TEMA 12‐2
ELEMENTOS MECÁNICOS Á BÁSICOS BÁSICOS. Á .
ELEMENTOS DE TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTOS
EJES Y ÁRBOLES EJES Y ÁRBOLES
ELEMENTOS MECÁNICOS BÁSICOS.
ELEMENTOS DE TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTOS.
EJES Y ÁRBOLES
EJES Y ÁRBOLES EJE: Órgano de máquina sobre el que giran otros órganos motrices, motrices como ruedas, poleas, etc. ÁRBOL: Un árbol de transmisión es un eje j q que transmite un esfuerzo motriz y está sometido a solicitaciones de torsión.
Eje (fijo) Árbol (móvil)
Otros casos
Árbol de levas
Gorrón o pivote
Cig端e単al
ACOPLAMIENTOS RÍGIDOS Elementos utilizados en uniones giratorias
Rígido de discos
Rígido de manguitos partidos
De bridas forjadas
ACOPLAMIENTOS RÍGIDOS BRIDAS
ACOPLAMIENTOS RÍGIDOS
ACOPLAMIENTOS ELÁSTICOS
CARDÁN
DESPIECE
ACOPLAMIENTOS ELÁSTICOS CARDÁN C
C
Árbol Á b ld de ttransmisión i ió con d dos JJuntas t C Cardán dá (C) y un acoplamiento l i t deslizante (A)
ACOPLAMIENTOS ELÁSTICOS
JUNTA HOMOCINÉTICA
ACOPLAMIENTOS ELÁSTICOS
JUNTA ELÁSTICA
ELEMENTOS MECÁNICOS BÁSICOS.
ELEMENTOS DE TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTOS.
ENGRANAJES
INTRODUCCIÓN Un engranaje es un mecanismo de transmisión, transmisión es decir, decir se utiliza para transmitir el movimiento de rotación entre dos árboles. Está formado por dos ruedas dentadas que engranan entre sí, montadas solidariamente a sus respectivos árboles, de tal forma, que el movimiento se transmite por efecto de los dientes que entran en contacto. La rueda de menor número de dientes se denomina piñón, y la de mayor número de dientes se denomina corona o rueda.
CLASIFICACIÓN DE LOS ENGRANAJES Los engranajes se pueden clasificar atendiendo a la posición relativa de sus ejes. 1. Engranajes de ejes paralelos. Utilizan ruedas dentadas cilíndricas con dentado recto o con dentado helicoidal. helicoidal
2. Engranajes de ejes cruzados. Utilizan ruedas con dentado helicoidal, helicoidal cilíndricas o cónicas; también pueden estar constituidos por una rueda helicoidal y un tornillo sinfín.
3. Engranajes de ejes concurrentes. Utilizan ruedas dentadas c贸nicas con dentado recto o con dentado helicoidal.
CIRCUNFERENCIA PRIMITIVA: superficie convencional que se toma como referencia para definir las dimensiones del dentado de una rueda dentada, y la posición relativa entre las dos ruedas q que constituyen y el engranaje. g j Desde el punto de vista cinemático representa la sección circular de la rueda de fricción equivalente. Es decir, si en lugar de utilizar un engranaje, utilizamos dos ruedas de fricción en ambos casos, fricción, casos para una velocidad n1 de la rueda conductora, obtenemos una velocidad n2 en la rueda conducida. DIÁMETRO PRIMITIVO (d): diámetro de la circunferencia primitiva.
REPRESENTACIÓN Y ACOTACIÓN La representación convencional del dentado de la rueda se reduce a la representación de los cilindros de cabeza (línea continua de trazo grueso) y primitivo (línea discontinua de trazo fino y punto). punto) Por convención, los dientes no se deben seccionar longitudinalmente; así, por ejemplo, en la vista de perfil en corte A-B se observa cómo el flanco del diente se representa en vista sin seccionar, seccionar es decir, decir no se raya, raya representando la sección de la rueda a continuación del pie del diente.
