2. S'anomena engranatge o, més formalment, roda dentada un
element utilitzat per transmetre moviment entre les diferents
parts d'una màquina o mecanisme mòbil. Els engranatges
estan formats per dues rodes o més dentades. La més petita
s'anomena pinyó. Un engranatge serveix per
transmetre moviment circular mitjançant el contacte de
rodes dentades. Si el sistema és compost de més d'un parell
de rodes dentades, es pot anomenar tren d'engranatges.
3. TIPUS D’ENGRANATGES
Els principals tipus d'engranatges són:
Engranatges rectes
Engranatges helicoïdals
Vis sens fi
Pinyó-cremallera
Engranatges interiors
Engranatge epicicloïdal o planetari
Engranatges cònics
4. Per identificar i calcular un engranatge, hi ha una serie de paràmetres que son comuns a tots ells:
Modul= M = defineix la mida de la dent, i es determinant per la carrega a transmetre.
Nombre de dents= z =que relacionat amb el nombre de dents de la roda amb la que engrana determinara la velocitat angular de
cada una.
Diàmetre primitiu= Dp =es el diàmetre teòric on es produeix el contacte de les dents.
Diàmetre exterior= De = es el diàmetre de fora del engranatge.
Diàmetre interior= Di = es el diàmetre del fondo de les dents.
Alçaria de la dent= h = en les dues rodes es necessita que sigui igual.
Angle de pressió= α = es l'angle en que s'exerceix la pressió entre costats.
Espesor circular = e = es la longitud del arc de diàmetre primitiu que compren una dent.
Pas= p = la suma de la distancia cordal sobre el primitiu, d'una dent i el forat que ve a continuació.
5. ELS ENGRANATGES HELICOÏDALS
Els engranatges helicoïdals estan tallats en forma d'hèlix. Pel seu tallat és
necessari calcular les rodes de diferencial que donaran forma a la dent de
l'engranatge.
Tenen l'avantatge que transmeten més potència que els rectes ja que tenen més
d'una dent en contacte, i també poden transmetre més velocitat, són més
silenciosos i més duradors; a més a més, poden transmetre el moviment d'eixos
que es tallen.
6. És un mecanisme dissenyat per a la transmissió de grans
esforços. Generalment treballen amb eixos que es tallen a
90º.
Hi ha velocitats elevades de lliscament relatiu entre les dents.
Les pèrdues per fricció són doncs, elevades i això fa que la
reducció de vis sens fi tingui un baix rendiment i una vida
limitada pel desgast de les dents. La irreversibilitat del vis
sens fi s'empra sovint com a fre de seguretat en mecanismes
(transmissions d'ascensors, tensors, etc.)
7. El mecanisme de cremallera està constituït per una barra amb dents,
considerada com un engranatge de diàmetre infinit i un engranatge
de dents rectes de menor diàmetre, i serveix per a transformar un
moviment giratori de l'engranatge de menor diàmetre, en un
moviment lineal o al revés.
El tren cremallera, és un exemple d'ús. Aquest tipus de tren s'utilitza
quan s'han de superar grans pendents.
8. Engranatge epicicloïdal o planetari
És un sistema d'engranatges consistent en un o més engranatges
externs o satèl·lits que roten sobre un engranatge central o planeta .
Típicament, els satèl·lits es munten sobre un portasatèl·lits que al
seu torn pot rotar en relació al planeta. Els sistemes d'engranatges
planetaris poden incorporar l'ús d'un engranatge anular extern, que
engrana amb els satèl·lits.
L'engranatge planetari més utilitzat es troba dins de la transmissió
d'un vehicle.
9. Els engranatges cònics poden ser de dents rectes o
helicoïdals i s'utilitzen per transmetre moviments
entre eixos que es tallen a un angle determinat.
Un lloc on de segur hi trobarem engranatges cònics
rectes, es en el sistema diferencial de qualsevol
vehicle.
10. RENDIMENT
En el cas d'engranatges cilíndrics rectes el
rendiment es pot estimar amb la següent
fórmula:
On μ és el coeficient de frec, N1 i N2 són
respectivament el nombre de dents del pinyó i
de la roda. El signe és positiu si es tracta
d'engranatges exteriors i negatiu si són
interiors.
11. APLICACIONS
Les rodes dentades constitueixen un tipus d'element fonamental a
la majoria de màquines. Algunes de les aplicacions més conegudes
són els rellotges de tota mena o els automòbils. En aquests
darrers, la funció principal dels engranatges del sistema motor és la
transmissió del moviment des de l'eix d'una font d'energia fins a un
altre eix situat a una certa distància i que ha de realitzar un treball.
Fins i tot molts aparells electrònics necessiten de rodes dentades
en alguna part d'ells, com és el cas dels caixers automàtics. Poden
formar part de sistemes molt complexos però també d'altres molts
senzills, com per exemple en un encenedor o en una joguina de
corda.
