Transmisión por rozamiento y cadena
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ENGRANAJES
Es la uníón de dos ruedas dentadas para la transmisión de movimiento y potencia entre sus ejes.
Se usan para la transmisión de grandes potencias, sustituyendo a poleas y ruedas de fricción, ya que al disponer de dientes evita el deslizamiento.
TIPOS DE ENGRANAJES
Para la transmisión entre ejes paralelos se emplean engranajes cilíndricos.
Pueden ser exteriores, interiores y de cremallera.
Los dientes pueden ser:
-
Rectos:
con dientes paralelos al eje de rotación, solo transmiten potencia a ejes paralelos.
- Helicoidales:
con dientes inclinados respecto al eje de rotación de la rueda, transmiten potencia entre ejes paralelos o que se cruzan.
ENGRANAJES Cónicos
Efectúan la transmisión de movimiento de ejes que se cortan en un mismo plano, en Ángulo recto, por medio de superficies cónicas dentadas.
Un engranaje hipoide es un grupo de engranajes cónicos helicoidales formados por un piñón reductor de
pocos dientes y una rueda de muchos dientes. Se instala principalmente en los vehículos industriales con tracción en los ejes traseros.
Por otra parte la disposición helicoidal permite un mayor contacto de los dientes del piñón con los de la corona.
Para la transmisión de ejes que se cruzan se usan engranajes Sin-fin Corona.
Tiene la desventaja de no ser reversible el sentido de giro, sobre todo en grandes relaciones de transmisión. En construcciones de calidad la corona es de bronce y el sinfín de acero templado, para reducir el rozamiento.
PERFIL DE EVOLVENTE
Los engranajes deben diseñarse para que la relación de velocidades sea constante en todo momento, de lo contrario aparecerían unas vibraciones enormes.
El perfil de los dientes debe ser cuidadosamente diseñado.
Para que las velocidades angulares y la transmisión de movimiento y potencia sean regulares en todo momento se elige como perfil o forma del dentado, el generado por la curva evolvente, o la epicicloide.
La curva evolvente posee una propiedad de especial importancia: la cuerda que la genera es siempre normal a la curva.
Parámetros Y FORMULAS
Nº de dientes = Z Z1 = rueda motriz (piñón) Z2 = rueda conducida (corona)
Modulo = m = diámetro primitivo / Z dp = m/Z
a = addendum = m b = bedendum = 1.25 m
h = altura del dentado = a + b = 2.25 m
Si Z2 es mayor que Z1 se tratará de una reducción.
Si Z1 es mayor que Z2 se tratará de una multiplicación.
EL DIFERENCIAL
Es un tren de engranajes epicicloidal, permite que las ruedas motrices giren con distinta velocidad.
ENGRANAJES HELICOIDALES
Tienen dientes inclinados respecto su eje de rotación. Con grandes cargas crean fuerzas de empuje en sentido axial que pueden dañar los rodamientos de apoyo. Para solucionarlo se usan ruedas con dentado doble helicoidal, que generan fuerzas axiales iguales y opuestas que se anulan entre sí.
ENGRANAJES Cónicos
Transmiten movimiento y potencia entre ejes que se cortan. Los más usados son los reenvíos a 90º.
Si el objetivo es solo el cambio de dirección se usan ruedas cónicas de diente recto. Si la relación es mayor o para grandes pares, se usan ruedas cónicas con dentado espiral o hipoide.
ENGRANAJE SIN FIN CORONA
Se usa para grandes reducciones, ya que uno de sus elementos es un sinfín.
El diámetro exterior del cóncavo debe coincidir con el diámetro interior del sinfín para tener el acople máximo. La fricción continua del sin fin y la corona provoca sobrecalentamientos que acortan la vida útil de la corona.
PIÑON CREMALLERA
Actúa como elemento motor, accionado por un motor eléctrico, y la cremallera como elemento conducido, transformando el movimiento circular en rectilíneo, o al contrario, como ocurre en ascensores o trenes de cremallera.
Tensión DE LAS CORREAS
La tensión que hay que darle a la correa es justo la mínima tensión que permita transmitir la máxima potencia o máxima carga. Se pone la maquina en funcionamiento con la máxima carga y se tensa la correa hasta que deje de patinar. A mayor tensión, menor vida.
Si se aplica poca tensión, la correa trapezoidal puede patinar o los dientes pueden saltar.
ALARGAMIENTO DE LA CORREA
Las correas se alargan según se van usando, después es necesario volver a tensarlas.
AGRIETAMIENTO
Si notamos que una correa esta agrietada, debemos cambiarla.
MECANIZADO DE POLEAS
El mecanizado de una polea se fabrica conforme un estricto estándar de dimensiones. Es habitual encontrar poleas mal mecanizadas. Muchos fabricantes las mecanizan fijándose en los ángulos de las correas.
TEMPERATURA DE LA CORREA
Aunque las correas se calientan durante su funcionamiento, nunca debe pasar los 45ºC. Si no puedes sostenerla con la mano, deberá revisarla.
