Explicación de los 7 tipos de engranajes: Guía completa

¿Qué son las marchas?

Engranajes son piezas redondas con dientes. Estos dientes ayudan a mover la potencia de una pieza giratoria a otra. Los engranajes ayudan a las máquinas a funcionar:

En movimiento potencia de un lugar a otro
Hacer girar las cosas más rápido o más lento
Cambiar la dirección las cosas se vuelven

Los engranajes se encuentran en muchos objetos cotidianos, como coches, relojes y bicicletas.

7 tipos principales de engranajes

Veamos la gran tipos de engranajes y qué hace que cada uno especial!

1. Engranajes rectos

Engranajes rectos tienen dientes rectos que sobresalen. Son el tipo de engranaje más común.

Qué hacen: Mover la potencia entre piezas que funcionan una al lado de la otra
Dónde encontrarlos: Relojes, coches de juguete y pasarelas móviles
Cosas buenas: Funciona muy bien (85-98% eficiente)
No muy bien: Puede ser ruidoso

Dato curioso: Aproximadamente 65% de todos los sistemas de engranajes de las fábricas utilizan engranajes rectos.

2. Engranajes helicoidales

Engranajes helicoidales tienen dientes que van a un ángulo. Parece que se retuercen alrededor del engranaje.

Qué hacen: Mueve la potencia con suavidad y menos ruido
Dónde encontrarlos: Piezas de automóviles y bombas de agua
Cosas buenas: 20% más resistente que los engranajes rectos y de 6 a 12 dB más silencioso
No muy bien: Empuje lateralmente mientras gira

Los coches Toyota utilizan engranajes helicoidales para que sus coches híbridos funcionen de forma más silenciosa.

3. Engranajes cónicos

Engranajes cónicos parecer conos con dientes. Ayudan a girar la potencia en las curvas.

Qué hacen: Cambia el sentido de giro 90 grados
Dónde encontrarlos: Taladros manuales y piezas de automóvil
Cosas buenas: Potencia de giro en las curvas
No muy bien: Difícil de hacer

Los helicópteros utilizan engranajes cónicos especiales para mover sus grandes palas. [^4] Puedes ver engranajes cónicos hechos con fresado de precisión CNC cuando se necesitan piezas muy exactas.

4. Engranajes helicoidales

Tornillos sin fin tener un tornillo forma que hace girar una rueda. Su aspecto es diferente al de otros engranajes.

Qué hacen: Reducir mucho la velocidad de giro (hasta una relación de 100:1)
Dónde encontrarlos: Ascensores y grandes máquinas
Cosas buenas: Puede impedir que las cosas retrocedan
No muy bien: Puede desperdiciar parte de la energía en forma de calor

Los ascensores utilizan engranajes helicoidales como dispositivos de seguridad que impiden que se caigan.

5. Cremallera y piñón

A cremallera y piñón tiene un barra recta con dientes y un pequeño engranaje redondo.

Qué hacen: Convierte un movimiento giratorio en un movimiento rectilíneo
Dónde encontrarlos: Dirección de automóviles y algunas máquinas
Cosas buenas: Diseño sencillo
No muy bien: Necesita una buena configuración para funcionar bien

6. Engranajes planetarios

Engranajes planetarios tienen un centro "sol" con engranajes más pequeños "planeta" engranajes que lo rodean.

Qué hacen: Cambia mucho de velocidad en poco espacio
Dónde encontrarlos: Turbinas eólicas y coches
Cosas buenas: 3 veces más potente que otros engranajes en el mismo espacio
No muy bien: Más complejo

Los aerogeneradores utilizan engranajes planetarios para convertir el lento movimiento de las grandes palas en un giro rápido que genere energía. Los engranajes planetarios suelen necesitar mecanizado de metales a medida funcione bien.

7. Engranajes internos

Engranajes internos tienen dientes en el en de un anillo en lugar del exterior.

