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Los engranajes de piñón y cremallera se utilizan para convertir la rotación en movimiento lineal. Un ejemplo perfecto de esto es el sistema de dirección de muchos automóviles. El neumático hace girar un engranaje que se acopla a la rejilla. A medida que el engranaje gira, desliza la rejilla a la posición adecuada. o hacia la izquierda, según la forma en que cambie la rueda.

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

Engranajes planetarios y relaciones de engranajes

Cualquier conjunto de engranajes planetarios tiene 3 componentes principales:

El sol
Los engranajes planetarios y el portador de engranajes terrestres
El engranaje de anillo
Cada una de estas tres partes puede ser la entrada, la salida o puede mantenerse estacionaria. Elegir qué pieza juega qué papel determina la relación de transmisión para el conjunto de engranajes. Echemos un vistazo a un solo conjunto de engranajes planetarios.

Entre los engranajes planetarios de nuestra transmisión se incluyen una corona de 72 dientes y un planetario de 30 dientes. Podemos obtener muchas relaciones de equipamiento diferentes del 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 cualquier tipo de dos de los tres componentes juntos asegurará el dispositivo completo con una reducción de engranaje de 1: 1. Observe que la primera relación de transmisión en la lista anterior es una disminución: la velocidad de salida es más lenta en comparación con la aceleración de entrada. El segundo es un overdrive: la velocidad de salida es más rápida que la velocidad de entrada. El último suele ser una reducción nuevamente, pero la dirección de salida ciertamente se invierte. Hay varias otras relaciones que se pueden obtener de este conjunto de engranajes planetarios, pero estas son las que son muy relevantes para nuestra transmisión automática.

Entonces, este conjunto de engranajes puede hacer la mayoría de estas diferentes relaciones de equipo sin tener que activar o desactivar ningún otro tipo de engranajes. Con dos de las marchas seguidas, podemos conseguir las cuatro marchas adelante y una marcha atrás que necesita nuestra transmisión. Colocaremos los dos conjuntos de engranajes juntos en la siguiente sección.

En un diente de equipo de perfil evolvente, el punto de contacto comienza más cerca de un engranaje y, a medida que el engranaje gira, el punto de contacto se aleja de ese equipo y se acerca al otro. Si siguiera el punto de contacto, podría describir un rango recto que comienza cerca de una marcha y termina cerca de la otra. Esto significa que el radio del punto de contacto se hace más grande a medida que los dientes se acoplan.

El diámetro primitivo puede ser el tamaño de contacto efectivo. Dado que el diámetro de contacto no es constante, el diámetro de paso es realmente la distancia de contacto promedio. Cuando los dientes comienzan a engancharse, el mejor diente del engranaje hace contacto debajo del diente del engranaje dentro del diámetro de paso. Pero observe que el área del diente superior del equipo que contacta debajo del diente del engranaje es bastante delgada en esta etapa. A medida que cambian los engranajes, el punto de contacto se desliza hacia el área más gruesa del diente del engranaje superior. Esto empuja el engranaje superior hacia adelante, por lo que compensa la Bombas de vacío de anillo líquido tamaño de contacto algo menor. A medida que los dientes continúan girando de manera constante, el punto de contacto con el punto se aleja aún más, saliendo del diámetro primitivo, pero el perfil del diente inferior se compensa debido a este movimiento. El punto de contacto comienza a deslizarse sobre el área delgada del diente de nivel inferior, restando una pequeña cantidad de velocidad del engranaje superior para pagar el mayor tamaño 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 constante de rapidez de rotación.