thumb|Animación d'un engrane de dos ruedes dentaes (piñón y corona). thumb|Engranes artesanales de máquina testil. Muséu de Terrassa Barcelona. L'engrane ye'l mecanismu utilizáu pa tresmitir potencia mecánica d'un componente a otru. Los engranes tán formaos por dos ruedes dentaes, de les cualos la mayor denominar corona y la menor piñón. Un engrane sirve pa tresmitir movimientu circular por aciu el contautu de ruedes dentaes. Una de les aplicaciones más importantes de los engranes ye la tresmisión del movimientu dende'l eje d'una fonte d'enerxía, como pue ser un motor de combustión interna o un motor llétricu, hasta otra exa asitiada a cierta distancia y qu'hai de realizar un trabayu. De manera que una de les ruedes ta coneutada pola fonte d'enerxía y ye conocida como rueda motriz y la otra ta coneutada a la exa que tien de recibir el movimientu de la exa motora y que se denomina rueda conducida. Si'l sistema ta compuestu de más d'un par de ruedes dentaes, denominar tren.
La principal ventaya que tienen les tresmisiones por engrane respectu de la tresmisión por polees ye que non patinan como les polees, colo que se llogra exactitú na rellación de tresmisión.
Historia 150px|thumb|Molde chinu pa fabricar engranes de bronce (sieglos IIa.C. a IIId.C.). Dende dómines bien alloñaes utilizáronse cuerdes y elementos fabricaos en madera pa solucionar los problemes de tresporte, impulsión, elevación y movimientu. Naide sabe a ciencia cierta ónde nin cuándo s'inventaron los engranes. La lliteratura de l'antigua China, Grecia, Turquía y Damascu menten engranes pero nun apurren munchos detalles de los mesmos. 150px|thumb|left|Mecanismu de Anticitera. El mecanismu de engranes más antiguu de que los sos restos disponemos ye'l mecanismu de Anticitera.Tuliu Piovan, op.cit. Trátase d'una calculadora astronómica datada ente'l 150 y el 100 e.C. y compuesta por siquier 30 engranes de bronce con dientes triangulares. Presenta carauterístiques teunolóxiques avanzaes como por casu trenes d'engranes epicicloidales que, hasta'l descubrimientu d'esti mecanismu, creíense inventaos nel sieglu XIX. Por cites de Cicerón sábese que'l de Anticitera nun foi un exemplu aislláu sinón qu'esistieron siquier otros dos mecanismos similares nesa dómina, construyíos por Arquímedes y por Posidonio. Per otru llau, a Arquímedes suélse-y considerar unu de los inventores de los engranes porque diseñó un torniellu ensin fin.
En China tamién se caltuvieron exemplos bien antiguos de máquines con engranes. Un exemplu ye'l llamáu "carru qu'apunta escontra'l Sur" (120-250d.C.), un atélite mecanismu que caltenía'l brazu d'una figura humana apuntando siempres escontra'l Sur gracies al usu de engranes diferenciales epicicloidales. Daqué anteriores, d'en redol a 50d.C., son los engranes helicoidales tallaos en madera y topaos nuna tumba real na ciudá china de Shensi.
Nun ta claru cómo se tresmitió la teunoloxía de los engranes nos sieglos siguientes. Ye posible que la conocencia de la dómina del mecanismu de Anticitera sobreviviera y contribuyera al florecimientu de la ciencia y la teunoloxía nel mundu islámicu de los sieglos IX al XIII. Por casu, un manuscritu andalusí del sieglu XI menta per vegada primera l'usu en relós mecánicos tantu d'engranes epicíclicos como d'engranes segmentados. Los trabayos islámicos sobre astronomía y mecánica pueden ser la base que dexó que volvieren fabricase calculadores astronómiques na Edá Moderna. Nos principios del Renacimientu esta teunoloxía utilizar n'Europa pal desenvolvimientu de sofisticaos relós, na mayoría de los casos destinaos a edificios públicos como catedrales.
150px|left|thumb|Engrane helicoidal de Leonardo. Leonardo da Vinci, muertu en Francia en 1519, dexó numberosos dibuxos y esquemes de dalgunos de los mecanismos utilizaos güei diariamente, incluyíu dellos tipos de engranes de tipu helicoidal.
