Fundamentos de Máquinas y Sistemas de Transmisión Mecánica

Conceptos Fundamentales en Máquinas y Transmisión Mecánica

¿Qué es una Máquina?

Una máquina es un conjunto de piezas o elementos móviles y fijos, cuyo funcionamiento posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo con un fin determinado. Según su tipo, pueden ser: motora, de transmisión o actuadores. En función de su trabajo (W), pueden ser activas o pasivas, y según su naturaleza: eléctricas, mecánicas o electromecánicas.

Sistemas de Transmisión

La transmisión es un mecanismo encargado de transmitir potencia entre dos o más elementos dentro de una máquina. Son parte fundamental de los elementos u órganos de una máquina, muchas veces clasificados como uno de los dos subgrupos fundamentales de estos: elementos de transmisión y elementos de sujeción.

Tipos de Transmisión

• Directa:
  • Ruedas friccionantes
  • Ruedas dentadas
• Indirecta:
  • Sistema de poleas y correas
  • Sistema de ruedas dentadas y cadenas

Componentes Clave de Transmisión

Correas de Transmisión

Una correa es un tipo de transmisión mecánica basado en la unión de dos o más ruedas, sujetas a un movimiento de rotación, por medio de una cinta o correa continua. Basan su funcionamiento fundamentalmente en las fuerzas de fricción. Las correas de transmisión son generalmente fabricadas de goma y se pueden clasificar en dos tipos:

• Planas: Con cara plana inversa.
• Trapezoidales: A diferencia de las planas, su sección transversal es un trapecio.

Longitud de la Correa

El largo de la correa depende del tipo de transmisión (si es simple de tensiones), la velocidad de la potencia. Otra característica importante es la distancia entre los ejes y, finalmente, de los radios tanto de la polea motora como de la conducida.

Poleas

Una polea es una máquina simple que sirve para transmitir una fuerza. Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que se usa como elemento de transmisión para cambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos.

Ruedas Dentadas (Engranajes)

Una rueda dentada es, básicamente, una rueda con el perímetro totalmente cubierto de dientes. El tipo más común de rueda dentada lleva los dientes rectos (longitudinales), aunque también las hay con los dientes curvos u oblicuos. Transmite un movimiento giratorio entre dos ejes con la idea de modificar su sentido de giro, velocidad o dirección, bien acoplándose directamente varias ruedas dentadas entre sí.

Cadenas

Una cadena es un método de transmisión muy utilizado porque permite transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes paralelos que estén bastante separados. Es el mecanismo de transmisión que utilizan las bicicletas, motocicletas y en muchas máquinas e instalaciones industriales.

Principios Físicos Aplicados

Coeficiente de Rozamiento

El coeficiente de rozamiento o coeficiente de fricción expresa la oposición al movimiento que ofrecen las superficies de dos cuerpos en contacto. Es un coeficiente adimensional.

Fórmulas y Referencias Técnicas

Ruedas Friccionadas, Ruedas Dentadas y Relación de Transmisión

Velocidad en Correas y Coeficiente de Resbalamiento

Referencia: Dubbel

Referencia: Kummerez y Cálculo de Correa por Tracción