Máquinas simples

Transmisión

Acoplamientos

Transformación

Cadenas cinemáticas

Acumuladores

Soportes

ACOPLAMIENTOS

Aunque en esencia se trata de mecanismos de transmisión, se suele hacer un grupo aparte con ellos, pues son elementos utilizados para transmitir un giro de un árbol motriz a otro conducido sin variación de velocidad.

Entre los más comunes tenemos:

 

ACOPLAMIENTOS RÍGIDOS

Están constituidos por piezas que fijan la posición relativa de los dos árboles, apretándose contra ellos por medio de tornillos. A veces se intercalan chavetas (barras entre el acoplamiento y el árbol en sentido longitudinal que impiden el giro).

Manguito

Manguito

Acoplamiento de manguito partido

Bridas

Bridas o platillos

Acoplamiento de bridas o platos

 

ACOPLAMIENTOS MÓVILES

Los elementos anteriores sólo se pueden utilizar cuando los árboles a unir van a estar siempre alineados. Pero como esto no es muy normal, pues siempre se puede producir vibraciones o los ejes pueden sufrir algún desalineamiento, es común utilizar elementos que permiten un cierto movimiento. Entre ellos tenemos:

Manguito estriado

Se trata de crear unas ranuras en el extremo de los dos árboles a unir, y trabarlas mediante un tubo que tiene las mismas ranuras, pero por el interior. Uno de los árboles está fijo al manguito y el otro puede deslizar con cierta holgura, pero no girar respecto a aquél.

Símbolo del manguito deslizante

Junta elástica

Formada por un anillo de goma al que se unen ambos árboles. Como el elemento de unión es elástico, con este método se pueden evitar vibraciones y se permite un ligero descentramiento de los ejes.

Símbolo de la junta elástica

Junta elástica Junta elástica

Junta Cardan

Este mecanismo se utiliza cuando hay que variar la dirección del giro. Está formado por dos horquillas solidarias a los árboles de entrada y de salida, y entre las dos hay una pieza llamada cruceta. Cuando el árbol de entrada gira, arrastra a la cruceta y ésta a su vez arrastra al de salida.

Símbolo de la junta Cardan

Junta Cardan

La junta Cardan tiene el problema de que la velocidad de giro de salida sufre algunas variaciones por efecto de los ángulos:

Variación de velocidad

Para evitar estas variaciones se colocan siempre dos juntas Cardan que se compensen entre sí. A este elemento se le llama doble Cardan:

Doble Cardan

Junta homocinética

Otra solución para evitar una velocidad variable en el árbol de salida es esta evolución de la junta Cardan. En la animación aparece la junta de bolas Rzeppa, una de las variantes del mecanismo (aunque hay otras soluciones), de uso universal en los vehículos de tracción delantera, en los que las ruedas deben poder inclinarse mientras reciben el giro del motor:

Tracción delantera

Junta Cardan

Despiece de una junta homocinética

EMBRAGUES
Arriba

En esencia, se basa en poder unir y separar cuando queramos un árbol motriz con otro árbol conducido. Para ello existen varios métodos:

Embrague de fricción

En este caso cada uno de los árboles está unido a un disco, uno de las cuales se puede desplazar. Al juntar los dos discos (posición de embragado) el rozamiento hace que giren juntos, y cuando se separan (posición desembragado), el árbol motriz sigue girando mientras el conducido puede incluso detenerse.

Símbolo del embrague de fricción

Entre las posiciones de acoplado y desacoplado existe un posición intermedia (medio embrague) en la cual no se ejerce demasiada fuerza para mantener juntas las superficies de fricción y así la transmisión de potencia puede hacerse de una forma progresiva, a costa de desgastar el mecanismo.

En los automóviles el disco desplazable es aprisionado cuando se suelta el pedal, y se libera al pisar.

Los embragues de disco que acabamos de ver requieren de la acción de una persona. Existen otros tipos que son automáticos:

 

Embrague centrífugo

Se basa en aprovechar la fuerza centrífuga provocada por el giro para comprimir las superficies de fricción contra una campana que recibe el giro.

 

Embrague hidráulico

En este caso una pieza unida al árbol motriz impulsa aceite contra otra pieza unida al árbol conducido. En este sistema siempre existen pérdidas de energía debidas al calentamiento y el rozamiento del aceite. Sin embargo, la transmisión del giro es muy suave, por lo que es el mecanismo usado en los vehículos con cambio de marchas automático, recibiéndo el nombre de convertidor de par.

Imagen no disponible

 

Embrague de garras

La utilización primitiva de este tipo de embrague es la de desplazar una de las piezas para hacer que giren juntos los árboles motriz y conducido. Para ello, ambos árboles deben estar detenidos, pues de otra forma no se pueden acoplar.

Imagen no disponible

Sin embargo, el embrague de garras se ha impuesto como mecanismo de seguridad en motores de gran potencia, para evitar transmitir un par de giro demasiado elevado. Para ello, un muelle mantiene las garras en contacto hasta que el eje conducido se bloquea, momento en que los dientes saltan.

TRINQUETES

Son los mecanismos que permiten el giro en un sentido y lo impiden en el otro, para ello utilizan un sistema similar al de los embragues de garras, mediante piezas que hacen efecto de cuña y se clavan en un sentido, resbalando en el sentido opuesto:

Imagen no disponible

Mecanismo de trinquete

Imagen no disponible

Mecanismo de rueda libre

Estos dos mecanismos son ampliamente utilizados en el piñón de las bicicletas.

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