Tren de engranajes

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Transmisión mecánica mediante múltiples engranajes
Ilustración del Cuerpo de Servicio del Ejército Capacitación en Transporte Mecánico (1911), Fig. 112 Transmisión de movimiento y fuerza por ruedas de engranaje, tren compuesto.

Un tren de engranajes o un juego de engranajes es un elemento de máquina de un sistema mecánico formado montando dos o más engranajes en un bastidor de manera que los dientes de los engranajes se engranen.

Los dientes de los engranajes están diseñados para garantizar que los círculos primitivos de los engranajes engranados giren entre sí sin deslizarse, proporcionando una transmisión suave de la rotación de un engranaje al siguiente. Las características de los engranajes y trenes de engranajes incluyen:

  • El relación de equipo de los círculos de lanzamiento de los engranajes de apareamiento define la relación de velocidad y la ventaja mecánica del engranaje.
  • Un tren de engranaje planetario proporciona una alta reducción de engranajes en un paquete compacto.
  • Es posible diseñar dientes de engranaje para engranajes que no son circulares, pero todavía transmiten torque suavemente.
  • Las proporciones de velocidad de las cadenas y las unidades de correa se calculan de la misma manera que las ratios de engranaje. Ver en bicicleta.
Una ilustración de Agricola de 1580 que muestra una rueda dentada que involucra un cilindro ranurado para formar un tren de engranaje que transmite la energía de una cinta de carga humana a la bomba minera.

La transmisión de rotación entre ruedas dentadas en contacto se remonta al mecanismo de Anticitera de Grecia y al carro que apunta hacia el sur de China. Las ilustraciones del científico renacentista Georgius Agricola muestran trenes de engranajes con dientes cilíndricos. La implementación del diente involuto produjo un diseño de engranaje estándar que proporciona una relación de velocidad constante.

Ventaja mecánica

Los dientes de los engranajes están diseñados de manera que el número de dientes de un engranaje sea proporcional al radio de su círculo primitivo, por lo que los círculos primitivos de los engranajes engranados ruedan entre sí sin deslizarse. La relación de velocidad para un par de engranajes engranados se puede calcular a partir de la relación de los radios de los círculos primitivos y la relación del número de dientes de cada engranaje.

Dos engranajes de malla transmiten movimiento rotacional

La velocidad v del punto de contacto en los círculos primitivos es la misma en ambos engranajes y viene dada por:

v=rA⋅ ⋅ A=rB⋅ ⋅ B,{displaystyle v=r_{A}omega ################################################################################################################################################################################################################################################################ ¡No!

donde el engranaje de entrada A con radio rA y velocidad angular ωA engrana con el engranaje de salida B con radio rB y velocidad angular ωB . Por lo tanto,

⋅ ⋅ A⋅ ⋅ B=rBrA=NBNA.{displaystyle {frac {omega ###{A}{omega ¿Qué? {fnK} {f}} {fnMicroc}}} {fnMicroc}} {N_{B} {N_{A}}}}

donde NA es el número de dientes en el engranaje de entrada y NB es el número de dientes en el engranaje de salida.

La ventaja mecánica de un par de engranajes engranados para los cuales el engranaje de entrada tiene NA dientes y el engranaje de salida tiene NB dientes viene dado por

MA=NBNA.{displaystyle mathrm {MA} ={frac} {N_{B} {N_{A}}}}

Esto muestra que si el engranaje de salida GB tiene más dientes que el engranaje de entrada GA, entonces el tren de engranajes amplifica el par de entrada. Y, si el engranaje de salida tiene menos dientes que el engranaje de entrada, entonces el tren de engranajes reduce el par de entrada. Si el engranaje de salida de un tren de engranajes gira más lentamente que el engranaje de entrada, entonces el tren de engranajes se llama reductor de velocidad. En este caso, debido a que el engranaje de salida debe tener más dientes que el engranaje de entrada, el reductor de velocidad amplifica el par de entrada.

