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Engranajes: módulo, diámetros y relación de transmisión

Indique el módulo, el número de dientes y, si quiere, la potencia y la velocidad de entrada. La página devuelve las medidas para fabricar o comprobar cada engranaje, la distancia entre centros para taladrar la carcasa y lo que sale del reductor: velocidad, par y sentido de giro. Sirve para reponer un engranaje roto, proyectar un reductor sencillo o entender la placa de un motorreductor.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

PredimensionamientoRevisión 05/11/2026
Diente
Tren de engranajes

Tren simple: indique solo la secuencia de engranajes (1, 2, 3…); los del medio son locos y el módulo es el mismo en todos.

Entrada y transmisión

Ejemplo: reductor de dos etapas para transportador, motor de 7,5 kW a 1.460 rpm, módulos 3 y 4.

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—Relación de transmisión total
—

Dibujo de la pareja de la 1.ª etapa

A escala: círculo primitivo discontinuo, de cabeza (exterior) y de pie, con la distancia entre centros acotada.

Cómo leer: la línea discontinua de cada engranaje es el círculo primitivo; los dos se tocan en un punto, donde se transmite el movimiento. La punta de los dientes queda en el círculo de cabeza (dₐ, el diámetro a mecanizar) y el fondo de los huecos en el círculo de pie (d_f). La cota "a" es la distancia entre centros de los ejes, que define el taladrado de la carcasa.

Velocidad y par en cada eje

Barras: par en cada eje (eje izquierdo). Línea: velocidad (eje derecho).

Toque el gráfico para ver los valores.

Cómo leer: cada posición en el eje horizontal es un eje del tren, de la entrada (motor) a la salida, con la velocidad y el par escritos debajo. En cada reducción, la velocidad (línea) baja en la proporción de los dientes y el par (barras) sube casi en la misma proporción, menos las pérdidas. El eje de salida es el que necesita los rodamientos y chavetas más robustos.

Dimensiones de cada engranaje

Cómo leer: z = número de dientes; d = diámetro primitivo; dₐ = diámetro exterior (de cabeza), el que se mide en la pieza; d_f = diámetro de pie; n = velocidad del eje; T = par en el eje. La fila destacada es el engranaje de salida.

Engranes

Cómo leer: i = relación de la etapa; a = distancia entre centros; εα = relación de contacto (buena por encima de 1,2); v = velocidad periférica; Fₜ = fuerza tangencial en el diente.

Siguiente paso

Lleve los resultados de esta página a otra calculadora, con los campos ya rellenados.

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. El informe completo incluye también los gráficos y las interpretaciones, en color. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

m = 25,4 ÷ DP; módulo transversal mₜ = m ÷ cos β; d = mₜ · z; dₐ = d + 2m; d_f = d − 2,5m; altura h = 2,25m; paso p = π · m; d_b = d · cos αₜ, tan αₜ = tan α ÷ cos β
Distancia entre centros a = (d₁ + d₂) ÷ 2; relación de contacto εα = [√(rₐ₁² − r_b₁²) + √(rₐ₂² − r_b₂²) − a · sen αₜ] ÷ (π · mₜ · cos αₜ); εβ = b · sen β ÷ (π · m)
Relación i = z_conducido ÷ z_motor; tren compuesto: i = Π iₖ; tren simple: i = z_último ÷ z_primero; n_salida = n₁ ÷ i; T₁ = 9549,3 · P ÷ n₁; T_salida = T₁ · i · ηᵏ
v = π · d₁ · n₁ ÷ 60.000; Fₜ = 2000 · T ÷ d; F_r = Fₜ · tan αₜ; F_a = Fₜ · tan β; dientes mínimos sin interferencia z_min = 2 · cos β ÷ sen² αₜ (17 para 20°, 32 para 14,5°, 12 para 25°)

Hipótesis y límites

  • Dientes de evolvente sin corrección de perfil (desplazamiento x = 0), cremallera de referencia ISO 53 (cabeza 1m, pie 1,25m) y distancia entre centros nominal; engrane exterior.
  • No se verifica la capacidad de carga del diente (flexión en el pie y presión de contacto): use ISO 6336 o AGMA 2001 con el material, el tratamiento térmico y la calidad de fabricación. Rendimiento constante por etapa.