RUEDA DENTADA CILÍNDRICA CON DENTADO RECTO Es una rueda dentada cuya superficie exterior es cilíndrica, siendo las generatrices de las superficies laterales de los dientes (flancos) paralelas al eje de la rueda.
DENTADO EXTERIOR
DENTADO INTERIOR
ENGRANAJE
REPRESENTACIÓN
RUEDA DENTADA CONICA CON DENTADO RECTO
Es una rueda dentada cuya superficie exterior es c贸nica, convergiendo las generatrices de las superficies laterales de los dientes (flancos) en el v茅rtice de la rueda.
REPRESENTACIÓN Y ACOTACIÓN
RUEDAS DENTADAS CÓNICAS CON DENTADO RECTO
BERBIQUI
RUEDAS DENTADAS CILÍNDRICAS CON DENTADO RECTO ((DENTADO INTERIOR))
Estos engranajes también denominan PLANETARIOS
se
CASO PARTICULAR: PIÑÓN - CREMALLERA
CASO PARTICULAR: PIÑÓN - CREMALLERA
CASO PARTICULAR: TORNILLO SIN FIN - CREMALLERA
DENTADO HELICOIDAL Las generatrices de las superficies laterales de los dientes (flancos) son hĂŠlices.
DENTADAS CILÍNDRICAS CON DENTADO HELICOIDAL
REPRESENTACIÓN
ENGRANAJE DE EJES CRUZADOS A 90ยบ FORMADO POR DOS RUEDAS DENTADAS CILร NDRICAS CON DENTADO HELICOIDAL
ENGRANAJE PIÑÓN HELICOIDAL Y TORNILLO SIN FIN
Este E t tipo ti d engranaje de j se utiliza tili en la l transmisión t i ió del d l movimiento entre dos árboles que se cruzan sin cortarse, normalmente formando un ángulo de 90 90º. Se compone de un tornillo cilíndrico (piñón) que engrana en una rueda dentada cilíndrica con dentado helicoidal (corona).
TORNILLO SIN FIN La rosca del tornillo sin fin se talla sobre una superficie cilĂndrica y se caracteriza por su nĂşmero de entradas o filetes, generalmente de uno a cinco.
REPRESENTACIÓN Y ACOTACIÓN
RUEDA HELICOIDAL Es una rueda dentada cilĂndrica con dentado helicoidal. helicoidal El dentado presenta una garganta con centro de curvatura coincidente con el eje j del sin fin ((diente cĂłncavo); de este modo el contacto entre los dientes de la rueda y la hĂŠlice del sin fin es lineal, permitiendo transmitir potencias elevadas. Transversalmente, las superficies laterales de los dientes presentan un perfil angular. angular
REPRESENTACIÓN Y ACOTACIÓN
ENGRANAJE DE RUEDA HELICOIDAL Y TORNILLO SIN FIN
ELEMENTOS MECÁNICOS BÁSICOS.
ELEMENTOS DE TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTOS MOVIMIENTOS.
POLEAS
POLEAS Y CORREAS Transmisi贸n por poleas y correas
DENOMINACIÓN de las partes de una POLEA
CORREA
LLANTA
CUBO
CORREA
REPRESENTACIÓN Y ACOTACIÓN
ELEMENTOS MECÁNICOS BÁSICOS.
ELEMENTOS DE TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTOS MOVIMIENTOS.
RODAMIENTOS
INTRODUCCIร N En las mรกquinas y mecanismos se utilizan con gran frecuencia รณrganos de transmisiรณn del movimiento, y muy especialmente del movimiento de giro entre los que se pueden destacar: รกrboles y ejes. giro, ejes 1. รกrbol. Elemento dinรกmico de secciรณn circular que transmite un par motor t mediante di t l los รณ รณrganos mecรกnicos รก i que lleva ll montados t d solidariamente, girando apoyado en unos soportes. 2. eje. Elemento estรกtico de secciรณn circular que sirve de apoyo a uno o mรกs รณrganos mรณviles que giran sobre รฉl. Los รกrboles giran apoyados sobre unos soportes dispuestos en sus extremos, debiendo estar estos soportes suficientemente dimensionados para poder resistir los esfuerzos que les transmitan aquellos.