Análisis mediante trabajo virtual

Para este análisis, considere un tren de engranajes que tiene un grado de libertad, lo que significa que la rotación angular de todos los engranajes en el tren de engranajes está definida por el ángulo del engranaje de entrada.

El tamaño de los engranajes y la secuencia en la que se engranan definen la relación entre la velocidad angular ωA del engranaje de entrada y la velocidad angular ω B del engranaje de salida, conocido como relación de velocidad, o relación de transmisión, del tren de engranajes. Sea R la relación de velocidad, entonces

⋅ ⋅ A⋅ ⋅ B=R.{displaystyle {frac {omega ###{A}{omega - Sí.

El par de entrada TA que actúa sobre el engranaje de entrada GA es transformado por el tren de engranajes en el par de salida TB ejercido por el engranaje de salida GB. Suponiendo que los engranajes son rígidos y no hay pérdidas en el engrane de los dientes del engranaje, entonces se puede utilizar el principio de trabajo virtual para analizar el equilibrio estático del tren de engranajes.

Supongamos que el ángulo θ del engranaje de entrada sea la coordenada generalizada del tren de engranajes, entonces la relación de velocidad R del tren de engranajes define la velocidad angular de la salida. marcha en términos de la marcha de entrada:

⋅ ⋅ A=⋅ ⋅ ,⋅ ⋅ B=⋅ ⋅ /R.{displaystyle omega ##{A}=omegaquad omega ¡Oh!

La fórmula para la fuerza generalizada obtenida a partir del principio de trabajo virtual con pares aplicados da como resultado:

FSilencio Silencio =TA∂ ∂ ⋅ ⋅ A∂ ∂ ⋅ ⋅ − − TB∂ ∂ ⋅ ⋅ B∂ ∂ ⋅ ⋅ =TA− − TB/R=0.{displaystyle F_{theta }=T_{A}{frac {partial omega {}{partial omega }-T_{B}{frac {partial omega {B}{partial omega }=T_{A}-T_{B}/R=0}

La ventaja mecánica del tren de engranajes es la relación entre el par de salida TB y el par de entrada TA, y la ecuación anterior produce:

MA=TBTA=R.{displaystyle mathrm {MA} ={frac} - Sí.

La relación de velocidad de un tren de engranajes también define su ventaja mecánica. Esto muestra que si el engranaje de entrada gira más rápido que el engranaje de salida, entonces el tren de engranajes amplifica el par de entrada. Y si el engranaje de entrada gira más lento que el engranaje de salida, el tren de engranajes reduce el par de entrada.

Trens de engranajes con dos marchas

El ejemplo más simple de un tren de engranajes tiene dos engranajes. El "engranaje de entrada" (también conocido como engranaje impulsor) transmite potencia al "engranaje de salida" (también conocido como engranaje conducido). El engranaje de entrada normalmente estará conectado a una fuente de energía, como un motor o motor. En tal ejemplo, la salida de par y la velocidad de rotación del engranaje de salida (impulsado) dependen de la relación de las dimensiones de los dos engranajes.

Fórmula

Los dientes de los engranajes están diseñados para que los engranajes puedan girar entre sí suavemente (sin deslizarse ni atascarse). Para que dos engranajes giren suavemente entre sí, deben diseñarse de modo que la velocidad en el punto de contacto de los dos círculos primitivos (representado por v) sea la misma para cada engranaje.

Matemáticamente, si el equipo de entrada GA tiene el radio rA y velocidad angular ⋅ ⋅ A{displaystyle omega _{A}!, y mallas con equipo de salida GB de radio rB y velocidad angular ⋅ ⋅ B{displaystyle omega _{B}!Entonces:

v=rA⋅ ⋅ A=rB⋅ ⋅ B,{displaystyle v=r_{A}omega ################################################################################################################################################################################################################################################################ ¡No!

