3. MECANISMOS QUE TRANSFORMAN MOVIMIENTOS DE ROTACIÓN EN OTRA ROTACIÓN 3.1. TRANSMISIÓN POR FRICCIÓN Este tipo de mecanismo transforma movimientos de rotación en otro de rotación continua o alternativa, modificando la velocidad. Dentro de este grupo tenemos las ruedas o rodillos de fricción, los conos de fricción, sistema de transmisión por correo o por cable, transmisión por cadena, engranajes cilíndricos y cónicos. 3.1.2. TRANSMISIÓN POR FRICCIÓN Se transmite el movimiento entre dos ejes gracias a la fuerza de rozamiento entre dos ruedas. La distancia entre los ejes en este caso es pequeña. Se emplean materiales con alto coeficiente de rozamiento para evitar que deslicen o resbalen. Este tipo de transmisión tiene como ventaja que es muy fácil de fabricar, apenas necesita mantenimiento y no produce ruidos, aunque el inconveniente es que no puede transmitir grandes esfuerzos. Necesitan mínimo 4 operadores: •
Eje conductor: que tiene el giro que queremos transmitir. Normalmente estará unido a un motor.
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Rueda conductora: solidaria con el eje conductor, recoger el giro de este y lo transmite por fricción (rozamiento) a la rueda conducida
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Rueda conducida: recoge el giro de la rueda conductora mediante fricción entre ambas.
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Eje conducido: recibe el giro de la rueda conducida y lo transmite al receptor.
Relación de transmisión La relación de transmisión (rt) es una relación entre las velocidades de rotación de dos engranajes conectados entre sí, donde uno de ellos ejerce fuerza sobre el otro. Esta relación se debe a la diferencia de diámetros de las dos ruedas, que implica una
diferencia entre las velocidades de rotación de ambos ejes, esto se puede verificar mediante el concepto de velocidad angular.
Matemáticamente, la relación de transmisión entre dos engranajes circulares con un determinado número de dientes
se puede expresar de la siguiente manera:
Ruedas de fricción troncónicas Tienen forma de tronco de cono y el contacto se produce entre sus superficies laterales. Se utilizan cuando los árboles de transmisión no son paralelos. Como en el caso de las ruedas exteriores, también producen la inversión de giro. Ruedas de fricción exteriores Tienen forma cilíndrica. En ellas, el contacto se produce entre sus superficies exteriores. Estas ruedas giran en sentido inverso una de la otra.
Ruedas de fricción interiores Tienen forma cilíndrica, el contacto se produce entre la superficie interior de la rueda mayor y la exterior de la rueda menor. Ambas giran en el mismo sentido.
3.2. POLEAS Y CORREAS Se conoce como correa de transmisión a un tipo de transmisión mecánica basado en la unión de dos o más ruedas, sujetas a un movimiento de rotación, por medio de una cinta o correa continua, la cual abraza a las ruedas ejerciendo fuerza de fricción suministrándoles energía desde la rueda motriz. Se pueden clasificar en dos tipos: planas y trapezoidales. La relación de transmisión de una correa consta de 2 ruedas una menor que otra, la correa debe estar tensada adecuadamente para transmitir la fuerza exactamente.
Transmisión por correa abierta: Es la más común y se emplea en árboles paralelos si el giro en ambos se realiza en el mismo sentido.
Transmisión por correa cruzada: También se emplea en árboles paralelos aunque solo si se desea que éstos giren en sentidos opuestos. Se debe de procurar que en la zona de cruce, no exista contacto entre los ramales de la correa, ya que de ser así se produciría un fuerte desgaste. Para evitar esto se recomienda que la distancia entre ejes sea mayor que 35 a 30 veces el ancho de la correa.
Transmisión por correa semicruzada: Se emplea en árboles que se cruzan, normalmente con correas planas. Se recomienda que la distancia de separación entre ejes sea de cuatro veces la suma del diámetro de la polea mayor, y el ancho de la polea con eje horizontal. Aunque lo normal es que los ejes se crucen con un ángulo de 90º, pude ser que los ejes se crucen con ángulos muy diferentes, dando como resultado configuraciones bastante complejas. En estos casos hay que comprobar que la correa no se sale de la polea durante el funcionamiento.
Transmisión por correa con rodillo tensor exterior: Mediante esta configuración se puede tensar la correa, aumentando el ángulo de contacto entre correa y polea. De esta manera podemos transmitir mayor cantidad de potencia por el mayor ángulo de contacto poleacorrea, aunque también disminuimos la vida útil de la correa por aumentar el desgaste de la misma.
Transmisión por correa con rodillo tensor interior: Es similar al caso anterior, pero el tensor es interior, de manera que al hacer fuerza sobre la correa, permite su tensado disminuyendo el ángulo de contacto y alargando la vida útil de la correa.
Transmisión por cadena: Consiste en lo mismo que la transmisión por correa solo que funciona con ruedas dentadas. Z1.w1=Z2.w2 Z= Número de dientes
W= Velocidad angular/ Revoluciones por minuto
3.3 ENGRANAJES Mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y la menor piñón. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante el contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo.
Transmisiones entre ejes paralelos La transmisión de movimiento y esfuerzos entre ejes paralelos se hace utilizando engranajes rectos, poleas o cadenas. Cadenas: Otro sistema que se utiliza en transmisiones entre ejes paralelos es la cadena, que podremos utilizar junto a los engranajes rectos. Los dos elementos de la figura: el primero es una cadena sin más, mientras que la segunda permite diseñar orugas que sustituyan las ruedas de un vehículo (o arrastrar otro conjunto de piezas). Este segundo elemento permite también diseñar una cinta transportadora. Cadena Simple
Cadena Doble
Cadena Triple
TIPOS DE ENGRANAJES: 1.- Engranaje de ruedas rectas o engranaje plano Es un tipo de engranaje que se caracteriza por tener ejes paralelos y dientes rectos. Consta de una rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. El engranaje motriz se denomina piñón, y el conducido rueda.Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes.
2.- Engranaje de cremallera y piñón El mecanismo piñón-cremallera tiene por finalidad la transformación de un movimiento de rotación o circular (piñón) en un movimiento rectilíneo (cremallera) o viceversa. Este mecanismo como su mismo nombre indica está formado por dos elementos componentes que son el piñón y la cremallera. El piñón es una rueda dentada normalmente con forma cilíndrica que describe un movimiento de rotación alrededor de su eje. La cremallera es una pieza dentada que describe un movimiento rectilíneo en uno u otro sentido según la rotación del piñón.
3-Tornillo sin fin o sin fin corona. En este mecanismo un tornillo sinfin (1) va montado en el eje motor, haciendo girar la corona que es el eje de salida (2). Este mecanismo no puede funcionar en sentido contrario, es decir, es irreversible. Con este mecanismo, se consigue transmitir fuerza y movimiento entre dos ejes perpendiculares, con relaciones de transmisión muy elevadas. Mientras los tornillos de fuerza son generalmente de rosca simple, los tornilllos sinfín tienen usualmente roscas múltiples
4.- Engranaje de ruedas cónicas La superficie de paso de un engranaje cónico es un cono. Cuando se acoplan dos engranajes cónicos, sus conos entran en contacto a lo largo de una generatriz común y tienen un vértice común donde se intercedan las líneas de centros de las flechas. Los conos ruedan juntos sin deslizamiento y tienen movimiento esférico.