2.1 Los dientes

Los engranajes dentados llevan a cabo la transmisión de potencia entre cuerpos rígidos mediante la interacción de los dientes al entrar estos en contacto progresivamente. La circunferencia a lo largo de la cual tiene lugar el contacto entre los dos engranajes dentados recibe el nombre de diámetro primitivo . La distancia entre los centros de los diámetros primitivos que forman un par de engranajes se denomina distancia de trabajo .

Los dientes pueden tener diferentes tipos de perfil. Los perfiles más habituales tienen forma de involuta , una curva obtenida como la trayectoria de un punto perteneciente a una línea que rueda sin deslizarse por una circunferencia.

Normalmente, los dientes se desarrollan en dirección radial abarcando la superficie de paso. La superficie superior se define como la parte que sobresale de la superficie de paso e incluida entre el diámetro primitivo y el diámetro exterior. La parte entre el diámetro primitivo y el diámetro interior se llama superficie inferior. Cada una de las superficies laterales del diente se denomina perfil. Se divide en dos secciones desde el diámetro primitivo: la sección externa es la cara del diente y la sección externa, el flanco del diente .

El perfil de un diente (figura 1) puede dividirse en dos partes: el Altura del pie del diente (h _a ) se define como la distancia en dirección radial entre el diámetro primitivo (d) y el diámetro exterior (d_a ) ; la Altura del pie del diente (h_f ) se define como la distancia, también radial, entre el diámetro primitivo y el diámetro interior (d_f ) , que delimita la parte inferior del diente. La suma de estos dos tamaños constituye la altura del diente (h) .

El paso circular (p) se define como la distancia entre dos puntos homólogos de dos dientes consecutivos, medida a lo largo del diámetro primitivo. El ancho del espacio (e) es la longitud del arco del diámetro primitivo entre dos dientes consecutivos. El espesor del diente (s) es la longitud del arco del diámetro primitivo limitada por un diente. Por último, el ancho de la cara (b) se define como el tamaño axial del diente.

A fin de engranar correctamente, los dos engranajes dentados, con un radio del diámetro primitivo igual a r ₁ y r ₂ , tienen el mismo paso p. Por lo tanto, el paso circular está vinculado al diámetro primitivo mediante la siguiente relación:

donde z es el número de dientes presentes en el engranaje. A partir de ahí, se puede obtener una medida fundamental para el uso de engranajes dentados, es decir, el módulo m :

Para que engranen correctamente entre sí, dos engranajes deben tener el mismo paso p, por lo tanto, también deben tener el mismo módulo m.

El número de dientes también puede relacionarse con el coeficiente de transmisión τ mediante la siguiente fórmula:

Otra condición necesaria para que dos engranajes engranen es que deben tener el mismo ángulo de inclinación de la hélice. Los dientes del engranaje impulsor transmiten a los dientes de la rueda impulsada una fuerza F que tiene una dirección tal que forma un ángulo de presión α con la tangente común a los dos diámetros primitivos. El valor del ángulo de presión α influye en el número mínimo de dientes que puede tener un engranaje, de modo que todo el perfil del diente tiene forma de involuta. Los elementos de transmisión de ELESA tienen ángulo de presión de 20°.