El número de dientes de un engranaje es proporcional al radio de su círculo primitivo, lo que significa que las relaciones de los engranajes' las velocidades angulares, los radios y el número de dientes son iguales. Donde NA es el número de dientes en el engranaje de entrada y NB es el número de dientes en el engranaje de salida, se forma la siguiente ecuación:

⋅ ⋅ A⋅ ⋅ B=rBrA=NBNA.{displaystyle {frac {omega ###{A}{omega ¿Qué? {fnK} {f}} {fnMicroc}}} {fnMicroc}} {N_{B} {N_{A}}}}

Esto muestra que un tren de engranajes simple con dos engranajes tiene la relación de transmisión R dada por:

R=⋅ ⋅ A⋅ ⋅ B=NBNA.{displaystyle R={frac ################################################################################################################################################################################################################################################################ ###{A}{omega ¿Qué? {N_{B} {N_{A}}}}

Esta ecuación muestra que si el número de dientes en el engranaje de salida GB es mayor que el número de dientes en el engranaje de entrada G A, entonces el engranaje de entrada GA debe girar más rápido que el engranaje de salida GB.

Doble reductor

Equipos de reducción doble

Un juego de engranajes de doble reducción comprende dos pares de engranajes, cada uno de ellos con reducciones individuales individuales, en serie. En el diagrama, los engranajes rojo y azul dan la primera etapa de reducción y los engranajes naranja y verde dan la segunda etapa de reducción. La reducción total es el producto de la primera etapa de reducción y la segunda etapa de reducción.

Es imprescindible tener dos engranajes acoplados, de diferentes tamaños, en el eje intermedio. Si se usara un solo engranaje intermedio, la relación general sería simplemente que entre la primera y la última marcha, el engranaje intermedio solo actuaría como un engranaje loco: invertiría el sentido de rotación, pero no cambiaría la relación.

Conjuntos de equipo de caza y no caza

Un juego de equipo de caza es un conjunto de engranajes donde el número de dientes de los engranajes es relativamente primo en cada engranaje en un par de interfaz. Dado que el número de dientes de cada engranaje no tiene factores comunes, cualquier diente de uno de los engranajes entrará en contacto con cada diente del otro antes de volver a encontrarse con el mismo diente. Esto da como resultado un menor desgaste y una mayor vida útil de las piezas mecánicas. Un juego de equipo que no es de caza es aquel en el que el número de dientes no es suficiente. En este caso, algunos dientes de engranaje particulares entrarán en contacto con dientes de engranaje opuestos particulares más veces que otros, lo que resultará en un mayor desgaste en algunos dientes que en otros.

Relación de velocidad

Los dientes del engranaje se distribuyen a lo largo de la circunferencia del círculo primitivo de modo que el grosor t de cada diente y el espacio entre los dientes vecinos sean los mismos. El paso p del engranaje, que es la distancia entre puntos equivalentes en dientes vecinos a lo largo del círculo primitivo, es igual al doble del espesor de un diente.

p=2t.{displaystyle p=2t.}

El paso de un engranaje GA se puede calcular a partir del número de dientes NA y el radio rA de su círculo primitivo

p=2π π rANA.{displaystyle p={frac {2pi} {fn}}}}

Para engranar suavemente dos engranajes GA y GB deben tener dientes del mismo tamaño y por lo tanto deben tener el mismo tono p, lo que significa

p=2π π rANA=2π π rBNB.{displaystyle p={frac {2pi} ¿Qué? {fnMicrosoft Sans Serif}

Esta ecuación muestra que la relación entre la circunferencia, los diámetros y los radios de dos engranajes engranados es igual a la relación entre su número de dientes,

rBrA=NBNA.{fnMicroc} {fnK} {f}} {fnMicroc}}} {fnMicroc}} {N_{B} {N_{A}}}}

La relación de velocidad de dos engranajes que ruedan sin deslizarse en sus círculos primitivos está dada por,

R=⋅ ⋅ A⋅ ⋅ B=rBrA,{displaystyle R={frac ################################################################################################################################################################################################################################################################ ###{A}{omega ¿Qué? {fnK} {f}}} {fnK}} {f}}} {f}}} {f}}}} {f}}}}}} {f}}

por lo tanto

R=⋅ ⋅ A⋅ ⋅ B=NBNA.{displaystyle R={frac ################################################################################################################################################################################################################################################################ ###{A}{omega ¿Qué? {N_{B} {N_{A}}}}

En otras palabras, la relación de transmisión, o relación de velocidad, es inversamente proporcional al radio del círculo primitivo y al número de dientes del engranaje de entrada.

