En los sistemas mecánicos, un acoplamiento se puede definir como una especie de enlace entre dos ejes giratorios que unen los ejes impulsor e impulsado. Una junta entre dos ejes puede ser permanente o temporal. En pocas palabras, podemos decir que los acoplamientos se utilizan para unir los ejes de entrada y salida en cualquier sistema de transmisión de potencia, como el eje de la caja de cambios de la máquina herramienta que se conecta al eje del motor de entrada mediante un acoplamiento. . Un eje de motor con un eje de bomba o compresor, etc. La función del acoplamiento es casi la misma que la del embrague, pero el embrague es una junta temporal y la junta de acoplamiento es una conexión permanente.
El propósito básico de un acoplamiento es unir permanentemente dos ejes. Los ejes de transmisión de potencia no siempre están conectados colinealmente. Pueden ser colineales, cortantes del eje, y paralelos con poca excentricidad. Por lo tanto, se utilizan diferentes tipos de acoplamientos para la transmisión de potencia mecánica. Se utilizan diferentes tipos de acoplamientos dependiendo de los requisitos y funciones. Las funciones básicas de los distintos tipos de acoplamiento son casi las mismas y son:
- transmisión de potencia
- unir ejes desalineados
- Reducir golpes y vibraciones.
- Fácil de montar y quitar.
Los ejes se pueden unir de tres maneras. Esto se debe a que generalmente hay tres formas diferentes de alinear los ejes. Estos se pueden decir si ambos ejes son paralelos o si existe alguna excentricidad entre ellos. ). Todos estos tipos de juntas requieren diferentes tipos de acoplamientos que se describen a continuación.
Tabla de contenido
1. Acoplamiento Oldham:
Los acoplamientos Oldham se utilizan para conectar dos ejes paralelos cuando existe una excentricidad entre los dos ejes giratorios. En este caso, los dos ejes desalineados tienen bridas en forma de disco con una ranura rectangular en el medio. Ambas bridas tienen cortes de ranura que son perpendiculares entre sí. Entre los dos ejes se monta un disco circular con espigas en cada lado en ángulo recto para encajar entre las ranuras de las bridas. A medida que gira el eje, la lengüeta de la brida se desliza en el hueco de la brida del eje. El disco central gira alrededor de su centro, pero ambos ejes que están desalineados giran sobre su propio eje deslizando espigas en ranuras que dan como resultado que el centro del disco central siga una órbita circular. Se requiere un resorte para eliminar la holgura en este acoplamiento en funcionamiento. La máxima velocidad de deslizamiento de ambas lengüetas en la ranura será la velocidad periférica del disco intermedio en el punto medio de la trayectoria circular.
Mira el siguiente video para una mejor comprensión.
2. Acoplamiento de gancho:
Esto también se conoce como junta de Hooke, junta universal o acoplamiento. Se llama junta universal porque puede unir dos ejes cuyos ejes se cortan. Se utiliza para unir dos ejes que no son paralelos sino cruzados y tienen una desalineación angular. El eje de entrada y el eje de salida están conectados con una junta de gancho. El eje impulsor de entrada gira a una velocidad angular constante, mientras que el eje impulsado gira a velocidades angulares variables. Es decir, las velocidades angulares de ambos ejes son diferentes. Ambos ejes giran sobre cojinetes fijos y tienen horquillas en los extremos. Cada tenedor tiene cuatro extremos y lados conectados por una pieza central. Las juntas centrales suelen ser esféricas, pero también pueden ser cruciformes o cuadradas si se desea. En la pieza central, los brazos de la horquilla están unidos en ángulo recto. Una conexión de horquilla entre dos ejes proporciona movimiento a los ejes de los ejes que se cruzan. La aplicación principal de este acoplamiento es la automoción, donde se utiliza para transmitir potencia desde la caja de cambios al eje trasero.
3. Acoplamiento de doble gancho:
Como estudiamos con el acoplamiento de Hooke, las velocidades de entrada y salida no son uniformes, pero la transmisión eficiente de potencia siempre requiere una velocidad uniforme en la salida. Es por eso que la junta de doble gancho funciona. Como su nombre lo indica, una junta de gancho doble tiene dos juntas de gancho o juntas universales conectadas por un eje intermedio. Para obtener una velocidad angular uniforme o una relación de velocidad constante, los ejes de entrada y salida siempre deben estar en el mismo ángulo que el eje intermedio, y las horquillas utilizadas en el eje intermedio deben girar en el mismo plano. Si son iguales, los ejes de entrada y salida siempre permanecerán alineados en el ángulo correcto. Por lo tanto, se puede usar un acoplamiento de doble gancho para obtener una velocidad angular uniforme en el eje impulsado cuando ambos ejes tienen ejes que se cruzan.
