Los reductores y amplificadores son empleados para el accionamiento de toda clase de máquina de uso industrial y cotidiano que necesiten disminuir o multiplicar la velocidad de un motor eléctrico o de combustión de una forma segura y eficiente. Se emplean para transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes distantes permitiendo aumentar, disminuir o mantener la velocidad, o también cambiar el sentido de giro de ejes. Para disminuir la velocidad de un eje: La polea o engranaje conductor es menor (diámetro/cantidad de dientes) que el conducido, la velocidad de giro del eje conducido será menor que la del eje conductor. Para aumentar la velocidad de un eje: La polea o engranaje conductor debe ser mayor al conducido, por ende la velocidad del eje conductor será menor que la velocidad del eje conducido. Para mantener la velocidad y cambiar el sentido de giro de los ejes: la polea o engranaje conductor debe tener el mismo diámetro/cantidad de dientes que la polea o engranaje conducido. Dependiendo de la configuración de los ejes estos mismos pueden ser coaxiales. Los reductores se pueden clasificar por la tipología de sus engranajes, son: Sin fin-Corona, engranajes (rectos o helicoidales) o trenes de engranajes, cicloidales y planetarios. Para todos los tipos de reductores o amplificadores de velocidad es necesario una buena lubricación ya sea con aceites lubricantes o con grasas especialmente elegidos para la necesidad de cada uno. El uso de estos lubricantes se da por y para evitar desgaste por esfuerzo mecánico, reducción de ruido de funcionamiento y disminuir las temperaturas muy elevadas que se dan por efecto de la fricción.
Los acoplamientos son elementos de una máquina que sirven para prolongar líneas de transmisión de ejes o conectar tramos de diferentes ejes, en planos diferentes o con dirección paralela, para transmitir energía. Pero su propósito principal es el de conectar los ejes de las unidades que fueron manufacturadas por separado y que giran, como el motor o el generador. Para analizar las ramas de esta función evaluaremos en qué condiciones se desea acoplar las partes: Si dos ejes se pudieran alinear perfectamente, podrían ser conectados con dos cubos con bridas o pernos. Una vez realizado se tiene la seguridad que ninguna de las dos máquinas se moverá sobre la cimentación y que ésta no se asentará. Es un hecho real que siempre habrá alguna desalineación entre un eje impulsor y un eje impulsado, por lo cual deben ocuparse “acoplamientos flexibles” (a excepción de que se requiera una alineación precisa y se quiere evitar cualquier tipo de movimiento entre los ejes, caso en el cual se deberán ocupar “acoplamientos rígidos”). Es decir el propósito fundamental de los acoplamientos flexibles es transmitir el par de torsión requerido desde el eje impulsor al impulsado y compensar el desalineamiento angular, paralelo o una combinación de ambos, con numerosas funciones complementarias
Se denomina engranaje al mecanismo utilizado para transmitir potencia mecánica desde un componente a otro. Los engranajes están formados por ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y la menor piñón. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante el contacto de ruedas dentadas.
Tipos
Rectos
Simples, velocidades bajas y medias. Ruidosos.*
Helicoidales
Más utilizados en la actualidad, grandes velocidades, silenciosos. Ejes cruzados, Ejes paralelos Dobles: eliminan el empuje axial que producen los simples. *
Cónicos
Permiten que los ejes trabajen en ángulo. Rectos: ruidosos, disminuyen velocidades, poco uso actual, Helicoidales: reducen velocidades, silenciosos, fabricados en fresadoras especiales, Hipoides:
Mayor contacto de los dientes, mecanizado complicado.
Cremallera y piñón: convierte un movimiento de rotación en un movimiento rectilíneo. Rectos. Helicoidales.
Tornillo sin fin
Transmisión entre ejes que se cruzan sin cortarse, desde el tornillo a rueda helicoidal no reversible, grandes reductores de velocidad, marcha silenciosa, empuje axial, tamaño reducido.
Tren de engranajes: conjunto de dos o más engranajes que transmiten movimiento de un eje a otro.
Materiales de engranajes
Desde el punto de vista del diseño mecánico la resistencia y la durabilidad (resistencia al desgaste) son las propiedades más importantes.
Metales
Aceros: al carbono o con aleaciones, son los más utilizados en engranajes. Fundición de hierro: fundición gris, fundición nodular, fundición maleable. Bronce: con fósforo, estaño, sílice o manganeso
Plásticos
Se utilizan en los aceros sometidos a cargas ligeras y son más económicos. Algunos de ellos son: Fenólico Policarbonato Poliamida
Aplicación de engranajes: Bombas hidráulicas, mecanismo diferencial, caja de velocidades, reductores de velocidad