Relación de par

Un tren de engranajes se puede analizar utilizando el principio de trabajo virtual para mostrar que su relación de par, que es la relación entre su par de salida y su par de entrada, es igual a la relación de transmisión, o relación de velocidad, del tren de engranajes. .

Esto significa el par de entrada ΤA aplicado al engranaje de entrada GA y el par de salida ΤB en el engranaje de salida GB están relacionados por la relación

R=TBTA,{displaystyle R={frac {T_{B} {T_{A}}}

donde R es la relación de transmisión del tren de engranajes.

La relación de par de un tren de engranajes también se conoce como su ventaja mecánica.

MA=TBTA.{displaystyle {Mathit {MA}={frac} {T_{B} {T_{A}}}

Engranajes locos

En una secuencia de engranajes encadenados, la relación depende únicamente del número de dientes del primer y último engranaje. Los engranajes intermedios, independientemente de su tamaño, no alteran la relación de transmisión global de la cadena. Sin embargo, la adición de cada engranaje intermedio invierte el sentido de rotación del engranaje final.

Un engranaje intermedio que no impulsa un eje para realizar ningún trabajo se llama engranaje loco. A veces, se utiliza un solo engranaje loco para invertir la dirección, en cuyo caso puede denominarse rueda loca de marcha atrás. Por ejemplo, la transmisión manual típica de un automóvil engrana la marcha atrás insertando una rueda guía de marcha atrás entre dos marchas.

Los engranajes locos también pueden transmitir la rotación entre ejes distantes en situaciones en las que no sería práctico simplemente agrandar los engranajes distantes para unirlos. Los engranajes más grandes no sólo ocupan más espacio, sino que la masa y la inercia rotacional (momento de inercia) de un engranaje son proporcionales al cuadrado de su radio. En lugar de engranajes locos, se puede utilizar una correa o cadena dentada para transmitir el par a lo largo de la distancia.

Fórmula

Si un tren de engranajes simple tiene tres engranajes, de modo que el engranaje de entrada GA engrana con un engranaje intermedio GI que a su vez engrana con el engranaje de salida GB, entonces el círculo primitivo del engranaje intermedio rueda sin deslizarse en ambos círculos primitivos de la entrada y la salida. engranajes. Esto produce las dos relaciones

⋅ ⋅ A⋅ ⋅ I=NINA,⋅ ⋅ I⋅ ⋅ B=NBNI.{displaystyle {frac {omega ###{A}{omega ¿Qué? {N_{I}{N_{A}}}quad {frac} ################################################################################################################################################################################################################################################################ ###{I}{omega ¿Qué? {N_{B} {N_{I}}}}

La relación de velocidad de este tren de engranaje se obtiene multiplicando estas dos ecuaciones para obtener

R=⋅ ⋅ A⋅ ⋅ B=NBNA.{displaystyle R={frac ################################################################################################################################################################################################################################################################ ###{A}{omega ¿Qué? {N_{B} {N_{A}}}}

Observe que esta relación de transmisión es exactamente la misma que para el caso en el que los engranajes GA y GB participar directamente. El engranaje intermedio proporciona espacio pero no afecta la relación de transmisión. Por esta razón se le llama engranaje inactivo. Se obtiene la misma relación de transmisión para una secuencia de engranajes locos y, por lo tanto, se usa un engranaje loco para proporcionar la misma dirección para girar el engranaje impulsor y conducido. Si el engranaje impulsor se mueve en el sentido de las agujas del reloj, entonces el engranaje impulsado también se mueve en el sentido de las agujas del reloj con la ayuda del engranaje loco.

