Fecha de publicación: 07-05-2018
Tanto los engranajes como los piñones son ruedas dentadas; sin embargo, la funcionalidad de cada uno es diferente. Los engranajes se entrelazan con otros engranajes para transferir directamente la potencia. En contraste, los piñones utilizan una cadena para conducir indirectamente a otra rueda dentada. Uno de los ejemplos más comunes de uso del piñón es en una bicicleta. A pesar de esta diferencia, el diseño fundamental de un engranaje y un piñón es similar.
Cómo diseñar un engranaje
A continuación, veamos los pasos involucrados con el diseño de un engranaje:
Determinar la reducción de engranaje o piñón que se necesita. La teoría de centros de reducción de engranajes sobre el uso de engranajes o piñones de dos tamaños distintos para transferir la energía y aumentar o disminuir las RPM del motor, utiliza la siguiente fórmula para determinar la reducción de engranaje que necesitas:
Engranaje de reducción = Entrada RPM: RPM Salida deseada
Ejemplo: Si se tiene un motor que gira a 2.800 rpm y se quiere que la salida sea RPM 700 RPM, la fórmula sería así.
Reducción de engranaje = 2,800:700 o 4:1
Determinar la circunferencia de la rueda dentada o engranaje de entrada. La reducción de engranajes funciona basándose en la geometría de los engranajes o piñones utilizados. Pensemos en la circunferencia de un piñón o engranaje de entrada como la distancia que viaja en línea recta, para una revolución. Para encontrar la circunferencia del engranaje o piñón, se mide su diámetro y se utiliza la siguiente fórmula:
Circunferencia = π * Diámetro
Ejemplo: Un engranaje con un diámetro de 10 pulgadas (25 centímetros) tendría una circunferencia de la siguiente manera:
Circunferencia = 3.14 * 10 = 31,40 pulgadas (79,75 centímetros)
Determinar la circunferencia necesaria de salida del engranaje o piñón. En una sola etapa de reducción de un engranaje o piñón, se querrá la distancia de viaje de salida del engranaje (la circunferencia) por revolución para ser un múltiplo de la distancia de entrada. La fórmula para obtenerla es:
Relación de engranajes de reducción = Salida circunferencia de engranajes: circunferencia de entrada engranaje
Ejemplo: La reducción de engranajes deseada es de 4:1 La circunferencia de la rueda dentada de entrada es 31,40 pulgadas (79,75 centímetros) 04:01 = Salida: 31,4 04:01 = 125.6: 31.4 La circunferencia de salida del engranaje es 125,6 pulgadas (3,19 metros)
De esta manera, para cada vez que el engranaje de entrada gire una vez, el engranaje de salida girará un cuarto de vuelta, lo que reduce el número de revoluciones por minuto en un factor de cuatro.
Determinar el diámetro del engranaje o piñón y transferir el tamaño de la rueda dentada. Usar la fórmula de la circunferencia, de nuevo, para determinar el engranaje de salida o el diámetro del piñón necesarios. Como se recordará es:
Circunferencia = π * Diámetro
Por lo tanto,
= Diámetro Circunferencia / π
Con el ejemplo anterior
Diámetro = 125,6 / 3,14 Diámetro = 40 pulgadas (1,01 metros)
Utilizar el piñón de entrada original para transferir el tamaño y la forma de los dientes al piñón de salida más grande.