engranaje multiplicador

Utilidad

Permite transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes, pudiendo modificar las características de velocidad y sentido de giro. Los ejes pueden ser paralelos, coincidentes o cruzados.

Este mecanismo se emplea como reductor de velocidad en la industria (máquinas herramientas, robótica, grúas...), en la mayoría de los electrodomésticos (vídeos, cassetes, tocadiscos, programadores de lavadora, máquinas de coser, batidoras, exprimidores...), en automoción (cajas de cambio de marchas, cuentakilómetros, regulación de inclinación de los asientos...), etc.

Descripción

El sistema de engranajes es similar al de ruedas de fricción. La diferencia estriba en que la transmisión simple por engranajes consta de una rueda motriz con dientes en su periferia exterior, que engrana sobre otra similar, lo que evita el deslizamiento entre las ruedas. Al engranaje de mayor tamaño se le denomina rueda y al de menor piñón.

Multiplicador de velocidad a engranajes

A diferencia de los sistemas de correa-polea y cadena-piñón, este no necesita ningún operador (cadena o correa) que sirva de enlace entre las dos ruedas .

Los dientes de los engranajes son diseñados para permitir la rotación uniforme (sin saltos) del eje conducido.

Sentido de giro

Este sistema de transmisión (como el de ruedas de fricción ) invierte el sentido de giro de dos ejes contiguos, cosa que podemos solucionar fácilmente introduciendo una rueda loca o engranaje loco que gira en un eje intermedio.

Engranaje loco

Características

Relación de velocidades

Las velocidades de entrada (eje conductor) y salida (eje conducido) están inversamente relacionadas con el número de dientes de las ruedas a las que están conectados (igual que en la transmisión por cadena-piñón) cumpliéndose que:

N1·Z1 = N2·Z2

con lo que la velocidad del eje conducido será: N2=N1·(Z1/Z2)

donde:

Velocidad de un multiplicador por poleas                          

N1 Velocidad de giro del eje conductor

N2 Velocidad de giro del eje conducido

Z1 Número de dientes de la rueda

Z2 Número de dientes del piñón

La relación de transmisión del sistema es:

Ventajas e inconvenientes

Respecto al sistema polea-correa, presenta una serie de ventajas e inconvenientes:

Las principales ventajas son: mantener la relación de transmisión constante incluso transmitiendo grandes potencias entre los ejes (caso de automóviles, camiones, grúas...), lo que se traduce en mayor eficiencia mecánica (mejor rendimiento). Además, permite conectar ejes que se cruzan (mediante tornillo sinfín), o que se cortan (mediante engranajes cónicos) y su funcionamiento puede llegar a ser muy silencioso.

Los principales inconvenientes son: su alto coste y poca flexibilidad (en caso de que el eje conducido cese de girar por cualquier causa, el conductor también lo hará, lo que puede producir averías en el mecanismo motor o la ruptura de los dientes de los engranajes). Otro inconveniente importante es que necesita lubricación (engrase) adecuada para evitar el desgaste prematuro de los dientes y reducir el ruido de funcionamiento.