Desalineación DE LA CORREA
La desalineación acorta considerablemente la vida de la correa. Las causas son:
- Están mal colocadas en los ejes
- Los ejes de la maquina motriz y la impulsadora no están paralelos
- Las poleas están inclinadas debido a un montaje inadecuado
Introducción
En casi todas las maquinas se usan cadenas correas o engranajes. Son esenciales en las cadenas cinemáticas, porque son los generadores de la transmisión del movimiento.
Transmisión POR CADENA Y RUEDA
Este sistema se usa para distancias medias donde resulta costoso y difícil usar engranajes. Esta transmisión se realizara entre dos ejes paralelo, de forma constante y precisa.
TIPOS DE CADENAS Y RUEDAS
1. Cadenas de eslabones redondos
2. Cadenas de rodillos (Renold)
3. Cadena Galle
4. Cadena de bloque
5. Cadena silenciosa o de dientes
CADENA DE ESLABONES REDONDOS
Es conocida como cadena común. Esta realizada por redondos conformados que se entrelazan entre si y se sueldan en un punto de uníón.
CADENAS DE RODILLOS
Es de los más usados. La relación de transmisión que puede establecer es como máximo de 8:1 y son capaces de alcanzar hasta 12 m/s. Están formados por placas, pasadores y rodillos.
Para juntarlos se usan ejes o pasadores.
Su gran ventaja es la disminución de rozamiento entre la rueda y la cadena gracias a los rodillos giratorios. La medida más importante a conocer es el paso de la cadena (distancia entre ejes).
Las ruedas cuando son pequeñas suelen ser de una sola pieza maciza de acero.
Las ruedas cuando son grandes pueden ser partidas y con nervios que las aligeran.
MONTAJE Y DESMONTAJE
Las cadenas tienen un eslabón de conexión mediante el que se pueden romper la continuidad facilitando su montaje.
Transmisión CON CORREAS Y POLEAS
Pueden conseguir la transmisión entre dos ejes dispuestos de varias formas, la más común es entre ejes paralelos. Se forman por un elemento de plástico (correa) asentado sobre otro (polea).
Entre ambos se crea una fuerza de rozamiento que hacen girar las poleas y moverse la correa.
Un cambio de este sistema son las correas dentadas, donde el principio de rozamiento no es necesario para transmitir movimiento.
La transmisión solo es posible cuando la fuerza a transmitir sea menor a la fuerza de rozamiento, sino la correa patinará. Por este rozamiento entre las poleas y las correas suele haber un deslizamiento que genera pérdidas de relación de transmisión y disminución de potencia.
Las transmisiones más habituales son: Por correa plana, por correa trapecial y por correa dentada.
Transmisión POR CORREA PLANA
Es un elemento de poco espesor y gran anchura, hecho por varias capas de materiales. Trabajan eficazmente entre ejes próximos, y se encuentran en máquinas pequeñas que generan grandes velocidades.
Tienen deslizamientos del 1 al 3 %.
* Cuando la correa se cruza se obtienen sentidos de rotación inversos entre la polea conducida y la conductora. Suelen ser de caucho, y las antiguas de cuero, y se empalmaban pegándolas o cosíéndolas en sus extremos.
Transmisión POR CORREA TRAPECIAL
Es el más usado, tiene la función de fusible mecánico, ante un bloqueo de algún componente de la máquina, la correa patinaría impidiendo daños mayores en los mecanismos.
* El apoyo entre la correa y la polea solo será por sus caras laterales.
Están formadas por varias capas que aportan las cualidades necesarias.
Transmisión POR CORREA DENTADA
Combina la flexibilidad de las correas con la exactitud de movimiento de los engranajes, gracias a los dientes que evitan el desplazamiento.
Asegura una exactitud de movimiento y su principio de funcionamiento sustituye el rozamiento de una superficie por el empuje de los dientes.
DIMENSIONES Y MATERIALES DE LAS CORREAS PLANAS
La correa tiene forma plana en el exterior. En el interior tiene salientes que forman los dientes de engrane. Son de forma redonda, trapecial o trapecial redondeada.
Características REFERENTES AL PERFIL
- Perfil de arco parabólico
- Perfil clásico de diente trapecial con paso en pulgadas
- Perfil clásico de diente trapecial con paso en métrico
- Perfil redondo
POLEAS
Son órganos indispensables en este tipo de transmisión. Van caladas a los árboles y giran a ellos transmitiendo el movimiento.
Para cargas pequeñas son de aluminio o plástico.
Cuando se necesita mayor potencial se usan de acero o fundición. Ambas estarán bien equilibradas.
PARTES DE LA POLEA
- Llanta: zona exterior de la polea que se adaptara a la forma de la correa.
- Cuerpo: las poleas pequeñas están hechas por una pieza maciza y las grandes tienen nervios o brazos uniendo el cubo con la llanta.
- Cubo: Es el agujero cónico o cilíndrico que sirve para acoplar al eje.