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Los engranajes de piñón y cremallera están acostumbrados a convertir la rotación en movimiento lineal. Un ejemplo perfecto de esto es el programa de dirección de muchos automóviles. El neumático hace girar un engranaje que se acopla a la rejilla. A medida que el aparato gira, desliza la rejilla hacia la derecha o hacia la izquierda, según la dirección en la que gire la rueda.

En algunas básculas también se encuentran engranajes de piñón y cremallera para girar el dial que muestra su peso.

Engranajes planetarios y relaciones de engranajes

Cualquier conjunto de engranajes planetarios tiene tres componentes principales:

El sol
Los engranajes planetarios y el portador de engranajes terrestres
El engranaje de anillo
Cada uno de estos tres elementos puede ser el insight, la salida o podría mantenerse estacionario. La elección de qué pieza toma qué pieza determina la relación del aparato para el conjunto de engranajes. Echemos un vistazo a un solo conjunto de engranajes planetarios.

Uno de los engranajes planetarios de nuestra transmisión incluye una corona de 72 dientes y un planetario de 30 dientes. Podemos obtener muchas relaciones de equipamiento diferentes con este conjunto de engranajes.

Entrada
Salida
Estacionario
Cálculo
Relación de transmisión
A
Sol (C)
Portador de planetas (C)
Anillo (R)
1 + R / S
3.4:1
B
Portador de planetas (C)
Anillo (R)
Sol (C)
1 / (1 + S / R)
0.71:1
C
Sol (C)
Anillo (R)
Portador de planetas (C)
-R / S
-2.4: 1

Además, bloquear dos de los tres elementos juntos asegurará todo el dispositivo con una reducción de engranaje de 1: 1. Observe que la primera relación de equipo enumerada anteriormente es una disminución: la aceleración de salida es más lenta en comparación con la tasa de entrada. El segundo es un overdrive: la velocidad del resultado es más rápida que la tasa de entrada. El último es normalmente una reducción de nuevo, pero la ruta de salida generalmente se invierte. Hay muchas otras relaciones que se pueden obtener del conjunto de equipos planetarios, pero son las que son muy relevantes para nuestra transmisión automática.

Entonces, este conjunto de engranajes puede hacer todas estas relaciones de engranajes diferentes sin tener que activar o desactivar ningún otro engranaje. Con dos de las marchas seguidas, podemos conseguir las cuatro marchas adelante y una Bombas de vacío de tornillo marcha atrás nuestros requisitos de transmisión. Juntaremos ambos conjuntos de engranajes en la siguiente sección.

En un diente de equipo de perfil evolvente, el punto de contacto comienza más cerca de un equipo y, a medida que el engranaje gira, el punto de contacto se mueve desde ese equipo hacia el otro. Si revisara la etapa de contacto, podría describir una serie recta que comienza cerca de un equipo y termina cerca del otro. Esto significa que el radio del punto de contacto aumenta a medida que se enganchan los dientes.

El diámetro de paso es el tamaño de contacto efectivo. Dado que el diámetro de contacto no es constante, el diámetro de paso es realmente la distancia de contacto común. Cuando los dientes comienzan a engancharse, el mejor diente del engranaje hace contacto con el diente del engranaje inferior dentro del tamaño del paso. Pero observe que el área del diente del equipo superior que hace contacto con el diente del engranaje inferior es muy delgada en este momento. A medida que giran los engranajes, la etapa de contacto se desliza hacia la parte más gruesa del diente superior del equipo. Esto empuja a la mejor marcha hacia adelante, por lo que compensa el tamaño de contacto algo más pequeño. A medida que los dientes continúan girando de manera constante, el punto de contacto se aleja aún más, superando el diámetro de paso, pero el perfil del diente inferior se compensa debido a este movimiento. El punto de contacto comienza a deslizarse sobre la parte delgada del diente inferior, restando un poco de velocidad al mejor engranaje para pagar el mayor diámetro de contacto. El resultado es que, aunque el tamaño del punto de contacto cambia continuamente, la velocidad sigue siendo la misma. Por lo tanto, un diente de equipo de perfil evolvente produce una relación continua de rapidez de rotación.