Tren de engranaje para industrias de relojería

Ejemplo

2 engranajes y un engranaje de idler en un pedazo de equipo agrícola, con una relación de 42/13 = 3.23:1

En la foto, asumiendo que el engranaje más pequeño está conectado al motor, se llama engranaje impulsor o engranaje de entrada. El engranaje algo más grande en el medio se llama engranaje loco. No está conectado directamente ni al motor ni al eje de salida y solo transmite potencia entre los engranajes de entrada y salida. Hay una tercera marcha en la esquina superior derecha de la foto. Suponiendo que el engranaje está conectado al eje de salida de la máquina, es el engranaje de salida o conducido.

El engranaje de entrada en este tren de engranajes tiene 13 dientes y el engranaje loco tiene 21 dientes. Considerando solo estos engranajes, la relación de transmisión entre el engranaje loco y el engranaje de entrada se puede calcular como si el engranaje loco fuera el engranaje de salida. Por lo tanto, la relación de transmisión es conducida/conducida = 21/13 ≈1,62 o 1,62:1.

En esta relación, significa que el engranaje impulsor debe realizar 1,62 revoluciones para girar el engranaje impulsado una vez. También significa que por cada revolución del conductor, el engranaje impulsado ha realizado 1/1,62 o 0,62 revoluciones. Básicamente, la marcha más grande gira más lentamente.

La tercera marcha de la imagen tiene 42 dientes. La relación de transmisión entre la marcha loca y la tercera es, por tanto, 42/21, o 2:1, y por lo tanto la relación de transmisión final es 1,62x2≈3,23. Por cada 3,23 revoluciones del engranaje más pequeño, el engranaje más grande gira una revolución, o por cada revolución del engranaje más pequeño, el engranaje más grande gira 0,31 (1/3,23) revolución, una reducción total de aproximadamente 1:3,23 (Relación de reducción de engranajes). (GRR) = 1/Relación de transmisión (GR)).

Dado que el engranaje loco hace contacto directamente con el engranaje más pequeño y más grande, se puede eliminar del cálculo, dando también una relación de 42/13≈3.23. El engranaje loco sirve para hacer que tanto el engranaje impulsor como el engranaje conducido giren en la misma dirección, pero no confiere ninguna ventaja mecánica.

Transmisiones por correa

Las correas también pueden tener dientes y estar acopladas a poleas similares a engranajes. Se pueden acoplar engranajes especiales llamados ruedas dentadas con cadenas, como en las bicicletas y algunas motocicletas. Nuevamente, con estas máquinas se puede aplicar una contabilidad exacta de dientes y revoluciones.

Engranajes de tiempo de válvula en un motor Ford Taunus V4 - el pequeño equipo está en el crankshaft, el equipo más grande está en el camshaft. El engranaje crankshaft tiene 34 dientes, el engranaje de camshaft tiene 68 dientes y corre a la mitad del crankshaft RPM.
(El pequeño engranaje en la izquierda inferior está en el eje de equilibrio.)

Por ejemplo, en algunos motores de combustión interna se utiliza una correa con dientes, llamada correa de distribución, para sincronizar el movimiento del árbol de levas con el del cigüeñal, de modo que las válvulas se abran y cierren en la parte superior de cada cilindro al mismo tiempo. exactamente el momento adecuado en relación con el movimiento de cada pistón. En algunos automóviles se utiliza una cadena, llamada cadena de distribución, para este propósito, mientras que en otros, el árbol de levas y el cigüeñal están acoplados directamente entre sí a través de engranajes engranados. Independientemente de la forma de accionamiento que se emplee, la relación de transmisión entre cigüeñal y árbol de levas es siempre de 2:1 en los motores de cuatro tiempos, lo que significa que por cada dos revoluciones del cigüeñal, el árbol de levas girará una vez.

