Cualquier reloj o reloj mecánico depende de la potencia motriz aplicada al engranaje grande (la "rueda") que impulsa al más pequeño (el "piñón"). Por lo tanto, el peso en un reloj de caja larga está suspendido por un cable, cuerda o cadena de la "gran rueda" (generalmente haciendo una rotación cada 12 horas) y la velocidad de rotación está orientada hacia la rueda de escape (que a menudo tiene la manecilla de segundos montado en él).
Tenga en cuenta que la forma del diente generalmente es diferente cuando se prepara: la fricción es de importancia crítica en un reloj, la transmisión de fuerzas altas generalmente es menor (y generalmente se soluciona al hacer que la gran rueda sea más gruesa que las otras). Por lo tanto, los dientes son generalmente de forma cicloidal, donde la parte profunda de la ranura en un diente es aproximadamente rectangular, lo que significa que la base de un diente de piñón está socavada. Esta es una forma de diente fundamentalmente más débil, especialmente porque los piñones pueden tener tan solo 6 dientes, pero funcionan libremente con poca fricción y ángulo de presión cero (ver más abajo).
Por ejemplo
(desde esta página )
¡Un caso extremo es el piñón de la linterna
(de esta página ) donde el diente del piñón está completamente socavado!
Nunca lubrique los dientes de un reloj o rueda de reloj: eso solo agrega viscosidad (es decir, fricción), pérdida de potencia y no hace nada para eliminar el desgaste. Esto se debe a que las superficies de contacto de los dientes se enrollan unas sobre otras, no hay movimiento deslizante involucrado. (Los pivotes, a menos que funcionen en carreras de bolas, necesitan lubricación. John Harrison empleó carreras de bolas para un prototipo de cronómetro marino).
En contraste, mientras que la velocidad de engranaje hacia abajo también involucra superficies de contacto que se rodan unas sobre otras, el propósito generalmente es amplificar la fuerza, y para hacer eso con la menor cantidad de material, se requiere una forma de diente más fuerte. Esto normalmente es una forma de diente involuta , donde cada diente es más ancho en la base, como una cuña.
Esto significa que los dientes se presionan entre sí hacia afuera y se giran entre sí, en un ángulo conocido como ángulo de presión (generalmente 20 grados en engranajes modernos, anteriormente 14.5 grados). Por lo tanto, los ejes se separan, lo que aumenta la fricción en los pivotes y requiere una caja de cambios más fuerte. (La animación en la página de Wikipedia exagera el ángulo de presión). Tradicionalmente, los piñones involutos solo se cortan a 12 dientes, con un PA de 20 grados que genera más fricción pero dientes más fuertes con raíces más anchas.
Entonces: sí, el engranaje se puede usar para aumentar la velocidad de rotación, pero generalmente requiere una forma de diente diferente, de lo contrario pierde mucha potencia por la fricción.
