Los engranajes no circulares permiten obtener relaciones de velocidad y movimiento inusuales, adaptándose a aplicaciones donde los engranajes tradicionales no son viables. Se utilizan cuando es necesario convertir una velocidad constante en una variable, dividir un ciclo en segmentos de velocidad constante, combinar traslación con rotación o generar movimientos de detención y permanencia. Suelen emplearse en automatización, robótica e industria manufacturera, proporcionando soluciones más compactas y precisas en comparación con sistemas de levas o servomecanismos.

Figura : Los engranajes elípticos de un solo lóbulo proporcionan una velocidad de salida variable.

Figura : Los engranajes elípticos con dos lóbulos (bilóbulos) proporcionan el doble de períodos de velocidad de salida variable.

Figura : Los engranajes de múltiples velocidades ofrecen una velocidad constante en una parte del ciclo y una velocidad constante diferente en la segunda parte del ciclo.

El tipo más común de engranajes no circulares son los engranajes elípticos, que permiten generar velocidades de salida variables a partir de una entrada constante. Existen dos variantes:

• Unilóbulo: Su centro de rotación está en uno de los extremos de su eje mayor.
• Bilóbulo: Gira sobre su propio centro, lo que genera un cambio progresivo en la velocidad. La relación de reducción varía entre 1/K y K, donde K puede alcanzar valores de hasta 3.

Estos engranajes producen períodos alternos de aceleración y desaceleración en cada ciclo de rotación, lo que los hace ideales para transportadores y empaquetadoras, donde es necesario controlar la velocidad de alimentación del material.

Algunos engranajes presentan formas más complejas para lograr ciclos de velocidad más segmentados:

• Triangulares: Cuentan con tres lóbulos en su contorno, lo que genera seis periodos de aceleración y desaceleración por revolución.
• Cuadrados: Presentan cuatro lóbulos, lo que produce ocho ciclos por revolución. Estos engranajes suelen ofrecer una menor variación en la relación de reducción en comparación con los elípticos.

En ciertas aplicaciones, es necesario que un mecanismo mantenga una velocidad constante en diferentes fases del ciclo de operación. Los engranajes multispeed incorporan secciones diseñadas para mantener velocidades fijas, con transiciones suaves entre cada fase.

• Movimiento combinado de traslación y rotación: Algunos engranajes reemplazan levas en máquinas de etiquetado y envasado, sincronizando el desplazamiento de los objetos con la impresión o aplicación de etiquetas.
• Movimiento de parada y permanencia: En mecanismos de indexación y transferencia, se combinan engranajes no circulares con engranajes redondos y diferenciales para lograr pausas o cambios de dirección.

Términos destacados :

• Aplicaciones industriales ( Industrial applications )
• Ciclo de operación ( Operating cycle )
• Cierre y detención ( Stop-and-dwell motion )
• Conmutación de velocidad ( Speed transition )
• Conmutación de velocidades constantes ( Constant-speed transition )
• Dispositivo de etiquetado ( Labeling device )
• Engranaje bilobular ( Bilobe gear )
• Engranaje cuadrado ( Square gear )
• Engranaje de leva ( Cam gear )
• Engranaje elíptico ( Elliptical gear )
• Engranaje multinivel ( Multispeed gear )
• Engranaje no circular ( Noncircular gear )
• Engranaje trilobular ( Triangular gear )
• Engranajes de enlace ( Linkage gears )
• Engranajes de transmisión variable ( Variable transmission gears )
• Engranajes epicíclicos ( Epicyclic gears )
• Engranajes rotacionales ( Rotational gears )
• Equipos de conversión de velocidad ( Speed conversion devices )
• Máquinas de etiquetado ( Labeling machines )
• Mecanismo de leva ( Cam mechanism )
• Mecanismo de indexado ( Indexing mechanism )
• Mecanismos de transferencia ( Transfer mechanisms )
• Motores servo ( Servo motors )
• Movimiento de parada y detención ( Stop-and-dwell movement )
• Movimiento de rotación ( Rotational movement )
• Movimiento de traslación ( Translational movement )
• Reducción de velocidad ( Speed reduction )
• Relación de reducción de velocidad ( Speed-reduction ratio )
• Sistema de engranajes ( Gear system )
• Sistema de etiquetado ( Labeling system )

En definitiva, los engranajes no circulares proporcionan ventajas significativas en términos de precisión, eficiencia y versatilidad en sistemas mecánicos avanzados, optimizando procesos en la industria manufacturera, robótica y automatización.