El árbol no gira directamente sobre el soporte, sino que entre ambos se sitúa un elemento intermedio denominado cojinete. En este cojinete, el rozamiento que se produce como consecuencia del giro del árbol, no debe sobrepasar los límites admisibles, reduciéndose éste por medio de una lubricación adecuada. soporte
rodamiento
COJINETES
soporte
eje (o รกrbol)
bastidor
Los cojinetes pueden ser de dos tipos: cojinetes de deslizamiento ((casquillos) q ) y cojinetes j de rodadura (rodamientos). Ventajas al utilizar rodamientos frente a la utilización de casquillos, ill l cuáles, las ál podemos d resumir i en los l siguientes i i aspectos: 1 Escaso rozamiento, 1. rozamiento sobre todo en el arranque. arranque 2. Mayor velocidad admisible. 3. Menor consumo de lubricante ((algunos g vienen lubricados de por vida). 4. Menor coste de mantenimiento. 5 Menor 5. M t temperatura t d funcionamiento. de f i i t 6. Menor tamaño a igualdad de carga. 7 Reducido desgaste de funcionamiento 7. funcionamiento. 8. Facilidad y rapidez de recambio. 9. Gran capacidad de carga.
CONSTITUCIÓN DE LOS RODAMIENTOS Los rodamientos son elementos normalizados en dimensiones y tolerancias. Esta normalización facilita la intercambiabilidad, pudiendo disponer repuestos de diferentes fabricantes, asegurando un correcto montaje sin necesidad de un n ajuste aj ste posterior de los mismos. mismos
CONSTITUCIÓN DE LOS RODAMIENTOS Están constituidos por dos o más aros concéntricos, é ti uno de d l los cuales va alojado en el soporte (aro exterior) y el otro va calado en el árbol o eje (aro interior). Entre los dos aros se disponen los elementos rodantes ((bolas,, rodillos cilíndricos,, rodillos cónicos, rodillos esféricos, etc.), los cuales, ruedan sobre las pistas de rodadura practicadas en los aros, permitiendo la movilidad de la parte giratoria respecto a la fija. fija
Para conseguir que guarden la debida distancia entre sĂ, los elementos rodantes van alojados en una pieza de chapa estampada, denominada, jaula portabolas o portarrodillos.
Jaula portabolas
CLASIFICACIÓN DE LOS RODAMIENTOS Desde el punto de vista cinemático, pueden clasificarse en tres categorías: 1. Rodamientos para cargas radiales. Pueden soportar preferentemente cargas dirigidas en la dirección perpendic lar al eje de rotación. perpendicular rotación
2. Rodamientos para cargas axiales. Pueden soportar cargas que act煤en 煤nicamente en la direcci贸n del eje de rotaci贸n. A su vez pueden ser: rodamientos de simple efecto, que pueden recibir cargas axiales en un sentido, y rodamientos de doble efecto, que pueden recibir cargas axiales en ambos sentidos.
3. Rodamientos para cargas mixtas. Pueden soportar esfuerzos radiales, axiales o ambos combinados.
1. Rodamientos de bolas. Son adecuados para altas velocidades alta precisión, velocidades, precisión bajo par torsional, torsional baja vibración. 2. Rodamientos 2 R d i t d rodillos. de dill L rodillos Los dill pueden d ser de d diferentes formas: cilíndricos, cónicos, forma de tonel (la generatriz es un arco de circunferencia) y de agujas (cilindros de gran longitud y pequeño diámetro). Se caracterizan p por tener una g gran capacidad p de carga, g asegurando una vida y resistencia a la fatiga prolongadas.
REPRESENTACIÓN DE RODAMIENTOS En los dibujos de conjunto, conjunto los rodamientos se representan en corte; esto es debido a que van alojados en el interior de soportes, de ahí que para su visualización y consiguiente representación sea necesario realizar una vista en corte del conjunto. conjunto Existen dos tipos de representación: representación simplificada y representación detallada.
