Entendiendo los ejes de engranajes: Rol, función e importancia en sistemas de engranajes

En su forma más esencial, los engranajes son dispositivos redondos y dentados que permiten la conversión de la velocidad del motor en par. Los engranajes están montados en, o son parte de, un eje de engranaje. Muchos de los engranajes más comunes tendrán un agujero en el centro, conocido como barreno, a través del cual se ajusta el eje de engranaje. Cuando el eje de engranaje gira, el engranaje también gira.

Esencialmente, el eje de engranaje es el eje del engranaje, proporcionando la rotación que permite que un engranaje se enganche y gire otro. El proceso a menudo se conoce como reducción de engranajes y es esencial para transferir caballos de fuerza del motor al mecanismo de accionamiento. La conversión de la velocidad del motor en par es lo que proporciona la fuerza motriz que impulsa, por ejemplo, las ruedas de un automóvil. A través de los engranajes y ejes en una transmisión de automóvil, el motor puede funcionar a una velocidad constante, mientras que las ruedas del auto pueden girar más rápido o más lento, o incluso en reversa, usando la misma dirección y velocidad de rotación del motor.

El volante del motor de automóvil ordinario está conectado a un eje de engranaje que monta una serie de engranajes de diferentes tamaños. A través del movimiento horizontal del eje, estos engranajes principales se enganchan y desenganchan de otros engranajes más grandes y más pequeños, también montados en ejes de engranaje. Además, el eje de transmisión, que entrega la potencia del engranaje en una transmisión de automóvil al eje y luego a las ruedas motrices, es un ejemplo muy común de un eje de engranaje.

Los ejes de engranaje también pueden contener dientes de engranaje integrados en el eje, convirtiéndose así en un eje engranado. Dichos ejes con engranajes en cada extremo se llaman ejes de engranajes intersectantes. Los engranajes cónicos y engranajes helicoidales son ejes de engranajes intersectantes. Un buen ejemplo de este tipo de engranaje es un rotor de helicóptero. Un eje de engranaje intersectante vertical desde el motor engancha uno o más ejes de engranaje horizontales para girar los rotores.

El principio idéntico se aplica para un automóvil. El eje de transmisión a menudo es un eje en el extremo de la transmisión, y un eje de engranaje intersectante en el extremo del diferencial. Esta configuración permite que el movimiento vertical se convierta en movimiento horizontal.

Algunos tipos diferentes de ejes de engranaje son ejes excéntricos, ejes de acoplamiento-engranaje, ejes estriados y ejes con chaveta. Los engranajes usados en una aplicación de servicio pesado probablemente serán fabricados de un metal resistente. Otros materiales usados para fabricar estos ejes son cobre, aluminio y plástico. El eje de engranaje original, comúnmente encontrado con la rueda de moler medieval, estaba hecho de madera.