Engranaje (rueda dentada).

Es, básicamente, una rueda con el perímetro totalmente cubierto de dientes. El tipo más común de rueda dentada lleva los dientes rectos (longitudinales) aunque también las hay con los dientes curvos, oblicuos,etc.

Para conseguir un funcionamiento correcto, este operador suele girar solidario con su eje, por lo que ambos se ligan mediante una unión desmontable que emplea otro operador denominado chaveta.

Casos particulares de las ruedas dentadas son el tornillo sin fin y la cremallera.

Este operador se puede emplear para dos funciones básicas:

• Transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes con la idea de modificar su sentido de giro, velocidad o dirección, bien acoplándose directamente varias ruedas dentadas entre sí (rueda dentada-linterna, tren de engranajes, sinfín-piñón) o empleando una cadena articulada (mecanismo cadena-piñón).

Durante a edad media se empleaban mecanismo de rueda dentada-linterna que eran de uso común en todos los ingenios hidráulicos de la época (molinos,mazos,etc.).

permite acoplar ejes paralelos o cruzados a 90°.

El sistema de engranaje se emplea mucho en automóviles (cambio de marchas), máquinas herramientas (taladros, tornos, fresadoras,etc.), relojería... como reductor de velocidad, pues permite acoplar ejes paralelos o que se crucen con cualquier ángulo.

El sinfín-piñón se emplea en los reductores de velocidad para motores eléctricos; también se emplea en elementos de gran precisión (tornillos micrometricos).

Este sistema no es reversible (el árbol conductor siempre tiene estar unido al sinfín) y presenta la ventaja de proporcionar una gran reducción de velocidad en el mínimo espacio. solamente permite acoplar ejes  90°.

El sistema cadena-piñón podemos verlo en bicicletas, motos, puertas de apertura automática (ascensores, supermercados, aeropuertos,etc.), mecanismos internos de motores.; pero solamente permite acoplar ejes paralelos entre si.

• Transformar movimientos giratorios en alternativos (o viceversa), empleando mecanismos que combinan la rueda dentada con la cremallera (sistema cremallera-piñón) Este montaje se emplea en cerraduras, juegos infantiles, microscopios, taladros sensitivos, sacacorchos, motores fueraborda,etc.

Tipos de engranaje.

La principal clasificación de los engranajes se efectúa según la disposición de sus ejes de rotación y según los tipos de dentado. Según estos criterios existen los siguientes tipos de engranajes:

Ejes paralelos:

• Ejes perpendiculares
• Cilíndricos de dientes rectos
• Cilíndricos de dientes helicoidales
• Doble helicoidales

• Helicoidales cruzados
• Cónicos de dientes rectos
• Cónicos de dientes helicoidales
• Cónicos hipoides
• De rueda y tornillo sin fin

Por aplicaciones especiales se pueden citar:

• Planetarios
• Interiores de cremallera

Por la forma de transmitir el movimiento se pueden citar:

• Transmisión simple
• Transmisión con engranaje loco
• Transmisión compuesta.

Transmisión mediante cadena o polea dentada:

• Mecanismo piñón cadena
• Polea dentada

Eficiencia de los reductores de velocidad:

En el caso de Winsmith oscila entre el 80% y el 90%, en los helicoidales de Brook Hansen y Stöber entre un 95% y un 98%, y en los planetarios alrededor del 98% o (98^(# de etapas).