Tecnología de Transmisión de Potencia: Acoplamientos, Correas, Engranajes y Rodamientos

1. Acoplamientos Industriales

Los acoplamientos transmiten el movimiento entre árboles coaxiales. Se clasifican en:

Tipos de Acoplamientos

• Rígidos o Fijos: Unen los árboles de transmisión entre sí, sin permitir movimientos relativos. (Ejemplo: Acoplamiento con manguito cónico elástico. Ver figura.)
• Elásticos: Diseñados para acoplar árboles cuyos ejes no están perfectamente alineados. Permiten el desmontaje de los ejes sin necesidad de un desplazamiento axial y transmiten pequeñas potencias. (Ejemplo: Acoplamiento con paquete de cuero. Ver figura.)
• Móviles: Permiten el desplazamiento de los ejes durante la rotación. (Ejemplo: Junta de Oldham. Ver figura.) Acoplan árboles paralelos que están descentrados.
• Embragues: Son acoplamientos que se pueden conectar y desconectar a voluntad. Pueden ser de arrastre instantáneo, progresivo o automáticos. (Ejemplo: Embrague automático. Ver figura.) Embragan sin fuerzas exteriores, actuando automáticamente al alcanzar un determinado número de RPM.

2. Transmisión por Correas y Poleas

Se emplean para transmitir un movimiento de rotación entre dos árboles, en los cuales no sea necesario mantener una relación de transmisión exacta. Presentan pérdidas del 3% al 5% (Ver figuras).

Tipos de Correas

• Correa Plana: Presenta pérdidas del 15% al 20% (Ver figuras). No patinan al hacer la curva.
• Correas Trapeciales: Fabricadas con almas metálicas, neopreno o caucho. Presentan pérdidas del 2%. La correa no debe tocar el fondo de la garganta de la polea y debe sobresalir ligeramente (Ver figura).
• Correas Dentadas: Fabricadas con caucho, neopreno y almas metálicas. No presentan pérdidas. Se emplean en todo tipo de máquinas, reuniendo las ventajas de las anteriores y eliminando sus inconvenientes.

3. Ruedas Dentadas y Engranajes: Conceptos, Clasificación y Dimensiones

Las ruedas dentadas mantienen la relación de transmisión y poseen dientes resistentes y bien construidos.

Conceptos Fundamentales

• Engranajes: Conjuntos de ruedas dentadas que engranan entre sí. Requieren un mínimo de dos ruedas.
• Rueda y Piñón: En un conjunto de engranajes, la rueda es la de mayor número de dientes y el piñón la de menor. El número de huecos es igual al número de dientes.

Clasificación de Engranajes

• Engranajes Rectos: Incluyen engranaje externo, interno, piñón y cremallera (Ver figuras).
• Engranajes Helicoidales: Para ejes que se cruzan, paralelos o dobles (Ver figuras).
• Engranajes de Tornillo Sinfín: Compuestos por un tornillo y una rueda sinfín.
• Engranajes Cónicos: Pueden ser de dientes rectos o hipoides.

Elementos y Dimensiones Fundamentales

• Diámetro Primitivo (dp): Diámetro en el que se efectúa la tangencia de los dientes.
• Paso (p): Distancia entre puntos homólogos de dientes consecutivos medida sobre el diámetro primitivo.
• Módulo (m): Relación entre el diámetro primitivo (dp) y el número de dientes (Z). En ruedas normales, el módulo es un valor estándar.
• Addendum (ha): Altura de la cabeza del diente. En ruedas normales, es igual a 1 módulo.
• Dedendum (hf): Altura del pie del diente. En ruedas normales, es igual a 1,25 m. Si es dentado corto, ha = 0,75m y hf = 1m.
• Juego: Diferencia entre la cabeza de un diente y el fondo del valle opuesto (generalmente una décima más que el valle).
• Espesor del Diente (S): La parte maciza del diente (Ver figuras).

Engranajes Helicoidales (Detalle)

Poseen dientes inclinados en forma de hélice. Los tornillos tienen los mismos dientes y entradas. Generan poco ruido y desgaste, pero soportan esfuerzos axiales.

• Pasos (3 tipos): Helicoidal, normal y circunferencial (Ver figuras).
• Módulos (2 tipos): Circunferencial (mt) y normal (mn).

4. Rodamientos: Clasificación y Sistemas de Montaje

Clasificación de Rodamientos

• Por Fuerza: Rodamientos Radiales, Axiales y Mixtos (Ver figuras).
• Por Elementos Rodantes: Rodamientos de Bolas, Rodillos, Cónicos, Rodillos Esféricos, Cónicos Esféricos, Agujas, y de Aceite a Alta Presión.

Sistemas de Montaje

• Montaje por Tuerca y Arandela: Incluye tuerca de fijación y arandela de cierre para una sujeción segura (Ver figuras).

5. Lubricación y Protección de Rodamientos: Fundamentos y Dispositivos

Una buena lubricación es fundamental para el correcto funcionamiento de los cojinetes y rodamientos. La lubricación no solo reduce el rozamiento, sino que también:

• Protege el rodamiento de la herrumbre y el polvo.
• Absorbe el calor.
• Silencia y atenúa vibraciones.

Tipos de Lubricación

• Lubricación con Grasa: Se utiliza grasa para evitar goteos peligrosos, cuando la forma de los cojinetes permite una fácil afluencia, cuando el lubricante puede salir de los soportes, o cuando se requiere una protección segura contra agentes corrosivos.
• Lubricación con Aceite: Se emplea aceite cuando los cojinetes no permiten regular la afluencia de las grasas, cuando es necesario utilizar soportes específicos, o cuando se debe controlar frecuentemente el nivel de lubricante en lugares de difícil acceso.

Dispositivos de Protección

Su objetivo es impedir las fugas del fluido o grasas y evitar la entrada de suciedad y materias corrosivas en el interior. Se dividen en:

• Obturadores Rozantes: (Ejemplo: Con anillo de filtro. Ver figura.)
• Obturadores No Rozantes: (Ejemplo: Obturador por intersticio simple. Ver figura.)