Piñón (mecanismo)

miniatura|Piñón cunha cadea de transmisión.
miniatura|Principio de funcionamento dun par de rodas dentadas.
Na mecánica, denomínase piñón a roda dun mecanismo de cremalleira ou a roda máis pequena dun par de rodas dentadas, xa sexa nunha transmisión por engrenaxe,Conforme define a norma DIN 868. cadea de transmisión ou correa de transmisión. Tamén se denomina piñón tensor a roda dentada destinada a tensar unha cadea ou unha correa dentada dunha transmisión.Gil, Hermógenes (2002). Técnicas de sobrealimentación. Ediciones CEAC. ISBN 9788432915734. P. 222

Nunha etapa de engrenaxe, a roda máis grande denomínase «coroa», mentres que nunha transmisión por cadea como a dunha bicicleta, a roda maior denomínase «prato».Sánchez Real, José (1998). Transmisión del movimiento en la bicicleta, en La física de la bicicleta. Ediciones de la Torre. ISBN 9788486587390. Nun tren de engrenaxes de varias etapas, a coroa dunha etapa xira solidariamente co piñón da etapa consecutiva.

Nas transmisións por cadea e por correa, un piñón demasiado pequeno dá lugar a maiores curvaturas no elemento flexible da transmisión, o que incrementa o desgaste e diminúe a vida útil dos elementos.

 Principio de funcionamento segundo a relación de transmisión 

Cando o piñón é pequeno, de maneira que habería pouca distancia desde a base do dente até un chaveteiro, os dentes tállanse mediante un mecanizado no eixe. Isto comporta o inconveniente de usar o mesmo material para o eixe que para o dentado, pois pode levar a facer necesario realizar algún tratamento térmico superficial para endurecer a superficie dos dentes do piñón mentres que o núcleo do eixe e a base dos dentes deben ser resistentes a esforzos estáticos e de fatiga. En cambio, cando hai espazo suficiente, móntase o piñón nun eixe cunha chaveta ou nun eixe nervado.Cortizo Rodríguez, José L. (2004). Elementos de máquinas: teoría y problemas. Universidade de Oviedo. ISBN 9788483173701. Páx. 5

No caso de formar parte dun mecanismo redutor de velocidade, a relación de transmisión, que é a razón xeométrica entre a velocidade de saída e a velocidade de entrada, será menor á unidade e, polo tanto o eixe de saída xira máis amodo que o eixe de entrada, como na transmisión dun automóbil, onde o piñón é unha roda motriz. En cambio, nun mecanismo multiplicador de velocidade, no que o eixe de saída xira máis apresa que o eixe de entrada, como na transmisión dunha bicicleta, o piñón é a roda conducida.

Igualando as velocidades lineares nas circunferencias primitivas do piñón e a coroa, obtense a seguinte expresión:

v = ωe re =ωs rs ;
onde
v é a velocidade linear na circunferencia primitiva;
ωe é a velocidade angular á entrada;
ωs é a velocidade angular á saída;
re é o raio primitivo á entrada;
rs é o raio primitivo á saída.

Como ambas rodas dentadas deben ter o mesmo paso entre dentes, e polo tanto o mesmo módulo (M), a relación entre o diámetro primitivo (Dp) e o número de dentes (Z) será igual nas dúas.

Polo tanto, a relación de transmisión (i) será igual a:

Aplicando a lei de acción e reacción, a forza que exerce a roda motriz sobre a conducida será igual e de sentido oposto á forza resistente.

onde
Te é o momento de forza á entrada;Ts é o momento de xiro á saída;

Non obstante, o par obtido no eixe conducido é inferior ao calculado desta maneira, pois pérdese enerxía mecánica a consecuencia da fricción.

 Notas 

Categoría:Enxeñería mecánica
Categoría:Elementos de máquinas

cy:Sbroced
de:Ritzel
en:Sprocket
es:Piñón (mecanismo)
et:Ketiratas
fr:Pignon (mécanique)
id:Sproket
it:Pignone (meccanica)
ja:スプロケット
ko:사슬 톱니
nn:Tannhjul
no:Tannhjul
pl:Koło łańcuchowe
pt:Pinhão (engrenagem)
ru:Звёздочка (техника)
uk:Зірочка (техніка)