Los primeros datos qu'esisten sobre la tresmisión de rotación con velocidá angular uniforme per mediu de engranes, correspuenden al añu 1674, cuando'l famosu astrónomu danés Olaf Roemer (1644-1710) propunxo la forma o perfil del diente en epicicloide.
Robert Willis (1800-1875), consideráu unu de los primeros inxenieros mecánicos, foi'l que llogró la primer aplicación práutica de la epicicloide al emplegala na construcción d'una serie de engranes intercambiables. De la mesma manera, de los primeros matemáticos foi la idea del emplegu de la evolvente de círculu nel perfil del diente, pero tamién se deben a Willis les realizaciones práutiques. A Willis débese-y la creación del odontógrafo, aparatu que sirve pal trazáu simplificáu del perfil del diente de evolvente.
Ye bien posible que fuera'l francés Phillipe de Lahire el primeru en concebir el diente de perfil en evolvente en 1695, bien pocu tiempu dempués de que Roemer concibiera'l epicicloidal.
La primer aplicación práutica del diente en evolvente foi debida al suizu Leonhard Euler (1707). En 1856, Christian Schiele afayó'l sistema de fresado de engranes rectos per mediu de la fresa madre, pero'l procedimientu nun se llevaría a la práutica hasta 1887, a base de la patente Grant.Diseñu de engranes
150px|thumb|Tresmisión antigua. En 1874, el norteamericanu William Gleason inventó la primer fresadora de engranes cónicos y gracies a l'aición de los sos fíos, especialmente la so fía Kate Gleason (1865-1933), convirtió a la so empresa Gleason Works, aniciada en Rochester (Nueva York, EEXX) nuna de les fabricantes de máquines ferramientes más importantes del mundu.
En 1897, l'inventor alemán Robert Hermann Pfauter (1854-1914), inventó y patentó una máquina universal de dentar engranes rectos y helicoidales por fresa madre. Arriendes de esti inventu y otres munchos inventos y aplicaciones que realizó sobre'l mecanizado de engranes, fundó la empresa Pfauter Company que, col pasu del tiempu, convirtióse nuna multinacional fabricante de too tipu de máquines-ferramientes.
En 1906, l'inxenieru y empresariu alemán Friedrich Wilhelm Lorenz (1842-1924) especializar en crear maquinaria y equipos de mecanizado de engranes y en 1906 fabricó una talladora de engranes capaz de mecanizar los dientes d'una rueda de 6m de diámetru, módulu 100 y un llargor del dentáu de 1,5m. 150px|thumb|Antigua grúa aicionada con engranes allugada nel puertu de Sevilla
A finales del sieglu XIX, coincidiendo cola dómina dorada del desenvolvimientu de los engranes, l'inventor y fundador de la empresa Fellows Gear Shaper Company, Edwin R. Fellows (1846-1945), inventó un métodu revolucionariu pa mecanizar torniellos ensin fin glóbicos tales como los que se montaben nes caxes de direición de los vehículos primero que fueren hidráuliques.
En 1905, M. Chambon, de Lyon (Francia), foi'l creador de la máquina pal dentáu de engranes cónicos por procedimientu de fresa madre. Aproximadamente por eses feches André Citroën inventó los engranes helicoidales dobles.Development of Gear Technology and Theory of Gearing (inglés).
Tipos de engranes La principal clasificación de los engranes efectuar según la disposición de les sos exes de rotación y según los tipos de dentáu. Según estos criterios esisten los siguientes tipos de engranes: 150px|thumb|Piñón rectu de 18 dientes.
Exes paraleles thumb|150px|Engranes especiales. Parque de les Ciencies de Granada. Cilíndricos de dientes rectos Cilíndricos de dientes helicoidales Doble helicoidales
Exes perpendiculares Helicoidales cruzaos Cónicos de dientes rectos Cónicos de dientes helicoidales Cónicos hipoides De rueda y torniellu ensin fin
Por aplicaciones especiales pueden citase Planetarios Interiores de cremallera
Pola forma de tresmitir el movimientu pueden citase Tresmisión simple Tresmisión con engrane Tresmisión compuesta.
