La mayor diferencia entre una rueda dentada y un engranaje es cómo funciona cada uno a nivel funcional. Ambas tienden a ser ruedas ranuradas que se usan en maquinaria, y su apariencia básica a menudo es muy similar, pero la forma en que operan y lo que, exactamente, hacen tiende a ser realmente diferente. En general, un engranaje es una rueda dentada diseñada para engranar con otros engranajes y transmitirles movimiento, lo que a su vez puede causar movimiento en otros lugares. Una rueda dentada, por el contrario, es una rueda dentada diseñada para enganchar y mover directamente un elemento flexible con muescas o perforaciones, como una cadena o una correa. Como resultado, las aplicaciones de cada uno son diferentes. Las ruedas dentadas son más comunes cuando hay una correa o cadena en movimiento contenida, como suele ser el caso de las bicicletas, las cintas transportadoras y los carretes de proyección de películas. Los engranajes suelen ser preferibles en todos los demás escenarios, incluidos los automóviles y la maquinaria pesada. Los engranajes no solo son más útiles universalmente, sino que tampoco es probable que necesiten reparaciones o reajustes.
Funcionalidad Básica
Tanto las ruedas dentadas como los engranajes se utilizan para transmitir potencia dentro de las máquinas o para mover elementos enclavándose con ellos. Sin embargo, una rueda dentada generalmente interactúa directamente con alguna parte de la maquinaria en cuestión, mientras que los engranajes pueden empujarse entre sí, y a menudo lo hacen, primero, luego usan ese movimiento colectivo para influir en algún proceso mecánico más grande. Otra forma de expresar esto es que las ruedas dentadas tienen que funcionar de forma independiente, pero los engranajes pueden usar redes para desarrollar fuerza y precisión. La diferencia suele ser más notable cuando se observan de cerca las ranuras o los dientes de cada uno.
En el caso de una rueda dentada, los dientes están construidos para encajar con precisión en las perforaciones o ranuras de los elementos que la herramienta está diseñada para mover. Como consecuencia, las posibilidades de variaciones de diseño tienden a ser algo limitadas. Los engranajes, por otro lado, se engranan directamente entre sí y, por lo tanto, se prestan a una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo, los dientes de un engranaje pueden estar en el exterior de la rueda o en la circunferencia interior; otro tipo, llamado engranaje helicoidal, no es una rueda sino una varilla roscada.
Impacto del daño
Otra diferencia importante entre una rueda dentada y un engranaje es lo que sucede si alguno de ellos está dañado. Los dos piñones que llevan una cadena de bicicleta, por ejemplo, también guían la cadena en línea recta, y si se rompe un solo diente de uno de los piñones, aumenta la posibilidad de que la cadena se salga. Una cadena rota generalmente incapacitará a toda la bicicleta. Si un diente se rompe un engranaje, por otro lado, asumiendo que el diente roto se cae del trabajo de la máquina, hay pocas probabilidades de que la máquina falle como resultado, aunque puede experimentar una reducción de la eficiencia. En la mayoría de los casos, la carga del engranaje dañado puede cambiar a otro sin causar mucha tensión.
Usos comunes de las ruedas dentadas
Aparte de las bicicletas, las ruedas dentadas también se encuentran comúnmente en vehículos con orugas como tanques y excavadoras y en cámaras de película y proyectores de película. En cada uno, la rotación de la rueda dentada mueve un dispositivo flexible, como una cadena, un cinturón o una tira de película fotográfica. En aquellos casos en los que el dispositivo flexible es un bucle continuo, como en bicicletas y vehículos de orugas, los numerosos segmentos que componen el bucle lo hacen más vulnerable al desgaste. En algunos casos, esto requiere más mantenimiento y también significa que las ruedas dentadas se colocan típicamente en el exterior de los electrodomésticos, o al menos detrás de los paneles que son relativamente fáciles de acceder.
Situaciones en las que los engranajes son mejores
Los engranajes se encuentran en el funcionamiento interno de muchas, si no la mayoría de las máquinas. Son un componente integral de los motores de los automóviles, por ejemplo, donde trabajan transmitiendo potencia desde el motor a las ruedas motrices. Algunas disposiciones de engranajes, como los engranajes helicoidales, pueden limitar la transmisión de potencia a una sola dirección sin ningún dispositivo adicional como frenos. Los engranajes hechos con precisión también operan muchos relojes y relojes.
Las diferencias funcionales entre un piñón y un engranaje, combinadas con la superioridad general del engranaje sobre el piñón, suelen llevar a los diseñadores a elegir engranajes cuando pueden. Un ejemplo comúnmente citado son los automóviles y camiones con tracción trasera, que emplean un eje de transmisión rígido para transmitir potencia desde el motor a las ruedas motrices. Las transmisiones por cadena tipo bicicleta fueron populares entre algunos de los primeros vehículos automotrices, pero su popularidad disminuyó con el tiempo; el último automóvil impulsado por cadena se fabricó en la década de 1960.