En consecuencia, hay dos tipos de engranajes helicoidales:paralelos y cruzados. Engranajes helicoidales paralelos , el común, se utiliza para la transmisión de potencia entre ejes paralelos. Dos engranajes helicoidales paralelos acoplados deben tener el mismo módulo, el mismo ángulo de presión pero la mano opuesta de la hélice. Ofrecen un funcionamiento silencioso y sin vibraciones y pueden transmitir cargas pesadas. Por otro lado, los engranajes helicoidales cruzados se utilizan para ejes que no se cruzan pero que son perpendiculares. Dos engranajes helicoidales cruzados acoplados (también llamados engranajes de tornillo) deben tener el mismo módulo, el mismo ángulo de presión y la misma mano o la opuesta de la hélice. Este tipo de engranaje tiene una aplicación similar a los engranajes helicoidales; sin embargo, se prefiere el engranaje helicoidal para una reducción de velocidad pronunciada (1:15 a 1:100), mientras que los engranajes helicoidales cruzados no pueden proporcionar una reducción de velocidad superior a 1:2. Varias diferencias entre engranajes helicoidales paralelos y engranajes helicoidales cruzados se dan a continuación en formato de tabla.

Tabla:Diferencias entre engranaje helicoidal paralelo y engranaje helicoidal cruzado

Transmisión de potencia y orientación de ejes: Excepto la correa de un cuarto de vuelta, la transmisión por engranajes es solo una transmisión mecánica que se puede emplear ventajosamente para transmitir potencia y movimiento en cualquier ángulo en cualquier plano. Se prefieren diferentes tipos de engranajes para las distintas orientaciones de los ejes impulsor e impulsado. Al igual que los engranajes rectos, los engranajes helicoidales paralelos pueden transmitir movimiento y potencia solo entre ejes paralelos. Por lo tanto, deben montarse en ejes paralelos con una alineación angular y de ubicación adecuada. Por otro lado, los engranajes helicoidales cruzados o los engranajes helicoidales pueden transmitir movimiento y potencia entre ejes perpendiculares y, por lo tanto, deben montarse en ejes perpendiculares pero que no se crucen.

Mano de hélice: Independientemente de la disposición paralela o cruzada, dos engranajes helicoidales acoplados deben tener el mismo módulo, el mismo ángulo de presión y el mismo ángulo de hélice. El diámetro del círculo primitivo de dos engranajes acoplados también debe tocarse en un solo punto. Ahora, si los engranajes helicoidales coincidentes tienen una disposición paralela, entonces un engranaje debe tener una hélice a la derecha y el otro engranaje debe tener obligatoriamente una hélice a la izquierda. Por lo tanto, dos engranajes helicoidales paralelos acoplados deben tener la mano opuesta de la hélice. Sin embargo, en caso de disposición cruzada, un engranaje helicoidal con hélice a la derecha puede acoplarse con otro engranaje helicoidal que tenga hélice a la izquierda o a la derecha. Por lo tanto, dos engranajes helicoidales cruzados coincidentes pueden tener el mismo lado de la hélice o uno opuesto.

Contacto entre dientes: Según el perfil de los dientes y la orientación del engranaje, el contacto entre los dientes de dos engranajes coincidentes se produce de varias formas. Por ejemplo, los dientes de dos engranajes rectos entran en contacto repentino y su longitud de contacto siempre permanece como una línea de longitud igual al ancho de cara de los dientes. Dicho contacto repentino se reemplaza por un contacto gradual en engranajes helicoidales. En el caso de engranajes helicoidales paralelos, el acoplamiento de dos dientes se inicia con un punto y gradualmente se convierte en una línea y luego se desacoplan como un punto. Sin embargo, en el caso de engranajes helicoidales cruzados, el contacto entre dos dientes siempre permanece en un solo punto. Al comienzo del acoplamiento, este punto se encuentra en un extremo de la cara de los dientes y gradualmente el punto de contacto se mueve sobre la cara. En el desenganche, el punto de contacto se encuentra en el otro extremo de la cara de los dientes.

Capacidad de transmisión de energía: El propósito básico de cada transmisión mecánica es transmitir potencia desde el eje impulsor al eje impulsado. Al ser una transmisión rígida de tipo acoplamiento, la transmisión por engranajes tiene la máxima capacidad de transmisión entre todas las transmisiones mecánicas. Sin embargo, los diferentes tipos de transmisión por engranajes ofrecen un nivel variable de capacidad de transmisión de potencia. Un par de engranajes helicoidales paralelos pueden transmitir una potencia comparativamente mayor en comparación con un engranaje recto de tamaño similar del mismo material. Según el tamaño y el material, los engranajes helicoidales paralelos pueden transmitir desde solo unos pocos vatios hasta unos pocos megavatios de potencia. Por otro lado, los engranajes helicoidales cruzados son los preferidos para transmisiones de pequeña potencia, normalmente limitadas a 100 kW.

Áreas de aplicación: Debido a la alta capacidad de transmisión de potencia, los engranajes helicoidales paralelos se emplean ventajosamente en muchos campos. Se puede emplear con éxito para aplicaciones de baja y alta velocidad. Las áreas típicas de aplicación incluyen cajas de engranajes de máquinas, automóviles, molinos de aceite, motores marinos, etc. Por otro lado, los engranajes helicoidales cruzados son adecuados para aplicaciones de baja velocidad y bajo rendimiento, como máquinas mecheras de la industria textil, bombas de aceite de combustión interna. motor, etc.

En este artículo se presenta una comparación científica entre engranajes helicoidales paralelos y engranajes helicoidales cruzados. El autor también sugiere que revise las siguientes referencias para una mejor comprensión del tema.

1. Diseño de elementos de máquina por V. B. Bhandari (Cuarta edición; McGraw Hill Education).
2. Diseño de máquina por R. L. Norton (quinta edición; Pearson Education).
3. Un libro de texto de diseño de máquinas de R. S. Khurmi y J. K. Gupta (S. Chand; 2014).