Calculadora de distancia entre centros de engranajes: módulo, diámetro primitivo y relación
Calcula la distancia entre centros de un par de engranajes rectos con el módulo (o paso diametral) y el número de dientes, más diámetros, relación, grado de recubrimiento y socavado.
Cómo funciona
d = m × z · C = m × (z₁ + z₂) ÷ 2 · d_a = m × (z + 2), d_f = m × (z − 2.5), d_b = d × cos α · p = π × m, DP = 25.4 ÷ m · z_mín = 2 ÷ sen²α (17 a 20°) · v = π × d₁ × n₁ ÷ 60,000 m/s
El módulo son los milímetros de diámetro primitivo que le tocan a cada diente, así que todas las medidas de un engrane recto estándar son múltiplos de él: el diámetro primitivo es módulo por número de dientes, la altura de cabeza es un módulo y la de pie uno y cuarto. Dos engranes engranan cuando la distancia entre sus centros es la mitad de la suma de sus diámetros primitivos, por eso los engranes con el mismo módulo y ángulo de presión son intercambiables. El círculo base, que depende del ángulo de presión, es donde se genera la evolvente del flanco, y el grado de recubrimiento indica cuántos pares de dientes comparten la carga en promedio. Los piñones con muy pocos dientes quedan con la raíz socavada por la herramienta; para evitarlo existen la regla del número mínimo de dientes y el desplazamiento de perfil.
Ejemplo resuelto
Fernando diseña una reducción con módulo 2, un piñón de 20 dientes y una rueda de 60. Los diámetros primitivos son 2 × 20 = 40 mm y 2 × 60 = 120 mm, así que la distancia entre centros es (40 + 120) ÷ 2 = 80 mm y la relación 3:1: un motor de 1,450 rpm queda en 483.3 rpm. Los diámetros exteriores son 44 y 124 mm, la altura total 4.5 mm, el grado de recubrimiento ≈ 1.67 y la velocidad en el círculo primitivo 3.04 m/s. Con 20 dientes supera el mínimo contra el socavado a 20°; el módulo 2 equivale a 12.7 DP.
Preguntas frecuentes
¿Puedo engranar un engrane de módulo 2 con uno de 12 DP?
No. 12 DP equivale a módulo 2.117, y basta un pequeño porcentaje de diferencia en el paso para que no engranen bien. Convierte con DP = 25.4 ÷ m y usa herramientas iguales.
¿Y si mi distancia entre centros es fija y no coincide con m(z₁ + z₂) ÷ 2?
Usa engranes con desplazamiento de perfil: un desplazamiento positivo en ambos aumenta un poco la distancia de trabajo (y refuerza los dientes). Si la diferencia es grande, cambia de módulo o de número de dientes.
¿Cómo se calcula la distancia entre centros de dos engranes?
Multiplica el módulo por la suma de los dientes y divide entre 2. Con módulo 3 y engranes de 15 y 45 dientes: 3 × (15 + 45) ÷ 2 = 90 mm.
¿Cuántos dientes mínimo debe tener un piñón?
Con un ángulo de presión de 20° y herramienta estándar, unos 17 o 18 dientes para evitar el socavado; a 14.5° hacen falta unos 32 y a 25° bastan unos 12.
Calculadoras relacionadas
Fórmulas de diseño de máquinas de libro de texto con supuestos ideales. Para cualquier aplicación relacionada con la seguridad, usa datos del fabricante, certificados de material y la revisión de un ingeniero calificado.