Tallado de engranajes: módulo, presión y adendo

El módulo (m) es el parámetro geométrico más importante en el diseño de engranajes métricos. Se define como la relación entre el diámetro primitivo (d) y el número de dientes (z), expresándose en milímetros (mm).

La importancia del módulo radica en su función como estándar de compatibilidad: dos engranajes solo pueden engranar si tienen exactamente el mismo módulo. Según datos técnicos de Michigan Mech, el módulo estandariza las dimensiones, permitiendo la intercambiabilidad de componentes en la maquinaria industrial.

Parámetros derivados del módulo

El módulo determina las dimensiones principales del diente:

• Paso circular (p): Distancia entre puntos homólogos de dientes adyacentes, calculada como p = π × m.
• Altura de la cabeza (hₐ o adendo): Generalmente igual al módulo (hₐ = m).
• Altura del pie (hբ o dedendo): Habitualmente 1,25 veces el módulo (hբ = 1,25 × m).

El ángulo de presión (α) es el ángulo formado entre la línea de acción de la fuerza y la tangente al círculo primitivo. Este parámetro define la dirección en la que se transmite la fuerza entre los dientes.

Los valores normalizados más comunes en la industria son 20°, aunque en aplicaciones específicas se utilizan 14,5° o 25°. Según Power Trans, un ángulo de presión mayor incrementa la resistencia del diente al ensanchar su raíz, pero también aumenta las cargas radiales sobre los cojinetes.

Comparativa de ángulos de presión

La fabricación de engranajes en España se rige por normas internacionales que garantizan la calidad y el cumplimiento de las tolerancias exigidas. La ISO 1328 es la norma de referencia para la clasificación de tolerancias de flancos de dientes.

Grados de precisión según ISO 1328

La precisión se divide en 12 grados, donde el grado 1 representa la máxima precisión (metrología) y el 12 la menor (maquinaria agrícola general).

1. Grados 1-4: Ultraprecisión, utilizados en aeroespacial y metrología.
2. Grados 5-6: Alta precisión, comunes en transmisiones de automoción.
3. Grados 7-8: Estándar para maquinaria industrial general.

Para asegurar estos niveles, el proceso de mecanizado debe controlar estrictamente el error en el perfil del diente, el error de paso y la excentricidad radial. Empresas especializadas en el sector, como Izadi Mecanizados, aplican estos estándares en sus procesos de tallado y acabado para cumplir con las exigencias de sectores críticos.

En España, las empresas dedicadas al tallado de engranajes y órganos mecánicos de transmisión se clasifican bajo el código CNAE 2815 (Fabricación de cojinetes, engranajes y órganos mecánicos de transmisión). Este código es esencial para la gestión administrativa ante la AEAT y la Seguridad Social.

Aunque no existen autorizaciones operativas específicas para el tallado en sí, las empresas deben cumplir con la normativa de seguridad industrial y, dependiendo de los procesos de acabado superficial (como el tratamiento térmico o recubrimientos), con la Ley 7/2022^[1] de residuos y suelos contaminados para una economía circular.

Requisitos de calidad

• Trazabilidad: Registro de los parámetros de corte y mediciones de control de calidad.
• Certificaciones: Es habitual que el sector exija normativas como la ISO 9001 para la gestión de la calidad.
• Tolerancias: En engranajes de precisión, las desviaciones de perfil deben mantenerse a menudo dentro de rangos de micras (µm), según la clase de calidad ISO seleccionada.

Para profundizar en la metrología aplicada a estos componentes, se recomienda consultar los estándares de metrología dimensional.

• ISO (Organización Internacional de Normalización)^[2]
• UNE (Asociación Española de Normalización)^[3]
• CNAE 2815: Fabricación de engranajes y órganos mecánicos^[4]
• ISO 1328-1:2013 - Especificación de tolerancias de engranajes^[5]