1.3. ENGRANAJES CON CADENA

Este sistema de transmisión permite transmitir el movimiento circular entre dos ejes paralelos, pudiendo modificar la velocidad, pero no el sentido de giro. Se pueden transmitir elevadas potencias sin perdida de velocidad.

Funcionamiento en una bicicleta:

El ciclista es el motor que mueve el engranaje conductor o PLATO y mediante la cadena arrastra al engranaje conducido o PIÑÓN que está unido a la rueda trasera, moviendo así la bicicleta.

Los dos engranajes (plato y piñón) giran en el mismo sentido y decimos que la bicicleta es de tracción trasera, pues es la rueda trasera la que permite el movimiento.

PLATO CONDUCTOR (1)                                  PIÑÓN CONDUCIDO (2)
     N₁ y Z₁                                              N₂ y Z₂      
MECANISMO DE UNA BICICLETA

• ECUACIÓN DE TRANSMISIÓN es la mima que la transmisión por engranajes que relaciona las cuatro magnitudes fundamentales (dos magnitudes por cada engranaje):

                                                            Z₁ x n₁ = Z₂ x n₂

Plato conductor (1):

Z1: Numero de dientes del plato motriz (1)
N1: Pedaladas del ciclista donde 1 pedalada es una vuelta del plato (1)

Piñón conducido (2):

Z2: Número dientes del piñón conducido unido a la rueda trasera (2)
N2: Velocidad de giro del piñón conducido o de la rueda trasera (2) 

• RELACIÓN DE TRANSMISIÓN (i)   En este problema de la bicicleta se utiliza la expresión del número de dientes de cada engranaje: i = Z1 (plato) / Z2 (piñón)

1.4.  TORNILLO SIN FIN – RUEDA DENTADA

Se utilizan para transmitir el movimiento entre dos ejes perpendiculares entre sí (90º) y al mismo tiempo reducir mucho la velocidad del motor que está unido siempre al tornillo sin fin.

Tornillo sin fin (1)                                Rueda dentada o corona (2)
(siempre unido al motor)                        (siempre al eje conducido)  

Está formado por dos elementos:

            1. Tornillo sin fin que va siempre unido al motor.
            2. Rueda dentada que va siempre al eje conducido que es perpendicular al del motor.

Es un mecanismo irreversible, es decir, el motor siempre está unido al tornillo sin fin y la rueda dentada al eje conducido. 

APLICACIONES: Se utiliza mucho como sistema reductor de la velocidad de motores eléctricos pequeños (juguetes o proyectos de tecnología) y también para tensar las cuerdas de una guitarra.

Aplicación 1. Reducir la velocidad de
              un motor eléctrico

Aplicación 2: Tensar las cuerdas de una guitarra

RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS.

Tornillo sin fin conductor (1)                Rueda dentada conducida (2)
Z1 = 1 (siempre) y N1                                                 Z2 y N2

• ECUACIÓN DE TRANSMISIÓN, la misma que la transmisión por engranajes que relaciona las cuatro magnitudes fundamentales:

                                                            Z₁ x n₁ = Z₂ x n₂

Tornillo sin fin conductor (1):

Z1 = 1 Se considera que el tornillo sin fin tiene una sola entrada, es decir, solo engrana un diente (de la rueda dentada) en el tornillo sin fin (esto no es siempre así y lo verías en bachillerato). 

N1: Velocidad de giro del  tornillo sin fin (será la del motor)  (1)

Rueda dentada conducida (2):

Z2: Número dientes de la rueda dentada (engranaje) conducida (2)

N2: Velocidad de giro de la rueda dentada o del eje conducido perpendicular (2) 

• RELACIÓN DE TRANSMISIÓN (i): Es este caso siempre es reductor, y se calcula con la fórmula de los números de dientes:   i = Z1 / Z2 , como Z1 = 1, entonces: i = 1 / Z2

• En este sistema de transmisión interesa saber por cuanto se reduce la velocidad del motor, y como i = 1 / Z2 se reduce por el número de dientes que tenga la rueda dentada. Si la rueda dentada tiene 20 dientes, entonces i = 1 / 20 y se reduce por 20 la velocidad del motor. Dicho de otra manera, por cada revolución (vuelta completa) del tornillo sin fin, la rueda dentada gira 1 único diente. Por lo tanto, para que la rueda dentada de un giro completo  se necesitarían tantas vueltas del tornillo sin fin como dientes tenga ésta.