Funciones de Una Caja de Transmisión

Una caja de transmisión, también conocido como reductor de velocidad o gear drive, tiene tres funciones principales: incrementar el torque desde el equipo motriz (motor) hacia el equipo accionado, reducir la velocidad generada por el motor y/o cambiar la dirección de los ejes rotativos.

La conexión entre el equipo y el reductor puede realizarse mediante acoplamientos, fajas, cadenas o ejes huecos.

Es fundamental entender que la velocidad y el torque son inversa y proporcionalmente relacionados cuando la potencia se mantiene constante. Por lo tanto, a medida que la velocidad disminuye, el torque aumenta en la misma proporción.

El corazón de un reductor son sus engranajes. Estos trabajan siempre en pares, engranando entre sí para transmitir potencia.

Tipos de Engranajes, Aplicaciones e Industrias

1. Engranaje Recto (Spur Gear)

Los engranajes rectos transmiten potencia entre ejes paralelos. Sus dientes son paralelos al eje, lo que genera cargas radiales sobre el eje, pero no cargas axiales. Tienden a ser más ruidosos que los engranajes helicoidales debido a que operan con una sola línea de contacto entre dientes en cada momento. Durante el engrane, un diente se desacopla, y el siguiente entra en contacto, generando un impacto que produce ruido.  Aun así, son de construcción simple y muy utilizados en aplicaciones industriales donde el ruido no es una restricción crítica.

2. Engranaje Helicoidal (Helical Gear)

A diferencia de los rectos, los engranajes helicoidales tienen dientes inclinados respecto al eje. Esto permite que más de un diente esté en contacto durante la operación, lo que se traduce en mayor capacidad de carga y una transmisión más suave y silenciosa debido a que se distribuye la carga en más de un diente.
Sin embargo, generan cargas axiales que deben considerarse cuando se utilizan. Por su capacidad y confiabilidad, los engranajes helicoidales son los más utilizados en reductores cerrados. 

3. Engranaje Doble Helicoidal (Double Helical Gear)

Es una variante del helicoidal, donde se colocan dos coronas helicoidales en sentidos opuestos separadas por un espacio central. Cada cara tiene ángulos de hélice idénticos pero opuestos.
Este diseño elimina las cargas axiales y además permite mayor superficie de contacto entre dientes, logrando un funcionamiento más silencioso y eficiente. Al igual que los engranajes helicoidales simples, se utilizan en reductores cerrados.

4. Engranaje de Espina de Pescado (Herringbone Gear)

Muy similar al doble helicoidal, pero sin el espacio central entre las coronas. Generalmente son más pequeños que los dobles helicoidales y están pensados para aplicaciones con altos choques y vibraciones.
Su uso es limitado porque son difíciles y costosos de fabricar.

5. Engranaje Cónico (Bevel Gear)

Se utilizan para transmitir potencia entre ejes que se interceptan normalmente a 90°. Son ideales para aplicaciones donde se requiere una transmisión en ángulo recto.
En comparación con los engranajes de ejes paralelos, transmiten menos torque por tamaño y suelen ser más costosos de fabricar que los engranajes rectos.

6. Engranaje Sinfín y Corona (Worm Gear)

Transmiten potencia entre ejes que no son paralelos ni concurrentes, típicamente en ángulo recto.
Los engranajes sinfín generan cargas axiales y son adecuados para aplicaciones con altos choques, pero presentan una eficiencia mucho menor en comparación con otros tipos de engranajes.
Debido a esto, se emplean principalmente en aplicaciones de baja potencia o baja velocidad, donde su ventaja es la alta relación de reducción en un solo paso.

7. Engranaje Hipoide (Hypoid Gear)

Se parecen mucho a los engranajes cónicos helicoidales (spiral bevel), pero trabajan en ejes que no se interceptan. En esta disposición, el piñon está ubicado en un plano diferente al engranaje, por lo que estan soportados por rodamientos en ambos extremos del eje.  

En conclusión, la selección del tipo de engranaje dentro de un reductor depende de las exigencias de torque, velocidad, nivel de ruido, eficiencia y costo de fabricación, así como de las condiciones específicas de cada industria.

En RPT, contamos con un equipo técnico especialista que te puede asesorar en la selección de tu reductor de velocidad y mostrarte toda la gama de productos que manejamos con nuestra representada Regal Rexnord y su marca Falk. 

Aplicaciones 

Tipo de Engranaje	Industrias	Aplicaciones	Productos Regal Rexnord
Engranaje Recto	Alimentos / Bebidas Automotriz Forestal Energía Manejo de materiales	Transportadores pequeños Manejo de paquetes Maquinaria agrícola Conjuntos planetarios Automotriz	Planetgear
Engranaje Helicoidal	Alimentos / Bebidas Cemento Minería Marina Energía Forestal Manejo de materiales a granel	Transportadores medianos a grandes Mezcladores Bombas grandes PTAR Trituradoras	V-Class Quadrive Ultramax Ultramite
Engranaje Doble Helicoidal	Minería Marina Industria pesada	Molinos Turbinas de vapor Propulsión naval
Espina de Pescado (Herringbone)	Minería Marina Industria pesada	Molinos Turbinas de vapor Propulsión naval
Engranaje conico (bevel gear)	Cemento Alimentos / Bebidas Minería Energía Manejo de materiales a granel	Transportadores medianos a grandes Mezcladoras Trituradoras PTAR	V-Class Ultramite
Engranaje sinfín y corona (worm gear)	Alimentos / Bebidas Automotriz Forestal Energía Manejo de materiales	Transportadores pequeños Manejo de paquetes Maquinaria agrícola	Ultramite Omnibox
Engranaje Hipoide	Cemento Alimentos / Bebidas Minería Energía Manejo de materiales a granel	Transportadores pequeños a medianos Mezcladores pequeños Trituradoras PTAR