REPRESENTACIÓN DE RODAMIENTOS Al tratarse de elementos normalizados, normalizados se puede recurrir a una representación simplificada según UNEEN ISO 8826-1, representando únicamente las características esenciales del rodamiento, para ahorrar tiempo y esfuerzo. Esta representación simplificada se puede utilizar tili ar cuando c ando no sea necesario mostrar la forma exacta e acta y los detalles constructivos del rodamiento. La representación detallada según UNE-EN ISO 8826-2 da más pormenores sobre la constitución del rodamiento: tipo y número de hileras de elementos rodantes, características de carga, posibilidad de alineación etc. alineación, etc Este tipo de representación es la más comúnmente utilizada en dibujos de conjunto.
Según la finalidad del dibujo, se utilizará uno u otro tipo de representación Para evitar malentendidos representación. malentendidos, en un mismo dibujo solamente deberá utilizarse un tipo de representación. Con independencia del tipo de representación utilizada, en los dibujos dib jos de conjunto conj nto se han de respetar las medidas principales del rodamiento, como son: diámetro nominal del aro interior, interior diámetro nominal del aro exterior, exterior anchura nominal y medida del chaflán de los aros interior y exterior; las restantes medidas se deducen aproximadamente.
RODAMIENTOS RĂ?GIDOS DE BOLAS Este tipo de rodamientos son de uso general, ya que pueden absorber carga radial y axial en ambos sentidos, asĂ como las fuerzas resultantes de estas cargas combinadas; a su vez, pueden operar a elevadas velocidades. elocidades
De una hilera
De doble hilera
RODAMIENTOS OSCILANTES DE BOLAS (RODAMIENTOS DE BOLAS A ROTULA) Este tipo de rodamientos dispone de dos hileras de bolas. La p pista de rodadura del anillo exterior forma una superficie esfĂŠrica comĂşn para las dos hileras de bolas, y su centro es coincidente con el del rodamiento; por su parte, el anillo interior tiene dos pistas de rodadura, una para cada hilera de bolas.
RODAMIENTOS DE RODILLOS CILร NDRICOS Estos rodamientos son desmontables, desmontables lo cuรกl, cuรกl facilita el montaje y desmontaje en su alojamiento. Dado que los rodillos hacen contacto lineal con las pistas de rodadura, pueden soportar grandes cargas radiales, siendo baja su capacidad de carga axial. Los rodillos pueden ser guiados por los rebordes del anillo exterior e terior o del anillo interior. interior
RODAMIENTOS RADIALES DE AGUJAS Estos rodamientos se llaman así por tener como elementos rodantes unos cilindros muy largos con respecto a su diámetro, denominados agujas. En general, tienen las mismas aplicaciones que los rodamientos radiales de rodillos cilíndricos normales, normales es decir, grandes cargas radiales; siendo adecuados para montajes con reducido espacio y gran precisión en el centraje.
RODAMIENTOS OSCILANTES DE RODILLOS EstĂĄn constituidos por dos hileras de rodillos en forma de tonel. Al igual que los rodamientos oscilantes de bolas, la pista i d rodadura de d d d l anillo del ill exterior i forma f una superficie fi i esfĂŠrica comĂşn para las dos hileras de rodillos; por su parte el anillo interior tiene dos pistas de rodadura, parte, rodadura una para cada hilera de rodillos, separadas por un borde central p para g guiar los rodillos.
RODAMIENTOS DE RODILLOS CÓNICOS En este tipo de rodamientos, los rodillos y las pistas de rodadura tienen forma cónica. La configuración de su diseño hace que los vértices de los conos de rodillos y pistas de rodadura se encuentren en un punto común sobre el eje del rodamiento. rodamiento Los rodillos son guiados por el contacto entre el extremo mayor del rodillo y el reborde mayor del anillo interior. El contacto lineal entre los rodillos y las pistas de rodadura, hace que estos rodamientos tengan una elevada capacidad de carga; a su vez, resisten velocidades relativamente elevadas. elevadas
RODAMIENTOS AXIALES DE BOLAS En este tipo de rodamientos, las bolas estรกn alojadas en una jjaula p portabolas dispuesta p entre una arandela ajustada j en el alojamiento del soporte y una arandela ajustada al รกrbol. Es desmontable, siendo su montaje muy simple, ya que los componentes se pueden montar por separado. El รกngulo de contacto es de 90ยบ, debiendo el plano de rodamiento ser perfectamente perpendicular al eje de rotaciรณn.
