Outras aplicações para as engrenagens

Se você quiser criar uma relação de marchas alta, nada se compara com uma engrenagem sem-fim. Em uma engrenagem sem-fim, uma árvore com rosca está engatado à engrenagem. Cada vez que a árvore dá uma volta, a engrenagem move um dente adiante. Se a engrenagem tiver 40 dentes, você terá uma relação de marcha de 40:1, em um volume bem pequeno. Aqui vai o exemplo de um limpador de pára-brisa.

Um hodômetro mecânico é outro aparelho que usa muitas engrenagens sem-fim:

Existem três engrenagens sem-fim visíveis neste hodômetro

Engrenagens planetárias
Existem muitas maneiras de empregar engrenagens. Um tipo específico de engrenagens é chamado de trem de engrenagens planetárias. Engrenagens planetárias resolvem o seguinte problema: digamos que você queira uma relação de marcha de 6:1 com a rotação de entrada girando na mesma direção da rotação de saída. Uma maneira de criar esta relação é com o seguinte trem de três engrenagens:

Neste trem, a engrenagem azul tem seis vezes o diâmetro da engrenagem amarela, fornecendo a relação 6:1. O tamanho da engrenagem vermelha não importa, porque está presente apenas para reverter o sentido da rotação, de forma que as engrenagens azul e amarela girem da mesma forma. Entretanto, imagine que você queira que o eixo da engrenagem de saída seja o mesmo da engrenagem de entrada. Uma situação comum, onde há a necessidade de se usar o mesmo eixo, é o da parafusadeira elétrica. Nesse caso, você pode usar um sistema de engrenagens planetárias, conforme mostrado aqui:

Neste sistema, a engrenagem amarela (a engrenagem solar) se engrena com todas as três vermelhas ( engrenagens planetárias) simultaneamente. Todas as três estão ligadas a um prato (o suporte planetário) e se conectam com o lado interno da engrenagem azul (a coroa), em vez de se conectarem com seu lado externo. Em razão de existirem três engrenagens vermelhas em vez de uma, este trem de engrenagens é extremamente robusto. O eixo de saída é conectado à coroa azul e o suporte planetário permanece estacionário, fornecendo a mesma relação de 6:1. Veja a figura de um sistema de engrenagens planetárias de dois estágios na página sobre a parafusadeira elétrica e um sistema de engrenagens planetárias de três estágios na página sobre o irrigador de jardim. Você também poderá encontrar sistemas de engrenagens planetárias dentro de transmissões automáticas.

Uma outra coisa interessante, acerca do uso de engrenagens planetárias é que elas podem produzir diferentes relações de marcha, dependendo de qual engrenagem é usada como entrada, qual é usada como saída e qual delas fica parada. Por exemplo, se a entrada for a engrenagem solar, a coroa for mantida estacionária e o eixo de saída for engrenado ao suporte planetário, obteremos uma relação de marcha diferente. Neste caso, o suporte planetário e as engrenagens planetárias orbitam em torno da engrenagem solar. Dessa forma, em vez de a engrenagem solar girar seis vezes para que o suporte planetário gire uma vez, ela terá que girar sete vezes. Isso acontece porque o suporte planetário circulou a engrenagem solar uma vez na mesma direção, subtraindo uma revolução da engrenagem solar. Então, nessa situação, temos uma redução de 7:1.

Você poderia reorganizar as coisas outra vez, desta vez mantendo a engrenagem solar estacionária, fazendo com que o suporte planetário seja o eixo de saída e engatando o eixo de entrada à coroa. Isto lhe daria uma redução de marcha de 1.17:1. Uma transmissão automática usa conjuntos de engrenagens planetárias para criar diferentes relações de marcha, além de embreagens e cintas de freio para manter diferentes partes do bloco de engrenagens estacionárias e mudar entradas e saídas.