4. Acoplamiento rígido:
Los acoplamientos rígidos se utilizan cuando los ejes de ambos ejes son colineales. Los acoplamientos rígidos son simples y de bajo costo, pero el principal inconveniente de este tipo de acoplamiento es la incapacidad de tolerar cualquier tipo de pequeña desalineación entre los ejes del eje. Varios tipos de acoplamientos entran en esta categoría. Algunos son:
- acoplamiento de manguito
- acoplamiento de abrazadera
- acoplamiento de brida
a.) Acoplamiento de manguito:
Este acoplamiento también se denomina acoplamiento de manguito porque tiene un manguito o una especie de cilindro hueco. El eje conducido y el eje impulsor están unidos en un manguito por medio de una chaveta. En general, los acoplamientos de manguito utilizan llaves de hundimiento y son los acoplamientos más simples. La conversión de fuerza es del eje impulsor a la chaveta, luego de la chaveta al manguito y por la chaveta al eje impulsado. Las fuerzas de corte entre la chaveta y el eje son responsables de la transmisión de potencia. La llave debe ser la parte más débil de cualquier tipo de acoplamiento. Acoplamiento de manguito utilizado para ejes de diámetro pequeño. El diámetro del eje de transmisión de potencia no debe exceder los 70-80 mm. Dado que este es un tipo de acoplamiento rígido, siempre se requiere una alineación adecuada. De lo contrario, la unión fallará. La acción es libre de vibraciones ya que no puede absorber ningún tipo de sacudida o vibración.
b.) Acoplamiento de abrazadera:
Un acoplamiento de abrazadera es una variante del acoplamiento de manguito, también conocido como acoplamiento de manguito dividido. Se conoce como acoplamiento de manguito dividido porque tiene un manguito que se divide en dos mitades. Las dos mitades del manguito se sujetan con tuercas y pernos. Apriete ambos ejes juntos en la abrazadera. Asegure el eje al manguito partido usando 4 u 8 tuercas. Siempre hay algo de espacio libre entre ambos manguitos en la línea central para espacio para apretar las tuercas. El par se transfiere de un eje a otro por fricción entre el manguito y la circunferencia del eje. También se coloca una chaveta entre el manguito y el eje para la conexión adecuada requerida para la transmisión del par. Tanto las fuerzas de fricción como las de corte entre la chaveta y el eje están involucradas en la transmisión del par. La gran diferencia entre los acoplamientos de abrazadera y los acoplamientos de manguito es cómo se transmite el par. En los acoplamientos de manguito, el par se transmite por la fuerza de corte de la chaveta, mientras que el par de acoplamiento de abrazadera se transmite de dos maneras: por fricción entre el manguito y el eje y por resistencia al corte entre la chaveta y el eje. Este también es un tipo de acoplamiento rígido y, aunque es vulnerable a tirones y vibraciones, tiene una estructura simple y es fácil de conectar entre dos ejes. Este acoplamiento no es adecuado para aplicaciones de alta velocidad. Su aplicación en la transmisión de potencia por eje lineal.
c.) Acoplamiento de brida:
Como su nombre indica, los acoplamientos de brida tienen bridas para unir ambos ejes. Dado que este es otro tipo de acoplamiento rígido, aquí también se aplican todas las condiciones, como asegurar que ambos ejes estén bien alineados y que la conexión esté libre de vibraciones y espasmos. Aquí usamos dos bridas, una para el eje de entrada y otra para el eje de salida. El eje está unido a la brida mediante una chaveta y ambas bridas están conectadas entre sí mediante una conexión de tuerca y perno. La llave es responsable de la transmisión de potencia de este acoplamiento. La brida tiene una espiga central y un rebaje para una conexión adecuada. La alineación adecuada siempre es necesaria para obtener una buena conexión. Se utiliza para aplicaciones de alta velocidad, ya que está conectado de forma adecuada y firme mediante bridas y pernos de tuerca. Es ampliamente utilizado en la transmisión de potencia debido a su fácil montaje y estructura simple.
5. Acoplamiento flexible:
Esta es otra categoría de acoplamiento. Como sugiere su nombre, proporciona conexiones flexibles entre los ejes de entrada y salida. Esto se debe a que una conexión correctamente alineada entre dos ejes acoplados es muy difícil y existen muchas razones para la desalineación entre los dos ejes, como la desviación del eje, la expansión térmica, etc. Los acoplamientos flexibles entran en juego para eliminar todas estas causas. Los acoplamientos flexibles que pueden soportar pequeñas excentricidades entre dos ejes y los acoplamientos flexibles utilizan un tipo de elemento flexible denominado buje como pieza adicional para ayudar a reducir las vibraciones y los tirones, reduciendo así las condiciones de baja vibración. Se puede decir que los acoplamientos flexibles son óptimos para la transmisión de potencia entre dos ejes. Los principales inconvenientes de este acoplamiento son su coste y su complicada construcción.
Los acoplamientos flexibles con pasador de buje son uno de los tipos más famosos de acoplamientos flexibles. Este casquillo se utiliza para absorber golpes y vibraciones. El buje consta de un elemento flexible similar al caucho. La construcción de los acoplamientos de pasador de casquillo es casi la misma que la de los acoplamientos de brida descritos anteriormente, la única pieza extra es el casquillo. Estos casquillos se instalan entre la brida y el eje. Los bujes no solo compensan las pequeñas excentricidades entre dos ejes acoplados, sino que, por esta razón, los acoplamientos de buje y pasador que se usan para la transmisión de alto par también proporcionan una conexión estrecha entre las bridas y los ejes. Las distancias de excentricidad de 0,1 a 0,5 mm se pueden compensar fácilmente utilizando casquillos flexibles. La desalineación angular también se tolera mediante el uso de este acoplamiento. Nuevamente, las fuerzas cortantes entre la chaveta y el eje juegan un papel en la transmisión del par. Las piezas adicionales conducen a un mayor costo y complejidad de construcción, que es el único inconveniente de tales acoplamientos.
Todo esto se refiere a los principales tipos de acoplamientos. Si tiene alguna pregunta sobre este artículo, pregúntela en los comentarios. Si te ha gustado este artículo, no olvides compartirlo en tus redes sociales. Suscríbase a nuestro sitio web para obtener más artículos informativos. gracias por leer.