Aplicaciones automotrices

Ilustración de engranajes de transmisión automotriz

Las transmisiones de automóviles generalmente tienen dos o más áreas principales donde se utilizan juegos de engranajes. Para los vehículos con motor de combustión interna (ICE), los engranajes generalmente se emplean en la transmisión, que contiene varios conjuntos diferentes de engranajes que se pueden cambiar para permitir una amplia gama de velocidades del vehículo para adaptarse al bajo par de un motor ICE tanto en baja y altas velocidades. El segundo engranaje común en casi todos los vehículos de motor es el diferencial, que contiene la transmisión final y, a menudo, proporciona una reducción adicional de la velocidad de las ruedas. Además, el diferencial contiene engranajes que dividen el par equitativamente entre las dos ruedas y les permite tener diferentes velocidades cuando viajan en una trayectoria curva.

La transmisión y el mando final pueden estar separados y conectados mediante un eje de transmisión, o pueden combinarse en una unidad llamada transmisión. Las relaciones de transmisión en la transmisión y la transmisión final son importantes porque diferentes relaciones de transmisión cambiarán las características del desempeño de un vehículo.

Ejemplo

Un Chevrolet Corvette C5 Z06 2004 con transmisión manual de seis velocidades tiene las siguientes relaciones de transmisión en la transmisión:

GearRatio
1er equipo2.97:1
2o equipo2.07:1
3a marcha1.43:1
4a marcha1.00:1
5a marcha0,84:1
6a marcha0,56:1
inversión−3.38:1

En 1.ª marcha, el motor realiza 2,97 revoluciones por cada revolución de salida de la transmisión. En cuarta marcha, la relación de transmisión de 1:1 significa que el motor y la salida de la transmisión giran a la misma velocidad, lo que se conoce como velocidad de "transmisión directa" relación. Las marchas quinta y sexta se conocen como marchas de sobremarcha, en las que la salida de la transmisión gira más rápido que la salida del motor.

El Corvette de arriba tiene una relación de eje de 3,42:1, lo que significa que por cada 3,42 revoluciones de la salida de la transmisión, las ruedas hacen una revolución. La relación del diferencial se multiplica con la relación de la transmisión, por lo que en 1ª marcha, el motor da 10,16 revoluciones por cada revolución de las ruedas.

Los neumáticos del coche casi pueden considerarse como un tercer tipo de engranaje. Este coche está equipado con neumáticos 295/35-18, que tienen una circunferencia de 82,1 pulgadas. Esto significa que por cada revolución completa de la rueda, el automóvil recorre 82,1 pulgadas (209 cm). Si el Corvette tuviera neumáticos más grandes, viajaría más lejos con cada revolución de la rueda, lo que sería como una marcha más alta. Si el coche tuviera neumáticos más pequeños, sería como una marcha más baja.

Con las relaciones de transmisión de la transmisión y el diferencial y el tamaño de los neumáticos, es posible calcular la velocidad del automóvil para una marcha particular a unas RPM del motor en particular.

Por ejemplo, es posible determinar la distancia que recorrerá el automóvil durante una revolución del motor dividiendo la circunferencia del neumático por la relación de transmisión combinada de la transmisión y el diferencial.

d=ctgrt× × grd{displaystyle d={frac {c_{t}{gr_{t}times Gri...

También es posible determinar la velocidad de un automóvil a partir de la velocidad del motor multiplicando la circunferencia del neumático por la velocidad del motor y dividiéndola por la relación de transmisión combinada.

vc=ct× × vegrt× × grd{displaystyle v_{c}={frac {c_{t}times {fnMicrosoft Sans Serif}

Tenga en cuenta que la respuesta está en pulgadas por minuto, que se pueden convertir a mph dividiendo por 1056.

GearDistancia por revolución motorVelocidad por 1000 RPM
1er equipo8.1 en (210 mm)7,7 mph (12,4 km/h)
2o equipo11.6 en (290 mm)11.0 mph (17,7 km/h)
3a marcha16.8 en (430 mm)15,9 mph (25,6 km/h)
4a marcha24.0 en (610 mm)22,7 mph (36,5 km/h)
5a marcha28.6 en (730 mm)27,1 mph (43,6 km/h)
6a marcha42.9 en 1.090 mm40,6 mph (65,3 km/h)

