Fundamentos de la Transmisión Mecánica: Engranajes, Ejes y Acoplamientos Esenciales

Principios de Transmisión y Componentes Mecánicos

Bloqueo en la Transmisión de Movimiento de Tornillo Sin Fin y Corona

¿Por qué no es posible transmitir movimiento desde el árbol que contiene la corona?

Si se gira la corona, esta intentará desplazar longitudinalmente al tornillo. Como el tornillo no se desplaza longitudinalmente, porque está bloqueado, todo el conjunto se bloqueará.

Este sistema se emplea para dos propósitos principales:

• Reducir enormemente la velocidad de giro del árbol conducido.
• Cuando se desea que el movimiento se transmita solamente del tornillo sin fin a la corona, y no a la inversa.

Diferencia entre Engranaje Hipoide y Engranaje Epicicloidal

El engranaje epicicloidal se emplea para reducir o ampliar el número de revoluciones con que gira un eje paralelo o en la misma dirección que otro de entrada.

Los engranajes hipoides son engranajes de dientes cónicos helicoidales que se emplean para transmitir el movimiento entre ejes que no se cortan.

Diferencia entre Árbol y Eje

Los árboles son piezas cilíndricas alargadas que se emplean para transmitir potencia o energía a través de ellas. Están sometidos a esfuerzos de torsión.

Los ejes tienen la misma forma que los árboles, pero solamente sirven de sustento a los engranajes, poleas o ruedas de fricción. No se encuentran sometidos a torsión, sino a flexión.

Acoplamientos y Juntas de Transmisión

Acoplamientos Móviles

Los acoplamientos móviles tienen como misión permitir una cierta inclinación entre los árboles de transmisión. Permiten pequeñas inclinaciones de los árboles y con ello mantener la transmisión del movimiento.

Junta Cardán

La junta cardán se utiliza para transmitir el movimiento entre dos árboles no alineados. En los extremos del eje se colocan dos horquillas, que se unen mediante una cruz o cruceta. Para permitir el giro entre la cruceta y la horquilla, se colocan unos rodamientos. Debido a las oscilaciones que produce este tipo de juntas durante el movimiento de giro, se colocan siempre dos en el mismo árbol.

Ruedas de Fricción y Relación de Transmisión

¿Qué son las Ruedas de Fricción?

Son ruedas que transmiten el movimiento gracias a la fuerza de rozamiento entre ellas. Las hay interiores y troncocónicas.

Relación de Transmisión (i)

La relación de transmisión (i) cuando se utilizan dos ruedas se indica mediante la siguiente fórmula:

$$i = \frac{r}{R} = \frac{d}{D} = \frac{N}{n}$$

Definición de Velocidad Tangencial

La velocidad tangencial es la velocidad lineal que tiene cada uno de los puntos de la periferia de las ruedas de fricción. La velocidad tangencial es la misma porque la periferia de ambas ruedas está en contacto y se supone que no hay deslizamiento.

Ejemplo de cálculo:

Si $r = 2,5 \text{ cm} = 0,025 \text{ m}$

$$v = V = \frac{2 \cdot \pi \cdot r \cdot n}{60} = \frac{2 \cdot \pi \cdot R \cdot N}{60}$$

$$v = V = \frac{2 \cdot \pi \cdot r \cdot n}{60} = \frac{2 \cdot \pi \cdot 0,025 \cdot 1000}{60} = 2,62 \text{ m/s}$$

Notación y Convenciones

Indicación de Diámetro, Radio y Número de Revoluciones

El piñón (rueda o engranaje) siempre se representa mediante letras minúsculas.

La rueda se representa mediante letras mayúsculas.

Máquinas Simples

Las 5 Máquinas Simples Fundamentales

1. Cuña
2. Plano inclinado
3. Rueda
4. Tornillo
5. Palanca