Engranaje
Un engranaje es una pieza de máquina circular giratoria que tiene dientes cortados o, en el caso de una rueda dentada o rueda dentada , dientes insertados (llamados cogs ), que engranan con otra pieza 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 se puede conocer informalmente como un engranaje . Los dispositivos engranados pueden cambiar la velocidad, el par y la dirección de una fuente de alimentación . Engranajes de diferentes tamaños producen un cambio en el torque, creando una ventaja mecánica , a través de surelación de transmisión , por lo que puede considerarse una máquina simple . Las velocidades de rotación y los pares de torsión de dos engranajes engranados difieren en proporción a sus diámetros. Los dientes de los dos engranajes que engranan tienen todos la misma forma. [2]
Dos o más engranajes que engranan, trabajando en una secuencia, se denominan tren de engranajes o transmisión . Los engranajes en una transmisión son análogos a las ruedas en un sistema de poleas cruzadas . Una ventaja de los engranajes es que los dientes de un engranaje evitan el deslizamiento. En transmisiones con relaciones de transmisión múltiples, 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 engranajes 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 Zhan Guo - dinastía Zhou del Este tardío ), 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 engranaje muy antiguo e intrincado, diseñado para calcular posiciones astronómicas . Su tiempo de construcción ahora se estima entre 150 y 100 a. [5] Los engranajes aparecen en obras relacionadas con Héroe de Alejandría , en el Egipto romano alrededor del año 50 d. C., [6] pero se remontan a la mecánica delescuela de Alejandría en el Egipto ptolemaico del siglo III a. C. , y fueron muy desarrollados por el erudito griego Arquímedes (287-212 a. C.). [7]
El engranaje segmentario, que recibe/comunica el movimiento alternativo desde/hacia una rueda dentada, que consta de un sector de un engranaje/anillo circular con dientes en la periferia, [8] fue inventado por el ingeniero árabe Al -Jazari en 1206. [9] El engranaje helicoidal se inventó en el subcontinente indio , para su uso en desmotadoras de algodón con rodillos , en algún momento durante los siglos XIII y 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 realizado por el fabricante de relojes británico Joseph Williamson en 1720.
La palabra engranaje es probablemente del nórdico antiguo gørvi (plural gørvar ) 'ropa, 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 carne". En este contexto, el significado de 'rueda dentada en maquinaria' se atestiguó por primera vez en la década de 1520; el sentido mecánico específico de 'partes por las cuales un motor comunica movimiento' es de 1814; específicamente de un vehículo (bicicleta, automóvil, etc.) hacia 1888. [13]
Arriba: configuración paralela
Abajo: configuración cruzada