MARCO TEORICO

 OBJETIVO: -Reconocer un engranaje 

-Aprender que utilidades tiene el engranaje en la vida cotidiana 

-Aprender el funcionamiento de un Engranaje 

MARCO TEÓRICO: 

¿Que es? 

Es un mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una maquina.Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y la menor piñón. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante el contacto de ruedas dentadas.

¿Cual es el objetivo del engranaje?

Transmitir el movimiento desde un elemento generador de potencia como un motor hasta el punto donde queremos aplicar la fuerza, con transformaciones en el eje de giro o la velocidad.

Los engranajes tienen dos funciones principales: aumentar la velocidad o aumentar la fuerza . Para aumentar una de ellas, se deben hacer concesiones. Por ejemplo, para aumentar la velocidad de las ruedas de una bicicleta, se debe aumentar la fuerza aplicada a los pedales.

¿Cuales son los principios de los engranajes?

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.

Tipos de Engranajes 

 

Engranaje recto: Los dientes son rectos y paralelos al eje de rotación. Son los engranajes más simples y se usan en aplicaciones donde la velocidad es baja y las cargas no son muy altas. Sin embargo, producen mucho ruido a altas velocidades debido a los choques entre dientes. 

Helicoidal: Los dientes están cortados en ángulo, formando una hélice. Esto permite un contacto más suave y progresivo entre los dientes, reduciendo el ruido y las vibraciones, y permitiendo una mayor capacidad de carga. Son comunes en transmisiones de autos y maquinaria pesada. 

Espina de pescado (Doble helicoidal): Es una versión mejorada del engranaje helicoidal. Tiene dos helicoidales opuestos que se encuentran en el centro, lo que elimina la fuerza axial producida en los helicoidales simples. Son usados en aplicaciones de alta carga y alta velocidad. 

Cónico liso: Tienen forma de cono y se usan para transmitir movimiento entre ejes que se cortan en un ángulo, normalmente a 90 grados. Los dientes son rectos, lo que resulta en un engranaje más sencillo pero ruidoso a altas velocidades. 

Cónico helicoidal: Son similares a los cónicos lisos, pero tienen dientes helicoidales. Esto mejora el contacto entre los dientes y reduce el ruido, además de permitir transmisiones más suaves. 

Hipoide: Este tipo de engranaje se usa cuando los ejes no se cruzan y no son paralelos, con un descentrado que permite tener el eje de entrada más bajo. Son usados frecuentemente en diferenciales de vehículos. 

Planetario: Este es un sistema compuesto por varios engranajes, incluyendo un engranaje central (sol), uno o más engranajes periféricos (satélites) y un engranaje anular. Permite una gran reducción de velocidad en un espacio compacto y se usa mucho en cajas de cambio automáticas y transmisiones complejas. 

De tornillo sin fin: Este tipo de engranaje consiste en un tornillo que engrana con una rueda dentada. Se usa principalmente cuando se requiere una gran reducción de velocidad. También tiene la ventaja de que, en muchos casos, el tornillo puede bloquear el sistema, evitando retrocesos.

 Cremallera y piñón: Se utiliza para convertir el movimiento rotatorio en movimiento lineal. El piñón es un engranaje circular que engrana con una barra dentada (cremallera). Este sistema es común en la dirección de automóviles y en puertas correderas.