Componentes Clave en Uniones Mecánicas y Transmisión de Potencia
Uniones de Elementos Mecánicos Desmontables
Son aquellas uniones en las que los elementos conectados pueden separarse de forma manual y con facilidad una vez montada la estructura.
Uniones Roscadas
Una rosca es la configuración con geometría helicoidal que presenta una superficie de revolución, ya sea cilíndrica o cónica.
Elementos de una Rosca
- Paso: Distancia entre dos filetes consecutivos.
- Cresta: Parte más externa del filete.
- Pie o fondo: Parte más interna del filete.
- Flanco: Superficie lateral del filete.
- Diámetro exterior (Dext): Diámetro máximo de la rosca.
- Diámetro interior (Dint): Diámetro mínimo de la rosca.
- Ángulo de rosca: Ángulo formado por los flancos de un filete.
Clasificación de las Roscas
Las roscas se pueden clasificar según varios criterios:
- Sentido de la hélice: A derechas o a izquierdas.
- Número de hilos: De una o varias entradas.
- Grado de calidad: Fina, media o basta.
- Forma del filete: Triangular, cuadrada, trapezoidal, redondeada, etc.
Tornillos
Se utilizan para limitar el movimiento de traslación y posibilitar el movimiento de rotación entre piezas.
Arandelas
Su función es reducir la fricción durante el apriete, distribuir la carga sobre la cabeza del tornillo o la tuerca y, en algunos casos, inmovilizar la tuerca para evitar que se afloje por vibraciones.
Pasadores
Son elementos cilíndricos o cónicos que se utilizan para fijar la posición relativa entre dos o más piezas.
Tipos de Pasadores
- Pasadores abiertos: Se usan, por ejemplo, para asegurar tuercas almenadas.
- Pasadores cónicos: Permiten unir dos o más piezas con gran precisión y son desmontables.
- Pasadores cilíndricos: Se emplean como elementos de fijación o articulación, y en algunos casos, como remaches.
Arandelas y Anillos de Retención
También conocidos como anillos Seeger o circlips, se utilizan para evitar desplazamientos axiales de otras piezas montadas sobre ejes o dentro de alojamientos.
- Seeger interior: Para montarse en alojamientos.
- Seeger exterior: Para montarse en ejes.
- Seeger en "M" (o tipo E): Para ejes de pequeño diámetro.
Elementos de Transmisión de Movimiento
Engranajes
Son ruedas dentadas que se utilizan para transmitir el movimiento de rotación entre dos ejes o elementos giratorios.
Clasificación según la Posición de sus Ejes
- Ejes paralelos: Engranajes cilíndricos exteriores, interiores y sistemas de piñón-cremallera.
- Ejes concurrentes (se cortan): Generalmente, se utilizan engranajes cónicos.
- Ejes cruzados (no se cortan): Pueden ser de dentado helicoidal, tornillo sinfín-corona o hipoides.
Clasificación según la Orientación de los Dientes
- Dentado recto: Los dientes son paralelos al eje de rotación.
- Dentado inclinado (helicoidal): Los dientes forman un cierto ángulo con respecto al eje, lo que proporciona una transmisión más suave.
- Doble helicoidal (espina de pescado): Más preciso, silencioso y capaz de transmitir mayores pares, ya que anula el empuje axial.
Parámetros y Elementos de los Engranajes
- Circunferencia exterior: La que limita la parte exterior de los dientes.
- Circunferencia interior: La que limita el pie de los dientes.
- Circunferencia primitiva: Circunferencia teórica sobre la cual engranan los dientes.
- Flanco del diente: Superficie lateral del diente.
- Perfil del diente: La forma del flanco del diente (generalmente de evolvente).
- Número de dientes (z): Cantidad total de dientes del engranaje.
- Módulo (m): Parámetro que define el tamaño del diente. Relaciona el diámetro primitivo con el número de dientes: Dp = m * z.
- Paso circular (p): Distancia entre puntos homólogos de dos dientes consecutivos, medida sobre la circunferencia primitiva: p = π * m.
- Altura de la cabeza del diente (ha): Distancia desde la circunferencia primitiva a la exterior. ha = m.
- Altura del pie del diente (hf): Distancia desde la circunferencia primitiva a la interior. hf = 1.25 * m.
- Profundidad o altura total del diente (h): Suma de la altura de la cabeza y el pie. h = 2.25 * m.
- Espacio libre de fondo (c): Holgura en el fondo del diente. c = 0.25 * m.
- Ángulo de presión: Generalmente estandarizado en 20º.
- Diámetro exterior (De): De = Dp + 2 * m.
- Diámetro interior (Di): Di = Dp - 2.5 * m.