Componentes Mecánicos Esenciales: Acoplamientos, Engranajes y Uniones Industriales

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Acoplamientos Mecánicos

Acoplamientos Rígidos

  • Mediante bridas

    Se colocan en los extremos de los árboles alineados dos medias bridas de tal forma que aprisionen los ejes.

  • Mediante platillos

    Apretando dos piezas cónicas interiores entre sí, se comprime la pieza cónica contra los árboles, de modo que al girar uno, arrastrará al otro.

Acoplamientos Móviles

  • Juntas elásticas

    Acoplamiento plástico, generalmente de caucho, goma o neopreno, que absorbe irregularidades en el giro y permite una variación máxima de 15º de desalineación entre ejes.

  • Junta Cardán

    Dos horquillas en el extremo del eje unidas por una horquilla. Para permitir el giro, se colocan unos rodamientos.

  • Juntas Homocinéticas

    Igual que la Cardán, pero sin oscilaciones (transmisión de movimiento a ruedas de coche).

  • Junta Oldham

    En ambos extremos se colocan discos solidarios a los árboles. Para la transmisión del movimiento entre ejes, se coloca otro disco.

  • Eje estriado deslizante

    Permite que el árbol varíe su longitud.

Tipos de Poleas

  • Polea Trapecial

    Transmite mayor potencia que las otras, ya que su superficie de contacto es mayor.

  • Polea Plana

    Muy empleada para pequeñas potencias. Su forma curvada evita que la correa se salga durante el giro.

  • Polea Redonda

    Utilizada en máquinas que giran a pocas RPM o cuando es necesario transmitir movimiento entre ejes no paralelos.

Características de un Diente de Engranaje

  • Altura de la cabeza (Addendum): 1 x m
  • Altura del pie (Dedendum): 1.25 x m
  • Altura total del diente: 2.25 x m
  • Longitud del diente: 10 x m
  • Grosor del diente: (19/40) x p
  • Hueco del diente: (21/40) x p
  • Diámetro primitivo (Dp): m x Z (rueda o piñón)
  • Diámetro exterior (De): m x (Z (rueda o piñón) + 2)
  • Diámetro interior (Di): m x (Z (rueda o piñón) – 2.5)

Tipos de Engranajes

  • Engranajes de dientes helicoidales

    Tienen dientes inclinados respecto al eje.

  • Engranajes de dientes en V

    Con el objeto de compensar las fuerzas axiales, se emplean dos engranajes cuyos dientes forman un ángulo complementario que, al unirse, tiene forma de V.

Transmisión entre Ejes Perpendiculares que se Cruzan

  • Tornillo sin fin-corona

    El movimiento se transmite solamente del tornillo a la corona y nunca al revés.

  • Hipoide

    Dos engranajes cónicos helicoidales, uno de ellos se ha desplazado para que sus ejes geométricos no se corten.

  • Helicoidales

    El ángulo que forman los engranajes es opuesto.

Articulaciones

  • Mismo sentido
  • Distinto sentido
  • Otra dirección

Elementos de Transmisión por Cuerda o Alambre

Incluye la polea simple y la polea compuesta.

Transmisión por Cadena

Ideal para lugares polvorientos donde se exige gran durabilidad a la transmisión. Es un poco ruidosa y tiene que estar lubricada.

Transmisión por Correa Dentada

Muy silenciosa y no necesita lubricación. Se deteriora periódicamente.

Uniones Desmontables

Elementos Roscados

  • Bulón

    Tornillo que se enrosca en una tuerca.

  • Tornillos de unión

    Tornillos sin tuerca, ya que ya tienen rosca.

  • Prisioneros

    Tornillos que se enroscan en una pieza y se alojan en el hueco de la otra.

  • Espárragos

    Varillas roscadas por ambos extremos con la parte central sin roscar. Para fijarlos, se usan dos tuercas.

