Calculadora Relación de Transmisión, Par y Potencia Engranajes

Calcola rapporto di trasmissione, coppia in uscita, potenza e velocità periferica di una coppia di ingranaggi. Diametri primitivi e forza tangenziale al dente. Riduttore, moltiplicatore, vite senza fine. Gratis, in 5 lingue.

Parámetros de cálculo
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Para qué sirve un tren de engranajes

Un tren de engranajes es una combinación de dos o más engranajes acoplados que transmite movimiento de un eje motor a uno conducido, modificando velocidad y par. Elemento base de toda transmisión mecánica: reductores industriales, cajas de cambios (6-9 velocidades), reductores robóticos, aerogeneradores. Principio clave: conservación de la potencia menos el rendimiento: P₁ = P₂/η. Reducir velocidad factor i → par amplificado factor i (por η).

La fórmula: i = Z₂/Z₁ y T₂ = T₁·i·η

i = Z₂/Z₁ = n₁/n₂ = D₂/D₁. T₂ = T₁·i·η con η rendimiento (0,96-0,98 rectos/helicoidales, 0,75-0,90 sinfín). Ejemplo: motor 1,5 kW a 1500 rpm (T₁=9,55 Nm), Z₁=20, Z₂=60 (i=3, η=0,96) → 500 rpm, T₂=27,5 Nm. Par amplificado 2,88×.

Diámetros primitivos y módulo m

D = m·Z. Módulos ISO 54: 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25 mm. Selección según par a transmitir. Mínimo denti Z_min = 17 (α=20°) para evitar interferencia, o profile shift.

Velocidad periférica y lubricación

  • v < 5 m/s: grasa o aceite VG 320-460.
  • 5-15 m/s: baño de aceite VG 100-220.
  • 15-30 m/s: helicoidales obligatorios, aceite salpicado.
  • > 30 m/s: engranajes rectificados DIN 5, lubricación forzada.

Reductores vs multiplicadores

Reductor (i>1): motores eléctricos + reductor, cajas coche, sinfín (i=10-100 con autobloqueo). Multiplicador (i<1): aerogeneradores (i=0,015 = 60:1), alternadores, tornos.

Fuerza tangencial y verificación ISO 6336

F_t = 2·T/D [N]. Verificar contra flexión al pie diente (Lewis-AGMA), presión hertziana de contacto (pitting), scuffing. Normas ISO 6336 (europea) parts 1-5, AGMA 2001-D04 (USA). Software: KISSsoft, MDESIGN, Romax.

Rendimientos típicos por familia

  • Rectos: η=0,96-0,99.
  • Helicoidales: 0,96-0,98.
  • Cónicos rectos: 0,90-0,95.
  • Cónicos espirales (Gleason): 0,92-0,97.
  • Sinfín: 0,75-0,92 (i alto → η bajo).
  • Epicicloidales: 0,95-0,98 simple, 0,85-0,92 múltiple.
  • Correas dentadas: 0,96-0,98.
  • Cadenas: 0,95-0,98.

Cómo usar la calculadora

Introduce Z₁, Z₂, n₁ (rpm), T₁ (Nm), η, m (mm). Calculadora devuelve i, n₂, T₂, P₁, P₂, velocidad periférica y evaluación.

Preguntas frecuentes

¿Por qué i = Z₂/Z₁ y no D₂/D₁?

Son equivalentes (D = m·Z con m igual). Z se prefiere: enteros, razones exactas, cálculo interaxes sin m.

¿Número mínimo de dientes?

17 con α = 20° para evitar interferencia. Alternativas: α=25° (12), profile shift.

¿η depende del par transmitido?

Sí. 100% carga η=0,97, 25% η=0,88. Aceite caliente → viscosidad menor → η mejor.

¿Rectos vs helicoidales?

Rectos: económicos, ruidosos, v_perif < 5 m/s. Helicoidales: silenciosos (10-20 dB menos), mayor par, standard para v > 10 m/s.

¿Cómo dimensionar rápido un reductor?

(1) T₂ y n₂ carga; (2) motor IEC estándar; (3) i = n_motor/n₂; (4) tipo según i; (5) verificar diente y lubricación.

¿Qué es el backlash?

Juego entre dientes cuando piñón para. Típico 0,03-0,05·módulo. Necesario para dilatación térmica, lubricante, tolerancias. Anti-backlash gears para precisión.

¿Comparar con software profesional?

KISSsoft, MDESIGN, Romax Nexus integran geometría completa, ISO 6336/AGMA 2001-D04, vibraciones FFT, térmico. Esta calculadora es cinemática (i, n, T, P). No trata verificación diente.

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