Fundamentos de los Sistemas de Transmisión Mecánica: Ruedas y Engranajes

Elementos mecánicos transmisores del movimiento

Los elementos mecánicos transmisores del movimiento tienen la función de transmitir el movimiento entre el eje de entrada y el eje de salida de una máquina, permitiendo además aumentar o reducir la velocidad.

Ruedas de fricción

Consisten en transmitir el movimiento entre dos ruedas gracias a la fuerza de rozamiento. Para ello, las zonas de contacto entre ruedas estarán fabricadas de un material con un alto coeficiente de rozamiento, con el fin de evitar que deslicen o patinen.

Tipos de ruedas de fricción

• Exteriores: Las dos ruedas giran en sentidos opuestos.
  • Distancia entre ejes: E = R + r
  • Relación de transmisión: i = r_motriz / R_conducida = n_conducida / n_motriz
• Interiores: Ambas ruedas giran en el mismo sentido.
  • Distancia entre ejes: E = R - r
  • Relación de transmisión: i = r_motriz / R_conducida = D_motriz / D_conducida = n_conducida / n_motriz
• Troncocónicas: Tienen forma de tronco de cono y transmiten el movimiento entre ejes cuyas prolongaciones se cortan.
  • Cálculo: tg β = r_motriz / R_conducida
  • Relación de transmisión: i = r_motriz / R_conducida = D_motriz / D_conducida = n_conducida / n_motriz

Nota: La velocidad de giro “n” se mide en rpm; cuanto más grande es la rueda, más lenta es su rotación.

Transmisión mediante engranajes de árboles paralelos

Consta de dos ruedas a las que se les han tallado una serie de dientes; el movimiento se transmite de diente a diente.

• Según la situación de los dientes: Engranajes exteriores e interiores.
• Según la forma: Rectos, helicoidales, en V o cónicos.
• Tren de engranajes: Sistema compuesto por más de un par de ruedas dentadas.

Ventajas y desventajas

• Ventajas: Compactos, alta precisión y no patinan.
• Desventajas: Requieren lubricación, son ruidosos y tienen un coste elevado.

Relación de transmisión: i = r_motriz / R_conducida = Dp_motriz / Dp_conducida = n_conducida / n_motriz

Engranajes de dientes helicoidales

Tienen sus dientes inclinados respecto de su eje. Al engranar varios dientes a la vez, el esfuerzo de flexión se reparte entre ellos, lo que reduce las posibilidades de rotura, el ruido y las vibraciones. Son idóneos para transmitir grandes potencias y un gran número de revoluciones, aunque su coste es mayor.

Relación de transmisión: i = z_motriz / Z_conducida = Dp_motriz / Dp_conducida = n_conducida / n_motriz

Engranajes de dientes en V

Con el objeto de compensar fuerzas axiales, se emplean dos engranajes cuyos dientes forman un ángulo complementario, uniéndose entre sí para formar un engranaje en V.

Relación de transmisión: i = z_motriz / Z_conducida = Dp_motriz / Dp_conducida = n_conducida / n_motriz