Qué hacen: Ayude a que funcionen los sistemas planetarios
Dónde encontrarlos: En los engranajes planetarios
Cosas buenas: Ahorrar espacio
No muy bien: Difícil de hacer

Tipos de engranajes especiales

Hay algunos especial marchas para determinados trabajos:

Engranajes hipoides: Se utiliza en los coches para hacerlos 15% mejor en el gas
Engranajes en espiga: Dientes helicoidales dobles que no empujan lateralmente
Engranajes estriados: Forma especial para bloquearse en los ejes
Engranajes magnéticos: Trabajar sin tocar (utilizado en robots)

Elegir el tipo de engranaje adecuado

¿Cómo se elige el mejor engranaje? Piensa en estas cosas:

Cosas clave en las que pensar:

Lo que necesita	Mejor tipo de engranaje	Por qué funciona
Funcionamiento silencioso	Engranajes helicoidales	Los dientes angulados hacen menos ruido
Espacio reducido	Engranajes planetarios	3 veces más potencia en el mismo espacio
Giro en ángulo recto	Engranajes cónicos	La forma cónica dobla las esquinas
Alta velocidad	Engranajes helicoidales	Funcionamiento suave a altas velocidades
Movimiento unidireccional	Tornillos sin fin	No se puede girar hacia atrás
Movimiento rectilíneo	Cremallera	Convierte la rotación en movimiento rectilíneo

Para trabajos diferentes:

Coches: Utilizar engranajes hipoides y planetarios
Aviones: Utilice engranajes cónicos ligeros y resistentes
Robots: Necesidad de engranajes rectos y magnéticos precisos

Las empresas que fabrican robots necesitan servicios de rectificado de precisión para sus engranajes.

Materiales de engranaje

Los engranajes pueden fabricarse de muchas cosas diferentes:

Metal: Acero, hierro, latón, bronce
Plástico: Nylon, acetal, POM
Otros: Fibra de carbono, madera (para algunas cosas)

Por qué importa el material:

Acero los engranajes son muy fuertes pero pesados
Plástico los engranajes son silenciosos pero no tan fuertes
Bronce los engranajes funcionan bien con el acero y ayudan a reducir la fricción

Para engranajes de plástico, Plástico CNC mecanizado da buenos resultados.

Cómo se fabrican los engranajes

Los engranajes deben hacerse muy precisamente. Están fabricados por:

Corte: Utilización de máquinas especiales para cortar dientes
Tratamiento térmico: Endurecimiento del metal
Impresión 3D: Para engranajes de plástico y piezas de prueba

Problemas y soluciones

Las marchas pueden tener problemas. He aquí algunas de las más comunes:

Ruido: Utilizar engranajes helicoidales o una mejor lubricación
Póngase: Elija materiales más duros o un mejor acabado superficial
Breaking: No ejerzas demasiada fuerza sobre el engranaje

Normas sobre engranajes

Siguen las marchas normas especiales para que trabajen juntos:

ISO 1328: Normas sobre la exactitud de las marchas
AGMA 2000: Reglas sobre la carga que pueden soportar los engranajes
DIN 3961: Normas de tolerancia de los engranajes

Más de 70% de engranajes industriales siguen estas reglas.

Preguntas de la gente

¿Cuál es el tipo de engranaje más resistente?

Los engranajes rectos y helicoidales de acero templado son los más resistentes para la mayoría de los trabajos.

¿Qué tipo de engranaje es mejor para alta velocidad?

Los engranajes helicoidales rectificados con precisión funcionan mejor a altas velocidades porque se mueven con suavidad.

¿Cómo puedo hacer que los engranajes sean más silenciosos?

Utilice engranajes helicoidales o de espiga y manténgalos bien lubricados.

¿Qué hace que se rompan los engranajes?

Mala alineación, lubricación deficiente o aplicar demasiada fuerza sobre ellos.

Resumen

Los engranajes son increíble piezas que ayudan a las máquinas a funcionar. Desde el simple engranaje recto hasta los complejos sistemas planetarios, cada tipo tiene una función especial.