, según si son engranajes de tipo cónico, trenes de engranajes con dos o más ruedas, etc.
Cálculo de la relación de transmisión en engranajes y cadena
Este tipo de transmisiones están formadas por dos ruedas dentadas y una cadena de eslabones articulados. En ella, los engranajes giran en el mismo sentido.
Se utiliza para transmitir el movimiento entre ejes paralelos lejanos.
La relación de transmisión es el resultado de dividir el número de dientes del engranaje motor entre el número de dientes del engranaje arrastrado.
¿Necesitas ayuda en el cálculo de la relación de tus transmisiones de engranajes? No dudes en ponerte en contacto con nosotros, te ayudaremos a poner en marcha tu proyecto y a calcular tus parámetros.
muy buen tema.
gracias por el tiempo que se toman para instruir sobre el tema, ya que nosotros cotamos con muchas dudas siempre.