RODAMIENTOS AXIALES DE RODILLOS CILÍNDRICOS
Están constituidos por dos aros, uno ajustado en el eje y otro en el alojamiento del soporte, y unos rodillos cilíndricos alojados en una jaula portarrodillos. Se puede conseguir un diseño compacto, utilizando únicamente los rodillos y jaula portarrodillos, portarrodillos empleando el eje y el alojamiento del soporte como pistas de rodadura.
RODAMIENTOS AXIALES DE AGUJAS Estos rodamientos pueden soportar grandes cargas axiales en un sentido. Requieren q un espacio p axial mĂnimo.
RODAMIENTOS AXIALES DE BOLAS DE DOBLE EFECTO Estรกn constituidos por una arandela ajustada al รกrbol, รกrbol dotada de dos caminos de rodadura, uno por cada cara, dos conjuntos j de bolas alojadas j en sus respectivas jaulas portabolas, y dos arandelas extremas ajustadas en el alojamiento del soporte.
RODAMIENTOS AXIALES DE RODILLOS ESFÉRICOS Su diseño es similar a los rodamientos radiales de rodillos esféricos, con la excepción de que únicamente disponen de una hilera de rodillos y, particularmente, tienen un gran ángulo de contacto. Al utilizar rodillos en forma de tonel como elementos rodantes, rodantes son de naturaleza nat rale a oscilante; oscilante permitiendo algún error de alineación o flexión del árbol.
DESPIECE DEL MONTAJE DE UN RODAMIENTO
8
7
9
10 11
12
13 4
6
5
3
2
14
15 1 16 17
VISTA LATERAL, ELIMINANDO LAS MARCAS 5, 6 y 7
DEPARTAMENTO DE CARTOGRAFIA Y EXPRESION GRAFICA EN INGENIERIA (U.L.P.G.C.) CONJUNTO:
ESCALA 1:1
TRANSMISIร N DE CORREA TRAPECIAL ENGRANAJE RECTO
Nยบ
DIBUJO DE CONJUNTO
1
DENOMINACION PLANO:
1
8
N9
N9
N5
1
ABRAZADERA SOPORTE
1
BASE SOPORTE
8 1
Nยบ PIEZAS
DENOMINACION
MARCA
OBSERVACIONES
DEPARTAMENTO DE CARTOGRAFIA Y EXPRESION GRAFICA EN INGENIERIA (U L P G C ) (U.L.P.G.C.) CONJUNTO:
ESCALA 1:1
TRANSMISIร N DE CORREA TRAPECIAL ENGRANAJE RECTO
Nยบ
DENOMINACION PLANO:
DESPIECE 1 (SOPORTE)
2
7
10
N9
14 /6
17
16
N7
N9
N7
N6 N5
1
EJE
1
RUEDA CILINDRICA-RECTA
1
ARANDELA
1
CASQUILLO
1
POLEA
1
ARANDELAEJE
Nยบ PIEZAS
DENOMINACION
17 16 14 10 7 6 MARCA
OBSERVACIONES
DEPARTAMENTO DE CARTOGRAFIA Y EXPRESION GRAFICA EN INGENIERIA CONJUNTO:
ESCALA 1:1
TRANSMISIร N DE CORREA TRAPECIAL ENGRANAJE RECTO
Nยบ
DENOMINACION PLANO:
DESPIECE
2
ELEMENTOS MECÁNICOS BÁSICOS.
ELEMENTOS DE TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTOS.
CADENAS
CADENAS
malla
bul贸n
ELEMENTOS MECÁNICOS BÁSICOS.
ELEMENTOS AUXILIARES
RESORTES
MUELLES Y RESORTES