Acoplamientos

PROYECTO DE ELEMENTOS DE ACOPLAMIENTO

División 2

Descripción y selección de Acoplamientos

UTN-FRBB Cátedra: Elementos de Máquinas. Profesor: Dr. Ing. Marcelo Tulio Piovan

Versión 2004

1. Introducción

En este capítulo se describen diferentes tipos de acoplamientos mecánicos para conectar ejes alineados o desalineados. A esta división se le dará un corte netamente descriptivo y se efectuarán algunos análisis de selección a partir de datos de fabricantes.

2. Descripción y clasificación

Los acoplamientos tienen por función prolongar líneas de transmisión de ejes o conectar tramos de diferentes ejes, estén o no alineados entre sí. Para llevar a cabo tales funciones se disponen de diferentes tipos de acoplamientos mecánicos.

Los acoplamientos se clasifican en los siguientes tipos:

- Acoplamientos Rígidos

o Acoplamientos Rígidos de manguito o con prisionero (Figura 8.14.a)

o Acoplamientos Rígidos de platillos (Figura 8.14.b)

o Acoplamientos Rígidos por sujeción cónica (Figura 8.14.c)

- Acoplamientos flexibles

o Acoplamientos flexibles de Manguitos de goma (Figura 8.14.d)

o Acoplamientos flexibles de Disco Flexible (Figura 8.14.e)

o Acoplamientos flexibles de fuelle Helicoidales (Figura 8.14.f)

o Acoplamientos flexibles de Quijadas de Goma (Figura 8.14.g)

o Acoplamientos flexibles Direccionales de tipo Falk (Figura 8.14.h)

o Acoplamientos flexibles de Cadenas (Figura 8.14.i)

o Acoplamientos flexibles de Engrane (Figura 8.14.j)

o Acoplamientos flexibles de fuelle metálico (Figura 8.14.k)

- Acoplamientos especiales o articulados

o Junta eslabonada de desplazamiento lateral. (Figura 8.14.l)

o Junta universal (Figura 8.14.m)

Cada uno de los dispositivos que se muestra en la Figura 8.14, posee características importantes que los hacen más aptos para una tarea que para otra. Por otro lado, los acoplamientos son dispositivos cuya selección para un servicio determinado, es fuertemente dependiente del ofrecimiento en plaza de las empresas que los fabrican. En estas circunstancias no es posible delinear una teoría general o modelo matemático general de comportamiento ni de selección de acoplamientos y es recomendable utilizar la información que ofrecen los fabricantes en sus prospectos comerciales. Más allá de esta práctica razonable, la selección de un tipo especifico de acoplamiento estará supeditada al servicio que deba realizar. La Tabla 8.2 presenta una comparación cualitativa para una primera elección.

UTN-FRBB Cátedra: Elementos de Máquinas. Profesor: Dr. Ing. Marcelo Tulio Piovan

Versión 2004

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

(j)

(k)

(l)

(m)

Figura 8.14. Ejemplos de acoplamientos rígidos, elásticos y especiales.

UTN-FRBB Cátedra: Elementos de Máquinas. Profesor: Dr. Ing. Marcelo Tulio Piovan

Versión 2004

Desalineación Tolerada

Nombre

Axial

Angular

Paralelo

Torsional

Observaciones

Acoplamientos Rígidos

(Figuras 8.14.a-c)

grande

ninguna

ninguna

ninguna

Se exige una alineación perfecta

Manguito de goma (Figura 8.14.d)

moderada

ligera

ninguna

ninguna

De disco Flexible

(Figura 8.14.e)

ligera

ligera

(<3°)

ligera

(<0.01d)

ligera o ninguna

Capacidad de absorber impacto. Sin juego

Helicoidal de fuelle

(Figura 8.14.f)

ligera

grande

(<20°)

moderada

(<0.20d)

ninguna

Gran capacidad de par torsor

De quijadas de goma

(Figura 8.14.g)

ligera

ligera

(<2%)

ligera

(<0.03d)

moderada

gran absorción de impacto

Tipo Falk

(Figura 8.14.h)

ligera

ninguna

ninguna

moderada

gran absorción de impacto

De cadena

(Figura 8.14.i)

ligera

ninguna

ninguna

ninguna

gran absorción de impacto

De engrane

(Figura 8.14.j)

grande

ligera

(<5°)

ligera

(<0.05d)

ninguna

gran capacidad de par torsor

De fuelle metálico

(Figura 8.14.k)

ligera

grande

(<15°)

moderada

(<0.20d)

ninguna

Falla por fatiga

Junta eslabonada lateral

(Figura 8.14.l)

ninguna

ligera

(<5°)

grande

(>2.00 d)

ninguna

no hay cargas laterales en los ejes

Junta universal

(Figura 8.14.m)

ninguna

grande

(30°)

grande

(en pares)

ninguna

la junta individual es de velocidad variable

Junta universal Rzeppa o junta Homocinética

ninguna

grande

ninguna

ninguna

posee velocidad constante

Junta lateral Oldham

ninguna

ligera

(<5°)

grande

(>2.00 d)

ninguna

Tabla 8.2. Características de varios acoplamientos

Acoplamientos Rígidos

Los acoplamientos rígidos se fijan a los ejes de manera que no existe el desplazamiento relativo entre ambos, sin embargo se puede permitir cierto desajuste o juego axial. Estos acoplamientos se utilizan cuando la precisión del par de torsión es de suma importancia. La maquinaría para producción automática suele tener en sus componentes, acoplamientos rígidos. Los servomecanismos que no deben presentar juego angular, también emplean acoplamientos rígidos.

Acoplamientos rígidos de manguito con prisionero

Estos acoplamientos cierran o ajustan por interferencia, mediante los tornillos que se ven en la Figura 8.14.a. Algunos suelen poseer una chaveta o un prisionero común a ambos ejes, sin embargo es usual que estos casos se empleen en transmisiones de baja potencia o bajo torque. Los que tienen un ajuste preponderante

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