Tipos de Engranajes

Tipos de engranes: A pesar de que es un componente muy esencial dentro de toda maquinaria podemos encontrar solo unos pocos tipos. Estos se pueden clasificar principalmente en cilíndricos y cónicos, aunque cada una tiene sus diferentes tipos.

• Cilíndricos Rectos: Son los más comunes, se utilizan cuando los ejes son paralelos y cuando se necesitan grandes reducciones, velocidades medias y/o pequeñas.    

• Cilíndricos Helicoidales: Este tipo de engrane se caracteriza por tener sus dientes inclinados y se utilizan principalmente cuando se necesitan altas velocidades y una potencia alta. Una de sus principales características es que su marcha es más suave y silenciosa comparados con los engranes rectos.

• Cilíndrico en V: También se les conocen como espina de pescado o doble helicoidal ya que incorporan dos engranes helicoidales colocados opuestamente, algunos pueden llevar una pequeña ranura entre las dos hélices. Estos se utilizan prácticamente para lo mismo que los helicoidales simples con la única diferencia que este tipo de engranaje elimina el empuje axial que se genera en los simples.

• Cónicos rectos: Este tipo de engranes permiten transmitir el movimiento entre ejes colocados en ángulos principalmente a 90 grados y se les llama así  debido a la construcción en forma de cono de uno de los engranes.

• Cónicos Helicoidales: Estos tipos tienen diferente construcción con respecto a los rectos, ya que  sus dientes se fabrican inclinados. Estos engranes se utilizan de la misma forma que los helicoidales cilíndricos, para velocidades altas y una potencia mayor y también su marcha es más silenciosa y suave. 

• Sin fin: Este tipo se caracteriza por trabajar con un tornillo sin fin y una corona en conjunto. Se utilizan principalmente por que trabajan sin vibraciones y tienen una velocidad constante en su salida. Uno de los datos curiosos de este engranaje es que por cada vuelta que da el tornillo solo avanza un diente por vez. 

• Planetarios: También se le conoce como engrane epicicloidal y se caracteriza por tener un sistema de engranes que giran alrededor de uno central de ahí es que se toma el nombre de planetario ya que el engrane central se le conoce como sol y los que giran al rededor como planetas. Se utiliza principalmente para hacer cambios de velocidad en los sistemas que lo necesiten, como por ejemplo en las transmisiones automáticas automotrices.

Para hacer los cambios de velocidad se tienen tres diferentes funciones.

1.    Anillo exterior fijo: Cuando está configurado de esta forma la velocidad de salida es menor. 

2.    Engrane planetario fijo: En este caso la velocidad de salida es mayor.

3.    Anillo y engrane móviles: Cuando los dos componentes son móviles se utiliza para invertir el giro de salida (reversa de un automóvil automático) 

Cremallera: El funcionamiento de este tipo de engranaje es bastante sencillo de comprender ya que se encarga de transformar de un movimiento angular a uno en línea recta (rectilíneo) o viceversa.

Puede haber varios engranajes conectados entre sí y pueden tener diferentes formas y tamaños. Con el uso de engranajes puede conseguirse alguna de estas tres cosas:

• Aumento de velocidad: si se conectan dos engranajes juntos y el primero tiene más dientes que el segundo (para lo cual normalmente tiene que ser más grande), el segundo tiene que girar mucho más rápido para mantenerse al día. Eso significa que la segunda rueda gira más rápido que la primera pero con menos fuerza.

• Aumento de fuerza: si la segunda rueda de un par de engranajes tiene más dientes que la primera (es decir, si es una rueda más grande), gira más lentamente que la primera pero con más fuerza. 

Esto lo podemos ver bastante bien en el cambio de marchas de una bicicleta, donde hay marchas para avanzar más rápido con cada pedaleo y otras para transmitir más fuerza y subir cuestas.

Cambio de dirección: cuando dos engranajes se unen, el segundo siempre gira en la dirección opuesta. Por ejemplo, si el primero gira en sentido horario, el segundo debe girar en sentido anti horario. También se pueden usar engranajes con formas especiales para hacer que la potencia de una máquina gire en ángulo. En un automóvil, por ejemplo, el diferencial (una caja de engranajes en el medio del eje trasero de un automóvil de tracción trasera) usa un engranaje cónico en forma de cono para girar la potencia del eje impulsor 90 grados y girar las ruedas traseras.

Los engranajes multiplican la fuerza a cambio de disminuir la velocidad, y viceversa, pero la energía se mantiene constante  según el principio de conservación de la energía.