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.

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

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.

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.

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.)

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.

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.

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.

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.

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.

Pep Llenín

Oriol Roca