Tipos de Trenes de Engranajes

Tipos de trenes de engranajes. La clasificación de los trenes de engranajes, como cualquier otra clasificación, es un tema m uy subjetivo, en la medida en que depende del c riterio o criterios elegidos para re alizarla. A partir de consideraciones de índole cinemática, una posible clasificación puede ser: Trenes ordinarios: ordinarios: 

Trenes ordinarios simples.



Trenes ordinarios compuestos.

Trenes epicicloidales epicicloidales:: 

Trenes epicicloidales simples.



Diferenciales.

Trenes mixtos: mixtos: En los que coexisten los dos tipos de trene s de engranajes anteriores. La diferencia fundamental estriba en que en los trenes epicicloidales existe algún eje que tiene movimiento relativo respecto de los demás; mientras que en los trenes ordinarios el único movimiento que pueden tener los ejes es e l de giro sobre sí m ismos.

Trenes ordinarios. En un tren ordinario, los engranes de los ex tremos del tren giran sobre los dos ejes entre los que ha de establecerse la relación relac ión de transmisión deseada. Se dice que un tre n ordinario es, además, simple cuando cada eje contiene únicamente un e ngrane.

Fig. #. Tren de engranaje ordinario simple

EL número de dientes de los engranes intermedios no influye en el valor absoluto de la relación de transmisión. Son los llamados engranes locos: pueden servir para invertir el sentido de giro final (el signo de la relación de transmisión) o para modificar la distancia e ntre los ejes de entrada y salida. Otra posible aplicación de los trenes ordinarios simples tiene lugar en e l caso de que se desee tener más de un eje de salida de movimiento, para una sola entrada. El tren de engranajes compuesto e stá formado, como mínimo, por una rueda dentada doble. La rueda dentada doble consta de dos ruedas dentadas de distinto tamaño que están unidas y, por tanto, giran a la misma velocidad.

Fig. #. Tren de engranaje ordinario compuesto.

Si en un tren de engranajes ordinario simple es necesario que todas las rue das tengan el mismo módulo, no sucede lo mismo en el caso del t ren ordinario compuesto.

Trenes epicicloidales Un engranaje planetario o engranaje epicicloidal es un sistema de engranajes (o tren de engranajes) consistente en uno o más e ngranajes externos o planetas que rotan sobre un engranaje central o sol. Típicamente, los planetas se mo ntan sobre un brazo móvil o portaplanetas que a su vez puede rotar en relación al sol. Los sistemas de engranajes planetarios pueden incorporar también el uso de un e ngranaje anular externo o corona, que engrana con los planetas. A diferencia de los trenes de engranajes ordinarios, los trenes epicicloidales el eje de uno o más engranajes presenta un movimiento de rotación respecto a la bancada, por lo que la trayectoria de los puntos de las ruedas montadas sobre estos eje s son epicicloidales; de ahí el nombre con que se conoce este tipo de trenes de engranajes. A los trenes epicicloidales también se les conoce como trenes planetarios debido a la analogía que presenta el movimiento de los engranes con los planetas del sistema solar: hay una serie de engranes (planetas) que presenta un movimiento de rotación alrededor de otro engrane (sol). Aparece siempre un elemento sobre el que se montan los ejes de los planetas, denominado brazo, y que presenta movimiento de rotación respecto a la bancada. Entonces un tren de engranaje planetario o tren de engranaje e picicloidal es un sistema de engranajes que consistente en uno o más engranajes externos o planetas que rotan sobre un engranaje central o sol. Típicamente, los planetas se mo ntan sobre un brazo móvil o portaplanetas que a su vez puede rotar en relación al sol. Los sistemas de engranajes planetarios pueden incorporar también el uso de un e ngranaje anular externo o corona, que engrana con los planetas. El sistema, de esta manera, tiene dos grados de libertad que se restringen a uno haciendo girar al planeta alrededor de un engrane central.

Fig. #. Esquema de tren de engranaje epicicloidal y sus partes

Tipos engranajes epicicloidales. Básicamente existen dos tipos de trenes de engranajes epicicloidales, debido a su uso común en la mayoría de cajas automáticas, estos son: 

Sistema Simpson



Sistema Ravigneaux.

Sistema Simpson Consiste en dos trenes epicicloidales unidos por un mismo planetario y un árbol de salida. Aunque hay distintas configuraciones, generalmente el giro de entrada se realiza por el eje de la corona de uno de los trenes, la otra corona se une al porta satélites de esta primera, la cual suele ser la salida de giro. El otro porta satélites se encuentre frenado.

Fig. #. Tren de engranaje simpson

Fig. #. Caja de cambio Simpson

Sistema Ravigneaux

Es la conjunción de 2 o 3 trenes epicicloidales, y aunque hay muchas configuraciones, su principal característica es que solo tienen una corona y que los satélites tienen distintos dentados para engranar en planetarios, o dos juegos de planetarios, que engranan entre si y luego cada uno en su planetario

Fig. #. Tren de engranaje Ravigneaux

Fig. #. Caja de cambio Ravigneaux

Son utilizados por las cajas de cambio automáticas. Estos engranajes están accionados mediante sistemas de mando normalmente hidráulicos o electrónicos que accionan frenos y embragues que controlan los movimientos de los distintos elementos de los engranajes.

La ventaja fundamental de los engranajes planetarios frente a los engranajes utilizados por las cajas de cambio manuales es que su forma es más compacta y permiten un reparto de par en distintos puntos a través de los satélites, pudiendo transmitir pares más e levados. Otra ventaja es que disponiendo frenos de cinta y embrague que permitan fijar cada uno de estos elementos a la carcasa se pueden o btener distintas relaciones de multiplicación entre los demás elementos pudiendo de esta forma conseguir hasta 3 relaciones de cambio. Aplicaciones La principal aplicación de los trenes epicicloidales está en las cajas de velocidades automáticas y en los diferenciales. A continuación se explicara brevemente c ada una de estas. Cajas de cambio automáticas Están compuestas de una serie de eleme ntos, en los que destaca su suma importancia los trenes epicicloidales, ya que estos sustituyen a las parejas de piñones que se emplean en cada velocidad de una caja de cambios manual. Este tren de engranajes tiene más capacidad y más relaciones de desmultiplicación, también pueden invertir su giro y no necesita que se inter rumpa el giro para cambiar de marcha o velocidad.

Fig. #. Esquema de una caja de cambio automática. Diferencial El mecanismo diferencial tiene por objeto permitir que c uando el vehículo dé una curva sus ruedas propulsoras puedan describir sus respectivas trayectorias sin deslizamiento sobre el suelo. La necesidad de este dispositivo se explica por el hec ho de que al dar una curva el coche, las ruedas

interiores a la misma recorren un espacio menor que las situadas en el lado exterior, puesto que las primeras describen una circunferencia de menor radio que las segundas.

Fig. #. Ejemplo de un diferencial.