Engranaje
Un engranaje es una parte de una máquina circular giratoria que tiene dientes cortados o, en el caso de una rueda dentada o rueda dentada , dientes insertados (llamados engranajes ), que engranan con otra parte dentada (compatible) para transmitir (convertir) par y velocidad. El principio básico detrás del funcionamiento de los engranajes es análogo al principio básico de las palancas. [1] Un engranaje también puede conocerse informalmente como un engranaje . Los dispositivos con engranajes pueden cambiar la velocidad, el par y la dirección de una fuente de energía . Los engranajes de diferentes tamaños producen un cambio en el par, creando una ventaja mecánica , a través de surelación de transmisión , y por lo tanto puede considerarse una máquina simple . Las velocidades de rotación y los momentos de torsión de dos engranajes difieren en proporción a sus diámetros. Los dientes de los dos engranajes tienen la misma forma. [2]
Dos o más engranajes engranados, que trabajan en secuencia, se denominan tren de engranajes o transmisión . Los engranajes de una transmisión son análogos a las ruedas de un sistema de polea de correa cruzada . Una ventaja de los engranajes es que los dientes de un engranaje evitan el deslizamiento. En transmisiones con múltiples relaciones de transmisión, como bicicletas, motocicletas y automóviles, el término "marcha" (por ejemplo, "primera marcha") se refiere a una relación de transmisión en lugar de una marcha física real. El término describe dispositivos similares, incluso cuando la relación de transmisión es continua en lugar de discreta, o cuando el dispositivo en realidad no contiene engranajes, como en una transmisión continuamente variable . [3]
Además, un engranaje puede engranar con una parte dentada lineal, llamada cremallera , produciendo traslación en lugar de rotación.
Los primeros ejemplos de engranajes datan del siglo IV a. C. en China [4] (época de Zhan Guo - finales de la dinastía Zhou del Este ), que se han conservado en el Museo Luoyang de la provincia de Henan, China . Los primeros engranajes conservados en Europa se encontraron en el mecanismo de Antikythera , un ejemplo de un dispositivo de engranajes muy temprano e intrincado, diseñado para calcular posiciones astronómicas . Su tiempo de construcción se estima en la actualidad entre el 150 y el 100 a. C. [5] Los engranajes aparecen en obras relacionadas con Héroe de Alejandría , en el Egipto romano alrededor del año 50 d. C., [6] pero se remonta a la mecánica delEscuela alejandrina en el Egipto ptolemaico del siglo III a. C. , y fue muy desarrollada por el erudito griego Arquímedes (287-212 a. C.). [7]
El engranaje segmentario, que recibe / comunica movimiento alternativo desde / hacia una rueda dentada, que consiste en un sector de un engranaje / anillo circular que tiene engranajes en la periferia, [8] fue inventado por el ingeniero árabe Al-Jazari en 1206. [9] El El engranaje helicoidal se inventó en el subcontinente indio , para su uso en desmotadoras de algodón , en algún momento durante los siglos XIII-XIV. [10] Es posible que se hayan utilizado engranajes diferenciales en algunos de los carros chinos que apuntan al sur , [11] pero el primer uso verificable de engranajes diferenciales fue el fabricante de relojes británico Joseph Williamson en 1720.
La palabra engranaje es probablemente del nórdico antiguo gørvi (plural gørvar ) 'indumentaria, engranaje', relacionado con gøra , gørva 'hacer, construir, construir; poner en orden, preparar ', un verbo común en nórdico antiguo, "utilizado en una amplia gama de situaciones, desde escribir un libro hasta aderezar la carne". En este contexto, el significado de 'rueda dentada en maquinaria' atestiguó por primera vez la década de 1520; el sentido mecánico específico de "partes mediante las cuales un motor comunica movimiento" es de 1814; específicamente de un vehículo (bicicleta, automóvil, etc.) en 1888. [13]
Arriba: configuración paralela
Abajo: configuración cruzada