  • Pernos

    Sirven para unir varias piezas utilizando tuercas, chavetas o remaches (tres tipos: de apoyo, de articulación y de encaje).

  • Tornillos de rosca-chapa

    Unir piezas de poco espesor. La rosca se forma a medida que se introducen.

  • Tornillos para madera

    Sirven para unir madera o derivados.

Otros Elementos de Unión

  • Pasadores

    Piezas de forma cilíndrica o cónica que sirven para sujetar elementos de máquinas.

  • Chavetas

    Piezas prismáticas de acero que se interponen entre dos piezas para unirlas y transmitir esfuerzos entre ellas (requieren la creación de un chavetero).

  • Lengüetas

    Piezas prismáticas de acero que permiten que la pieza a sujetar tenga un desplazamiento longitudinal con respecto a la pieza que sujeta la lengüeta.

  • Guías

    Su objetivo es permitir el desplazamiento de una pieza con respecto al resto.

  • Botón y ojal

    Elementos de unión como los de la ropa.

  • Velcro

    Sistema de cierre y unión.

  • Corchetes

    Elementos de unión.

Uniones Fijas

  • Remaches

    Varillas cilíndricas con una cabeza en un extremo que sirven para unir piezas de poco espesor.

  • Roblones

    Remaches de gran tamaño que han sufrido un proceso de roblonado.

  • Ajuste a presión

    Cuando el diámetro del eje es mayor que el del agujero.

  • Unión mediante adhesivo

    Unir dos superficies interponiendo una capa de un material con alto poder de adherencia. Se clasifican en:

    • Adhesivos naturales: Dextrinas, látex y goma arábiga.
    • Adhesivos sintéticos: Urea-formaldehído, poliisocianatos, resinas epoxi y resinas vinílicas.

  • Soldaduras

    • En frío

      Polvo metálico + resina plástica, se mezclan y se dejan endurecer.

    • En caliente

      Unión de dos piezas cuando el material de las piezas se funde y se une:

      • Soldadura blanda: Hasta 400ºC. Aleación de estaño y plomo (ej. soldar cables).
      • Soldadura fuerte: Hasta 1000ºC. Se recubre de bórax la superficie que se va a soldar, luego se calienta lentamente y se le añade latón o latón-plata.
      • Soldadura autógena: Hasta 3000ºC. Llama de soplete de acetileno + oxígeno.
      • Soldadura por resistencia: Soldadura eléctrica por arco o por puntos.

Acumuladores de Energía

  • Volante de inercia

    Disco macizo, normalmente de fundición, que se monta en un árbol con el fin de garantizar un giro regular.

Elementos Elásticos

  • Tracción y compresión (Muelles)

    Su misión es absorber energía en forma de vibraciones o cuando una fuerza actúa sobre ellos para liberarla lentamente.

  • Flexión (Ballestas y Flejes)

    • Ballestas: Una o varias láminas de acero sometidas a flexión.
    • Flejes: Absorben energía.

  • Torsión (Muelles y Barras)

    • Muelles: Cuando gira, el muelle absorbe energía que se libera cuando cesa la fuerza.
    • Barras: Barras muy elásticas que se retuercen por un extremo mientras permanecen sujetas por otro.

Elementos Disipadores de Energía

Mecánicos

  • De zapata

    • De zapata exterior: La fricción se origina sobre la periferia de un disco solidario a un árbol. La zapata está recubierta con un material con alto coeficiente de rozamiento.
    • De tambor: El rozamiento se produce en la parte interna de un cilindro. Consta de una pieza que gira fija a la rueda y de otras piezas fijas al chasis.

  • De disco

    Constan de un disco colocado en el árbol de giro y de dos pastillas que se aplican sobre el disco para reducir el movimiento.

Eléctricos

  • Frenos eléctricos

    Formado por un disco de aluminio o cobre que gira entre los polos de un electroimán. Frena cuando pasa la corriente eléctrica.