Engranaje

Un engranaje es un elemento mecánico con dientes que encajan con los de otro engranaje para transmitir movimiento y torque entre ejes. Al acoplarse, permiten modificar la velocidad y la dirección de la rotación y obtener diferentes relaciones de transmisión. Los trenes de engranajes combinan varios pares para adaptar par y velocidad en máquinas, vehículos e instalaciones industriales.

Los engranajes se clasifican principalmente por la forma de sus dientes: cilíndricos de dientes rectos, helicoidales, cónicos, de tornillo sin fin y planetarios. Los cilíndricos rectos son simples y eficientes a bajas velocidades; los helicoidales generan más par con menos ruido; los cónicos permiten cambios de dirección entre ejes no paralelos; los de tornillo sin fin ofrecen grandes reducciones y bloqueo; los planetarios permiten configuraciones compactas y relaciones de transmisión elevadas.

Geometría: las dimensiones se expresan por módulo o paso, diámetro primitivo y diámetro externo. El perfil de diente predominante es el involuto, que facilita contacto suave y transmisión estable. La relación de transmisión es el cociente entre el número de dientes de los engranajes involucrados y depende del diseño, del ángulo de presión y de la calidad de la malla.

Materiales y fabricación: se utilizan aceros al carbono o aleados, bronce y, en usos ligeros, plásticos. La producción se realiza por tallado, hobbing, rectificado y otras operaciones de mecanizado, con tratamientos superficiales y térmicos para aumentar dureza y resistencia. La lubricación adecuada es esencial para la eficiencia y la vida útil.

Aplicaciones y normas: se emplean en transmisiones de automóviles, maquinaria industrial, robótica, maquinaria agrícola y relojería. Existen normas y guías de diseño, como AGMA e ISO, que especifican tolerancias, cargas y vida útil. La eficiencia de un engranaje bien diseñado y lubricado suele situarse entre el 95% y el 99%.