¿Qué es un eje de piñón?

Un eje de piñón es el miembro de accionamiento principal de la mayoría de los conjuntos de tren de engranajes. El eje transfiere la entrada de un eje de transmisión o manivela al resto de los engranajes para producir el trabajo para el cual está diseñado el tren de engranajes. Un eje de piñón puede transferir este movimiento de transmisión a un conjunto de engranaje lineal o a un conjunto de engranaje cónico de ángulo recto, como un diferencial de vehículo. Los ejes de piñón y sus engranajes impulsores asociados son típicamente conjuntos de una pieza mecanizados a partir de una sola pieza de material de acero. Los ejes de piñón pueden pasar a través de varios cojinetes de soporte a lo largo de sus rutas y generalmente presentarán un sello de salida en aplicaciones que involucran cajas de engranajes llenas de aceite.

La mayoría de los ensamblajes del tren de engranajes transfieren una entrada mecánica rotacional a una salida de velocidad o torque aumentada o disminuida. También permiten que la dirección de la entrada se ajuste para impulsar elementos en ángulos rectos. La mayoría de las unidades de entrada son suministradas por un eje de transmisión o un mecanismo de manivela. Los ejemplos comunes de estas entradas incluyen el eje de transmisión y el diferencial de un automóvil y el mecanismo de transmisión de un carrete de pesca. Ambos toman la entrada desde el eje de transmisión o la manivela del carrete y pasan el movimiento de rotación a una serie de engranajes a través de un eje de piñón. El eje del piñón, por lo tanto, forma la primera etapa del tren de engranajes.

Los ejes de piñón generalmente están equipados con uno o más engranajes que transfieren la entrada de transmisión al resto del conjunto de engranajes. La mayoría de los ejes y engranajes del piñón son piezas de una sola pieza mecanizadas a partir de un solo tocho de acero. Esto aumenta la resistencia del eje y su capacidad resultante para absorber el considerable par aplicado durante el funcionamiento. Desafortunadamente, generalmente significa que un engranaje de piñón desgastado o roto requiere el reemplazo tanto del engranaje como del eje.

Estos ejes suelen ser bastante cortos, y solo abarcan el espacio entre la entrada de la caja de cambios y los primeros engranajes del tren. En algunos diseños de tren de engranajes, el eje pasará a través de un cojinete o buje que soporta el eje y reduce la fricción. En las cajas de engranajes selladas que operan en un baño de aceite, el eje del piñón estará equipado con un sello de aceite por donde sale de la caja de engranajes. Los accionamientos abiertos más simples, como los abrepuertas manuales y las bielas de bomba, cuentan con conjuntos de eje y engranaje de piñón expuesto que dependen de la lubricación manual por puntos. En algunos trenes de engranajes, el conjunto de eje y engranaje del piñón estará hecho de un material más duro que los engranajes que impulsa, ya que las relaciones de caja de engranajes significan que experimentan tasas de contacto de dientes de engranaje más altas.