¿Qué es una calculadora de engranajes?

Una calculadora de engranajes es un dispositivo utilizado para determinar la relación de engranajes para una variedad de propósitos y en una variedad de aplicaciones. Los usos de los engranajes incluyen cambiar la dirección de rotación, aumentar o disminuir la velocidad de rotación, transferir el movimiento de rotación a un eje diferente y sincronizar la rotación de dos ejes diferentes. Las máquinas, desde relojes de pie hasta bicicletas y vehículos de motor, dependen de engranajes para un funcionamiento eficiente y preciso. Generalmente se necesita una calculadora de engranajes para determinar el tamaño y la configuración de engranajes apropiados.

Los engranajes son esencialmente ruedas en un eje, y pueden interactuar a través de la fricción, las correas de conexión o los dientes. Para evitar un posible deslizamiento, lo que resulta en ineficiencia e inexactitud, la mayoría de los engranajes están diseñados para interactuar con dientes que deben tener una dimensión idéntica en ambos engranajes que interactúan. El uso de engranajes dentados permite la precisión en el cálculo de las velocidades de rotación al tiempo que permite pequeñas diferencias en el diámetro del engranaje.

Una calculadora de engranajes aplicada a engranajes dentados solo necesita registrar y comparar el número de dientes en los engranajes respectivos para llegar a una relación de engranajes precisa. Si un engranaje más grande tiene 60 dientes y un engranaje más pequeño tiene 20 dientes del mismo tamaño, la relación se describe como 3: 1, o tres a uno. Esto significa que el engranaje más pequeño rotará tres veces por cada rotación del engranaje más grande.

En un automóvil o camión, las relaciones de transmisión y engranaje diferencial determinan el tamaño de neumático más eficiente para usar en un vehículo en particular. El neumático es esencialmente el "engranaje" final suministrado con fuerza de rotación en el tren de propulsión automotriz. Si se instala un neumático más grande que el tamaño recomendado, la velocidad del vehículo puede ser mayor debido a un diámetro mayor, pero se harán mayores demandas de potencia en el motor a través del apalancamiento de los engranajes, lo que podría dañar el tren de transmisión o el motor.

Cuando los neumáticos se instalan en un vehículo que difiere de la recomendación del fabricante, las millas por hora (MPH) o kilómetros por hora (KPH) indicadas en el velocímetro no serán precisas. El velocímetro está calibrado para las revoluciones por minuto (rpm) de un tamaño de neumático recomendado. Si se instala un neumático más grande, la velocidad real del vehículo será mayor que la velocidad como se ve en el velocímetro, con el potencial de exceder los límites de velocidad legales. Se puede encontrar fácilmente una calculadora de velocidades en línea que calculará las variaciones de velocidad con los cambios en el tamaño de los neumáticos.

Los ciclistas son extremadamente sensibles a las diferencias de relación de transmisión porque son la fuente de energía para sus bicicletas. Los conductores competitivos usan una calculadora de marcha que generalmente incluirá datos específicos sobre la longitud de la manivela, el tamaño de la llanta, las dimensiones de las ruedas dentadas delanteras y traseras y las cadenas. En una bicicleta moderna, no es inusual encontrar entre 18 y 21 combinaciones de engranajes utilizados para diferentes requisitos de potencia y velocidad.