Normas y documentos técnicos

  • ISO 53:1998: Cylindrical gears for general and heavy engineering — Standard basic rack tooth profile
  • ISO 54:1996: Cylindrical gears for general and heavy engineering — Modules
  • DIN 780-1: Series of modules for gears
  • ISO 21771:2007: Gears — Cylindrical involute gears and gear pairs — Concepts and geometry
  • ANSI/AGMA 2001-D04: Fundamental Rating Factors and Calculation Methods for Involute Spur and Helical Gear Teeth
  • Shigley, J. E.; Mischke, C. R.; Budynas, R. G. Mechanical Engineering Design, McGraw-Hill (gears — general)

Legislación aplicable

  • Consulte la legislación vigente en su país sobre seguridad y salud en el trabajo, equipos a presión, instalaciones eléctricas y medio ambiente que se aplique a esta instalación.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el diámetro de un engranaje por el módulo?

Multiplique el módulo por el número de dientes: d = m × z es el diámetro primitivo. El exterior (el que se mide con calibre) es d + 2m, y el de pie, d − 2,5m. En el ejemplo, módulo 3 con 18 dientes da primitivo de 54 mm, exterior de 60 mm y de pie de 46,5 mm.

¿Cómo averiguo el módulo de un engranaje que tengo?

Mida el diámetro exterior y cuente los dientes: m = dₐ ÷ (z + 2). Un engranaje de 60 mm de exterior y 18 dientes tiene módulo 3. Si sale un número raro, puede ser diametral pitch (pulgadas): divida 25,4 entre el módulo hallado y vea si da un DP estándar (8, 10, 12…). Los helicoidales no siguen esta cuenta simple.

¿Cómo se calcula la distancia entre centros?

Es la media de los diámetros primitivos: a = m × (z₁ + z₂) ÷ 2 en dientes rectos. En el ejemplo, 3 × (18 + 63) ÷ 2 = 121,5 mm. Con hélice, use el módulo transversal (m ÷ cos β), por eso la distancia aumenta con el ángulo.

¿Cuál es el número mínimo de dientes de un engranaje?

Con ángulo de presión de 20° y dientes sin corrección, 17 dientes; por debajo, la herramienta socava el pie del diente (interferencia) y lo debilita. Con 14,5°, 32 dientes; con 25°, 12. En la práctica se aceptan 14 dientes a 20° con leve socavado, o se usa corrección de perfil.

¿Cómo se calcula la relación de transmisión de un reductor?

En cada pareja, divida los dientes del conducido entre los del motor; en un reductor de varias etapas, multiplique las relaciones. En el ejemplo, 63/18 = 3,5 y 68/17 = 4, total 14: un motor de 1.460 rpm sale a unas 104 rpm y el par sube de unos 49 N·m a 660 N·m, con un 98% de rendimiento por etapa.

¿Para qué sirven los engranajes intermedios (locos)?

En un tren simple, el engranaje del medio no cambia la relación final, que solo depende del primero y del último. Sirve para cubrir la distancia entre ejes y cambiar el sentido de giro: con un loco, la salida gira en el mismo sentido que la entrada.

¿Qué diferencia hay entre dientes rectos y helicoidales?

Los helicoidales tienen los dientes inclinados: entran en contacto poco a poco, hacen menos ruido y soportan más carga con el mismo tamaño, pero generan una fuerza axial que deben absorber los rodamientos. Los rectos son más sencillos de fabricar y no tienen fuerza axial. Indique el ángulo de hélice para ver diámetros y fuerzas.