En este post se explica qué son los engranajes planetarios y para qué sirven. Así pues, encontrarás la definición de engranaje planetario, cuáles son las partes de los engranajes planetarios, cuáles son los diferentes tipos de engranajes planetarios y las fórmulas de este tipo de engranajes.
Índice
¿Qué es un engranaje planetario?
Un engranaje planetario, también llamado engranaje epicicloidal, es un sistema de engranajes formado por varios engranajes externos (planetas) que giran alrededor de un engranaje central (sol).
Los engranajes planetarios suelen tener integrado un brazo móvil (portaplanetas) que puede rotar. Además, los engranajes planetarios también pueden incorporar un engranaje auxiliar externo (corona).
En general, los ejes de las piezas de los engranajes planetarios son rectos, no obstante, también existen casos especiales en los que se utilizan engranajes cónicos y, por tanto, los ejes no son paralelos.
A pesar de que los engranajes planetarios también están formados por varias ruedas dentadas, no se deben confundir con los trenes de engranajes, ya que son sistemas de engranajes diferentes con características distintas.
Partes de un engranaje planetario
Las partes de un engranaje planetario son:
- Sol: es el engranaje central del engranaje planetario.
- Planetas: son los engranajes que están engranados al sol y giran a su alrededor.
- Portaplanetas: es la parte del engranaje planetario que sujeta los planetas. Por lo tanto, gira alrededor del sol a la misma velocidad que los planetas.
- Corona: es un engranaje externo que tiene los dientes en su cara interna y engranan con los dientes de los planetas.
Nota: ten en cuenta que también se usa otra terminología en la cual el planeta es el engranaje central y los satélites son los engranajes que giran a su alrededor.
En general, los engranajes planetarios suelen estar formados por tres planetas, ya que es la disposición en la que mejor se reparte la carga.
En cualquier engranaje planetario, uno de sus componentes debe permanecer fijo, otro componente es el elemento de entrada, que proporciona potencia al sistema, y otro componente es el elemento de salida, que transmite la potencia a otro dispositivo mecánico.
Tipos de engranajes planetarios
Los engranajes planetarios se clasifican según el elemento que se fija. Así pues, los diferentes tipos de engranajes planetarios son los siguientes:
- Engranaje planetario con la corona fija: giran todos los elementos del engranaje planetario excepto la corona. Generalmente, el elemento de salida es el portaplanetas. En este caso la velocidad angular se reduce y el par aumenta.
- Engranaje planetario con los planetas fijos: en este tipo de engranajes planetarios se fijan los planetas, de manera que la corona es el elemento de entrada y el portaplanetas es el elemento de salida. El par aumenta y la velocidad angular se reduce, pero con menor medida que en el caso anterior.
- Engranaje planetario con el portaplanetas fijo: el portaplanetas no gira y, en consecuencia, la corona y el sol tienen diferente sentido de giro.
- Engranaje planetario de transmisión directa: en este tipo de engranajes planetarios se fijan dos de sus componentes. En consecuencia, la transmisión del movimiento se hace de manera directa entre los dos componentes móviles.
Fórmula de los engranajes planetarios
La relación de transmisión global de un sistema de engranajes planetarios se puede calcular utilizando las siguientes dos ecuaciones, que representan las interacciones sol-planeta y planeta-corona respectivamente:
Así pues, de las dos ecuaciones anteriores se puede deducir la fórmula de la relación de transmisión global de los engranajes planetarios:
Donde:
son las velocidades angulares del sol, los planetas, la corona y el portaplanetas respectivamente.
son el número de dientes del sol, los planetas y la corona respectivamente.
Aplicaciones de los engranajes planetarios
Básicamente, los engranajes planetarios sirven para obtener una gran reducción de la velocidad angular en poco espacio. Asimismo, los engranajes planetarios se usan para aumentar en gran medida el par transmitido ocupando un volumen pequeño.
Así pues, en ingeniería los engranajes planetarios tienen aplicaciones muy diversas. Por ejemplo, los engranajes planetarios se usan en motores de turbina, en máquinas de construcción e, incluso, en algunos destornilladores eléctricos.
Además, una de las ventajas de los engranajes planetarios es que son más resistentes y tienen un desgaste menor en comparación con otros tipos de engranajes, ya que reparten la carga entre los planetas.
