Clase 12 Torsión Engranajes Teoría

Summary

El video aborda el tema de la transmisión de potencia mediante engranajes en sistemas de torsión. Explica cómo los engranajes, al acoplarse, transmiten movimiento y par torsional entre ejes, detallando las relaciones entre el número de dientes, los diámetros y las velocidades angulares. Se discuten conceptos como el ángulo de presión y la fuerza tangencial que produce el torque, así como la relación inversa entre par y velocidad en función de la potencia. También se relaciona este proceso con aplicaciones prácticas, como las transmisiones de los automóviles.

Takeaways

• ⚙️ Los engranajes son ruedas dentadas que se acoplan para transmitir movimiento y par de torsión.
• 🔧 El sistema de engranajes permite la transmisión de potencia de un eje a otro.
• 🟢 El engranaje verde es la entrada del sistema, mientras que el amarillo es la salida.
• ⚖️ La relación entre el número de dientes y la velocidad es inversamente proporcional; más dientes implican menor velocidad.
• 📉 Los engranajes reductores disminuyen la velocidad angular, mientras que los multiplicadores la aumentan.
• 📏 La fuerza tangencial en los engranajes es clave para transmitir potencia y torsión.
• 🔩 El contacto entre los dientes de engranajes sigue una línea inclinada, denominada ángulo de presión.
• ⏱️ La potencia en un sistema de engranajes es el producto del par por la velocidad angular (RPM).
• 🚗 En un automóvil, el cambio de engranaje afecta el par y la velocidad, como se observa entre primera y quinta marcha.
• ♻️ La eficiencia en los sistemas de engranajes asume que la potencia se conserva, con una relación inversa entre el par y la velocidad.

Q & A

¿Qué es un engranaje según el script?

Un engranaje es una rueda dentada que se acopla con otra para transmitir movimiento y par de torsión.

¿Cuál es la relación entre los engranajes y la transmisión de potencia?

Los engranajes transmiten potencia de un eje a otro. Esto ocurre a través de la aplicación de un par de torsión en el eje de entrada, lo que genera un par en el eje de salida.

¿Qué tipo de sistema se describe si la entrada tiene mayor velocidad angular que la salida?

Se describe un reductor, un sistema donde se reduce la velocidad angular de la salida en comparación con la entrada.

¿Qué sucede con el par de torsión cuando la velocidad angular disminuye?

Cuando la velocidad angular disminuye, el par de torsión aumenta, ya que estas dos magnitudes están inversamente relacionadas.

¿Cuál es la relación entre el número de dientes de los engranajes y la velocidad de rotación?

La relación de velocidad entre dos engranajes está directamente relacionada con el número de dientes. Un engranaje con más dientes girará más lento que uno con menos dientes.

¿Cómo afecta el ángulo de presión en el contacto entre los dientes de un engranaje?

El ángulo de presión determina la dirección de la fuerza aplicada entre los dientes, lo que afecta cómo se transmite la potencia y el par de torsión. Solo la componente de la fuerza perpendicular al radio produce torque.

¿Qué parte de la fuerza aplicada entre los dientes de un engranaje no genera torsión?

La componente vertical de la fuerza, que va en dirección al radio del engranaje, no genera torsión.

¿Qué sucede con la velocidad y el par de torsión al cambiar a una marcha más alta en un automóvil?

Al cambiar a una marcha más alta, se aumenta la velocidad y se reduce el par de torsión transmitido a las ruedas.

¿Cómo se mantiene la potencia en un sistema de engranajes ideal?

En un sistema de engranajes ideal, sin pérdidas de energía, la potencia se mantiene constante. Esto significa que el producto del par por la velocidad angular es el mismo en la entrada y en la salida.

¿Qué sucede si se intenta reducir el ángulo de presión de los engranajes por debajo de 14,5 grados?

Si se reduce el ángulo de presión por debajo de 14,5 grados, los dientes de los engranajes no podrán acoplarse correctamente y no podrán girar adecuadamente.