Els engranatges són components del sistema de transmissió de potència. Tots els elements accionats de la màquina estan controlats per engranatges que regeixen el parell, la velocitat i la direcció de rotació. Hi ha moltes complexitats en els diferents tipus d'engranatges. De fet, la selecció dels tipus d'engranatges no és un procés fàcil. Depèn de moltes consideracions. Els factors que influeixen inclouen l'espai físic i la disposició de l'eix, la relació d'engranatges, la càrrega, la precisió i el nivell de qualitat.
Molts engranatges es creen amb diferents materials i amb criteris de rendiment diferents segons l'ús industrial. Aquests engranatges tenen una varietat de capacitats, mides i relacions de velocitat. La funció principal, però, és convertir l'entrada del motor principal en una sortida amb parell elevat i RPM baixes. Aquestes famílies d'engranatges tenen aplicacions que van des de l'agricultura fins a l'aeroespacial.
Materials d'engranatge
Es poden utilitzar molts tipus diferents d'acer, bronze, ferro colat, llautó, ferro dúctil, alumini, metalls en pols i polímers per fer engranatges. L'acer és el més prevalent i atractiu d'aquests materials, donant una combinació guanyadora d'alta relació resistència-pes, bona resistència al desgast, la capacitat de millorar les qualitats físiques mitjançant tractament tèrmic i un preu competitiu.
És possible que els materials de preu elevat no garanteixin un equipament superior. Per a algunes aplicacions es poden requerir alumini, llautó, bronze, polímers, materials fenòlics, metalls en pols de diverses composicions o acer inoxidable. Els materials d'engranatges es classifiquen en dos tipus: metàl·lics i no metàl·lics. Els polímers, elastòmers, ceràmiques, vidre i materials compostos són els cinc tipus bàsics de materials no metàl·lics. Els materials metàl·lics es classifiquen en dos tipus: metalls ferrosos, que inclouen l'acer, i metalls no fèrrics, que inclouen el bronze i els aliatges d'alumini.
Per satisfer aquests elements essencials, hi ha una àmplia gamma de materials accessibles. Els materials utilitzats en els engranatges poden variar des de la fusta fins a materials sintètics moderns, així com metalls ferrosos, metalls no fèrrics, metalls en pols i plàstics. També s'han descobert engranatges antics fets amb pedra. El material utilitzat influeix en la capacitat de suport de càrrega, la força, la resistència a la picada, la vida útil i el cost de l'engranatge.
Com seleccionar un material d'engranatge
En primer lloc, el material de l'engranatge s'ha de triar en funció de la funció de l'aplicació. El disseny d'un engranatge fet amb precisió fallarà miserablement si el material no és adequat per al treball necessari. El material escollit tindrà un impacte en el procés de producció.
La decisió es basarà en el servei, la fabricació i les necessitats econòmiques. Engranatges, simplement, transmeten potència o moviment. L'acer s'utilitza en la gran majoria dels engranatges de transmissió de potència. Els engranatges de cuc d'acer per utilitzar-los amb engranatges de bronze i plàstic per a la reducció de potència són les excepcions. Es preveu que la majoria dels engranatges portin càrregues pesades i requeriran un tractament tèrmic per millorar la resistència i la resistència al desgast. Els materials plàstics o no fèrrics s'utilitzen habitualment per fer engranatges només de moviment.
La selecció del material de l'engranatge és difícil i s'ha d'associar als requisits de càrrega i vida útil únics de l'aplicació. S'han de tenir en compte la compatibilitat del material, la composició química, la composició, les qualitats mecàniques i el cost de l'aparell d'aparellament. Es pot requerir resistència a la corrosió i propietats elèctriques o magnètiques segons el material d'aplicació de l'engranatge.