Transmisión de relación amplia versus relación cerrada

Una transmisión de relación cerrada es una transmisión en la que hay una diferencia relativamente pequeña entre las relaciones de transmisión de las marchas. Por ejemplo, una transmisión con una relación entre el eje del motor y el eje de transmisión de 4:1 en primera y 2:1 en segunda se consideraría de relación amplia en comparación con otra transmisión con una relación de 4:1 en primera y 3: 1 en segundo. Esto se debe a que la transmisión de relación cerrada tiene menos progresión entre marchas. Para la transmisión de relación amplia, la relación de primera marcha es 4:1 o 4, y en segunda es 2:1 o 2, por lo que la progresión es igual a 4/2 = 2 (o 200%). Para la transmisión de relación cerrada, la primera marcha tiene una relación de 4:1 o 4, y la segunda marcha tiene una relación de 3:1 o 3, por lo que la progresión entre marchas es 4/3, o 133%. Dado que 133% es inferior a 200%, la transmisión con menor progresión entre marchas se considera de relación cerrada. Sin embargo, la diferencia entre una transmisión de relación estrecha y una de relación amplia es subjetiva y relativa.

Las transmisiones de relación cerrada generalmente se ofrecen en autos deportivos, motos deportivas y especialmente en vehículos de carreras, donde el motor está sintonizado para obtener la máxima potencia en un rango estrecho de velocidades de operación, y se puede esperar que el conductor cambie con frecuencia. para mantener el motor en su banda de potencia.

Las relaciones de transmisión de fábrica de 4 o 5 velocidades generalmente tienen una mayor diferencia entre las relaciones de transmisión y tienden a ser efectivas para la conducción normal y el uso de rendimiento moderado. Los espacios más amplios entre las relaciones permiten una relación de 1.ª marcha más alta para tener mejores modales en el tráfico, pero hacen que la velocidad del motor disminuya más al cambiar. Reducir las brechas aumentará la aceleración a alta velocidad y potencialmente mejorará la velocidad máxima bajo ciertas condiciones, pero la aceleración desde una posición detenida y la operación en la conducción diaria se verán afectadas.

Rango es la diferencia de multiplicación del par entre la 1.ª y 4.ª marcha; los juegos de engranajes de relación más amplia tienen más, normalmente entre 2,8 y 3,2. Este es el determinante más importante de la aceleración a baja velocidad desde parado.

Progresión es la reducción o disminución del porcentaje de caída del régimen del motor en la siguiente marcha, por ejemplo después de cambiar de 1ª a 2ª marcha. La mayoría de las transmisiones tienen cierto grado de progresión en el sentido de que la caída de RPM en el cambio 1-2 es mayor que la caída de RPM en el cambio 2-3, que a su vez es mayor que la caída de RPM en el cambio 3-4. La progresión puede no ser lineal (reducida continuamente) o realizarse en etapas proporcionadas por varias razones, incluida una necesidad especial de que una marcha alcance una velocidad o RPM específicas para adelantar, competir, etc., o simplemente la necesidad económica de que las piezas estuvieran disponibles. .

El alcance y la progresión no se excluyen mutuamente, pero cada uno limita el número de opciones del otro. Una amplia gama, que proporciona una fuerte multiplicación del par en 1.ª marcha para un excelente comportamiento en el tráfico a baja velocidad, especialmente con un motor más pequeño, un vehículo pesado o una relación de eje numéricamente baja, como 2,50, significa que los porcentajes de progresión deben ser altos. La cantidad de velocidad del motor, y por lo tanto de potencia, que se pierde en cada cambio ascendente es mayor de lo que sería el caso en una transmisión con menos alcance, pero menos potencia en 1.ª marcha. Una 1.ª marcha numéricamente baja, como 2:1, reduce el par disponible en 1.ª marcha, pero permite más opciones de progresión.

No existe una elección óptima de relaciones de transmisión o de transmisión final para obtener el mejor rendimiento en todas las velocidades, ya que las relaciones de transmisión son compromisos y no necesariamente mejores que las relaciones originales para ciertos propósitos.

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