Fundamentos y Tipos de Ruedas Dentadas: Geometría y Transmisión de Potencia

Geometría Fundamental de las Ruedas Dentadas

Longitud del Diente (b)

Normalmente, la longitud del diente es aproximadamente igual a 10 módulos: $B \approx 10m$.

Circunferencia Exterior

Su propio nombre indica su medida, ya que es la circunferencia más exterior de la rueda, es decir, donde terminan sus dientes.

Circunferencia Interior

Es la circunferencia donde termina el tallado de los dientes, esto es, donde finalmente están unidos al cuerpo de la rueda.

Principios de Acoplamiento de Engranajes

Cuando se estudia un conjunto de ruedas dentadas, es crucial asegurarse de que todas poseen el mismo módulo, el mismo paso circular y la misma altura de dientes para garantizar un acoplamiento correcto.

Tipos Específicos de Engranajes

Ruedas Dentadas de Dientes Helicoidales

Reciben este nombre porque la forma de sus dientes dibuja una hélice. Sus características principales son:

• Al realizar el engranaje, hay más superficie de contacto entre dientes, lo que favorece la transmisión de grandes potencias.
• Su forma de trabajo es más silenciosa que la de dientes rectos.

Es importante notar que, en la transmisión generada por sus dientes, aparecen fuerzas axiales que deben ser absorbidas por los soportes.

Engranajes Cónicos

Este tipo de engranaje es empleado frecuentemente, ya que logra muy buenas transmisiones de movimiento entre ejes que se cortan (generalmente en ángulo recto).

Cremalleras y Piñones

Con estos sistemas se logran transformaciones de movimiento: mediante el giro de un piñón, se obtiene un desplazamiento lineal de la cremallera.

Engranaje de Tornillo Sin Fin

Este sistema está compuesto por dos partes:

• El tornillo sin fin (también llamado tornillo sin fin de una o varias entradas).
• Una rueda dentada (rueda helicoidal).

Los ejes que sujetan estos elementos se encuentran normalmente en una disposición cruzada en ángulo recto.

Variaciones del Engranaje Sin Fin

Existen tres variaciones principales:

1. Tornillo sin fin cilíndrico con rueda helicoidal cilíndrica.
2. Tornillo sin fin cilíndrico con rueda helicoidal cóncava.
3. Engranaje sin fin globoidal (el caso contrario al anterior, donde el tornillo es cóncavo).

Funcionamiento y Reducción de Movimiento

El tornillo sin fin se puede considerar como un engranaje cuyo número de dientes es igual al número de entradas. Debido a esto, a cada vuelta del tornillo le corresponde un giro de la rueda, desplazándose tantos dientes como entradas tenga el tornillo.

Ejemplo: Si tenemos un tornillo de una entrada y una rueda de 40 dientes, el eje donde va montado el tornillo dará 40 vueltas para que el eje de la rueda gire una sola vez. Por lo tanto, este sistema posee la característica de realizar reducciones muy grandes del movimiento.