Tresmisión por aciu cadena o polea dentada Mecanismu piñón cadena Polea dentada
Eficiencia de los reductores de velocidá Nel casu de Winsmith bazcuya ente'l 80% y el 90%, nos helicoidales de Brook Hansen y Stöber ente un 95% y un 98%, y nos planetarios alredor del 98% o (98^(# d'etapes).
Carauterístiques que definen un engrane de dientes rectos
150px|thumb|Elementos d'un engrane. 150px|thumb|Representación del desplazamientu del puntu d'engrane nun engrane rectu.
Los engranes cilíndricos rectos son el tipu de engrane más simple qu'esiste. Utilícense xeneralmente pa velocidaes pequeñes y medies; a grandes velocidaes, si nun son rectificaos, o foi correxíu'l so talláu, producen ruíu que'l so nivel depende de la velocidá de xiru que tengan.
Diente d'un engrane: son los que realicen l'esfuerciu d'emburrie y tresmiten la potencia dende les exes motrices a les exes conducíes. El perfil del diente, esto ye la forma de los sos lladrales, ta constituyíu por dos curves evolventes de círculu, simétrequiers respectu al exa que pasa pel centru del mesmu.
Módulu: el módulu d'un engrane ye una carauterística de magnitú que se define como la rellación ente la midida del diámetru primitivu espresáu en milímetros y el númberu de dientes. Nos países anglosaxones emplégase otra carauterística llamada Diametral Pitch, que ye inversamente proporcional al módulu. El valor del módulu afitar por aciu cálculu de resistencia de materiales en virtú de la potencia a tresmitir y en función de la rellación de tresmisión que s'estableza. El tamañu de los dientes ta normalizáu. El módulu ta indicáu por númberos. Dos engranes qu'engranen tienen que tener el mesmu módulu.
Circunferencia primitiva: ye la circunferencia a lo llargo de la cual engranen los dientes. Con rellación a la circunferencia primitiva determinar toles carauterístiques que definen los distintos elementos de los dientes de los engranes.
Paso circular: ye'l llargor de la circunferencia primitiva correspondiente a un diente y un vanu consecutivos.
Espesura del diente: ye la grosez del diente na zona de contautu, esto ye, del diámetru primitivu.
Númberu de dientes: ye'l númberu de dientes que tien el engrane. Simbolízase como . Ye fundamental pa calcular la rellación de tresmisión. El númberu de dientes d'un engrane nun tien de tar per debaxo de 18 dientes cuando l'ángulu de presión ye 20º nin per debaxo de 12 dientes cuando l'ángulu de presión ye de 25º.
Diámetru esterior: ye'l diámetru de la circunferencia que llinda la parte esterior del engrane. Diámetru interior: ye'l diámetru de la circunferencia que llinda'l pie del diente. Pie del diente: tamién se conoz col nome de dedendum. Ye la parte del diente entendida ente la circunferencia interior y la circunferencia primitiva. Cabeza del diente: tamién se conoz col nome de adendum. Ye la parte del diente entendida ente'l diámetru esterior y el diámetru primitivu. Lladral: ye la cara interior del diente, ye la so zona d'esfregadura. Altor del diente: ye la suma del altor de la cabeza (adendum) más l'altor del pie (dedendum). Ángulu de presión: el que forma la llinia d'aición cola tanxente a la circunferencia de camín, φ (20º o 25º son los ángulos normalizaos). Llongura del diente: ye'l llargor que tien el diente del engrane Distancia ente centru de dos engranes: ye la distancia qu'hai ente los centros de les circunferencies de los engranes. Rellación de tresmisión: ye la rellación de xiru qu'esiste ente'l piñón conductor y la rueda conducida. La Rt puede ser reductora de velocidá o multiplicadora de velocidá. La rellación de tresmisión encamentada tantu en casu d'amenorgamientu como de multiplicación depende de la velocidá que tenga la tresmisión colos datos emponedores que s'indiquen:
Velocidá lenta:
Velocidá normal :
Velocidá elevada:
Hai dos tipos de engranes, los llamaos de diente normal y los de diente curtiu que la so altor ye más pequeña que'l consideráu como diente normal. Nos engranes de diente curtiu, la cabeza del diente val (), y l'altor del pie del diente val () siendo'l valor del altor total del diente ()
Fórmules constructives de los engranes rectos Diámetru primitivu:
Módulu:
Paso circular:
Númberu de dientes: