Engranajes con cadena

En este artículo se explica qué son los engranajes con cadena y para qué sirven. Así pues, encontrarás cómo calcular la relación de transmisión de los engranajes con cadena, las ventajas y las desventajas de este tipo de engranajes y, por último, sus aplicaciones.

¿Qué son los engranajes con cadena?

Los engranajes con cadena son un tipo de engranajes en el cual se transmite un movimiento de giro mediante una cadena. Es decir, los engranajes con cadena son dos ruedas dentadas con ejes paralelos situadas a cierta distancia que se unen mediante una cadena.

Por ejemplo, el mecanismo de una bicicleta funciona con un sistema de engranajes con cadena. En concreto, el mecanismo de engranajes con cadena de la bicicleta sirve para transmitir el movimiento circular de las piernas a la rueda trasera, lo que hace avanzar a la bicicleta.

Por lo tanto, el funcionamiento de los engranajes con cadena es sencillo, se basa en transmitir el movimiento giratorio de una rueda dentada a la otra rueda dentada mediante una cadena, en lugar de engranar las dos ruedas dentadas entre sí.

Cuando el engranaje motriz gira, provoca el movimiento de la cadena que, en consecuencia, hace girar el engranaje conducido. De modo que los dos engranajes giran a la vez en el mismo sentido, aunque normalmente giran con una velocidad angular diferente.

Relación de transmisión de engranajes con cadena

La relación de transmisión de engranajes con cadena es la relación entre la velocidad angular del eje de salida y la velocidad angular del eje de entrada. Por lo tanto, la relación de transmisión de los engranajes con cadena es igual a la velocidad de salida partido por la velocidad de entrada.

Asimismo, la relación de transmisión de un sistema de engranajes con cadena también se puede calcular sabiendo el diámetro de cada rueda o su número de dientes. Porque la relación de transmisión es equivalente al cociente del diámetro de entrada entre el diámetro de salida o, asimismo, al cociente del número de dientes de la rueda de entrada entre el número de dientes de la rueda de salida.

En definitiva, la fórmula de la relación de transmisión de los engranajes con cadena es la siguiente:

Donde:

• es la relación de transmisión.
• es la velocidad angular de la rueda de entrada.
• es la velocidad angular de la rueda de salida.
• es el número de dientes de la rueda de entrada.
• es el número de dientes de la rueda de salida.
• es el diámetro de la rueda de entrada.
• es el diámetro de la rueda de salida.

Por último, si se desprecian las pérdidas de energía en la transmisión del movimiento circular, la relación de transmisión también equivale al momento de entrada (M₁) partido por el momento de salida (M₂).

Según el valor de la relación de transmisión, se puede deducir qué tipo de engranajes con cadena se trata:

• i>1: si la relación de transmisión es mayor que 1, significa que la velocidad angular de salida es mayor que la velocidad angular de entrada. Por lo tanto, el número de dientes y el diámetro de la rueda de salida son menores que el número de dientes y el diámetro de la rueda de entrada.
• i<1: si la relación de transmisión es menor que 1, quiere decir que la velocidad angular de salida es menor que la velocidad angular de entrada. En consecuencia, el número de dientes y el diámetro de la rueda de salida son mayores que el número de dientes y el diámetro de la rueda de entrada.
• i=1: si la relación de transmisión es igual a 1, implica que la velocidad angular de salida es equivalente a la velocidad angular de entrada. De modo que el número de dientes y el diámetro de las dos ruedas son idénticos.

Ventajas e inconvenientes de los engranajes con cadena

Ventajas de los engranajes con cadena:

• Los engranajes con cadena son muy útiles para transmitir potencias grandes, ya que no puede haber deslizamiento entre la cadena y los engranajes.
• Permiten transmitir un movimiento de giro entre dos ruedas separadas.
• La cadena no debe estar tan tensa como las correas, lo que significa que tiene menos averías.
• En comparación con otros tipos de engranajes, los engranajes con cadena tienen un rendimiento mecánico mayor.

Desventajas de los engranajes con cadena:

• Los engranajes con cadena hacen más ruido que otros tipos de engranajes.
• Los engranajes con cadena no permiten la inversión del sentido de giro.
• Los ejes de los engranajes con cadena deben ser paralelos.
• Es un sistema de transmisión que necesita una buena lubricación para funcionar correctamente.
• Si el engranaje conducido deja de girar por cualquier motivo, el engranaje conductor también se parará, lo que puede producir desperfectos.
• Los engranajes con cadena son mecanismos de transmisión caros en comparación con otros tipos de engranajes.