Engranajes y correas de transmisión

La utilización de engranajes y ruedas dentadas tiene más de dos mil años. En el siglo XV Leonardo da Vinci realizó diseños de engranajes y un prototipo de bicicleta.

Actualmente engranajes y correas de transmisión están presentes en muchas actividades: poleas y polipastos para elevar cargas pesadas, y en todo tipo de sistemas para el cambio de marchas, que facilite la transmisión del mo-vimiento.

El diseño de poleas con ordenador ha de estudiar la forma de trasladar a las imágenes el problema físico-matemático del factor de transmisión. En el caso más sencillo tenemos dos ruedas conectadas por una correa. La cantidad de vueltas que da una respecto de la otra depende únicamente de las longitudes de esas circunferencias o, lo que es lo mismo, de sus radios. En la figura, cuando la rueda de la izquierda dé dos vueltas, la de la derecha habrá dado 3.

Para simular el movimiento de las ruedas (la motriz de radio b y la seguidora de radio a) dibujamos dos radios móviles que realizan el movimiento de rotación. Consguimos que el movimiento aparente de una respecto de la otra se parezca a la realidad por medio de un deslizador angular a que gira de 0º a 360º. En la rueda motriz (radio=b) hacemos la rotación del punto un ángulo a mientras que la rueda seguidora (radio=a) debe realizar una rotación (b/a)*a.

Dos dificultades adicionales que han surgido en los diseños de este capítulo son:

•El caso de las circunferencias concéntricas de diferentes radios, que se mueven solidariamente y cada una de ellas está unida otras.

•El desplazamiento de las poleas móviles en los polipastos hace que la misma circunferencia se desplace hacia arriba o abajo a la vez que gira.