de la longitud de los remaches de acuerdo con el grosor total de las chapas unidas y también se indican
UNIONES CON REMACHES
las longitudes estandarizadas de los mismos.
Las uniones con remaches se emplean en la construcción para la unión sin soldadura de piezas, sometidas a esfuerzos de choque y vibraciones intensivas y es inadmisible su calentamiento.
HOJA
1.
Tipos
y
medidas
de
los
remaches
estandarizados. Los remaches de cabeza semiesférica según GOST 10288-62 (Normas Generales para la Unión Soviética), se emplean para las juntas sólidas. En aquellos casos en que las cabezas salientes son indeseables se emplean los remaches de cabeza entrante según GOST 10300-62, cuya colocación resulta más cara, ya que exige una operación suplementaria: el avellanado de los orificios. Los remaches de cabeza semientrante según GOST 1030162 se emplean para las uniones de chapas finas de acero (hasta 4 mm), cuando la cabeza saliente
HOJA 2. Uniones remachadas sólidamente adheridas. En la hoja se muestra la clasificación de uniones remachadas sólidamente adheridas (según la cantidad de hileras, pletinas, cubrejuntas, etc.) y se dan recomendaciones para la elección del diámetro de los remaches y otros parámetros de las uniones.
semiesférica no es deseable y el pequeño grosor de las chapas unidas no permite el empleo de remaches con cabeza entrante. Los de cabeza semiesférica baja según GOST 1030262 se diferencian de los de cabeza semiesférica (GOST 10299-62) por su mayor diámetro y menor altura. Estos se emplean en las juntas herméticas, donde no se recomiendan las cabezas demasiado salientes (en los hogares de calderas, por ejemplo). Los de cabeza plana según GOST 10303-62 se emplean en aquellos casos en que la cabeza del remache se encuentra sumergida
en
un
medio
corrosivo
(cascos
de
embarcaciones, depósitos, etc.).
HOJA 3. Uniones sólidas con remaches. En la tabla n.° 1 se indican las recomendaciones para la elección
Los remaches de diámetros pequeños son cómodos
del diámetro de los remaches con respecto al grosor de
para el remachado en frío (hasta 10 mm). Las cabezas
las planchas o perfiles que se han de unir; se
remachadas en este caso pueden ser sin engastes. En
muestran dos variantes de distribución de los mismos
la hoja se incluyen recomendaciones para la elección
(en paralelo y diagonal) y también se da el valor del
paso mínimo, que asegura la posibilidad de formar la cabeza remachada. Las dimensiones t 1 y t 2 2 dependen de la realización de los bordes. En la tabla se dan los valores máximos de paso, que aseguran el contacto completo de las chapas. La presencia del borde angular permite aumentar
dos
veces
el
paso
(doble)
para
las
construcciones que trabajan a tracción, y una vez y media para las que trabajan a compresión. En las tablas 2 y 5 se dan recomendaciones para la elección de parámetros de las uniones remachadas de planchas con perfiles en “U”, uniones angulares, perfiles soldados y uniones angulares en doble “T”.
HOJA 5. Uniones de zapatas y cintas de fricción por remaches. Remaches de uso especial. Los forros de fricción se fijan con remaches de metales no ferrosos que profundizan hasta la mitad del grosor del forro (fig. 1 y 3). En la fig. 2 se muestran diferentes métodos de fijación de los extremos de las cintas de frenado. Las dimensiones de remaches tubulares de acero se dan en la tabla 1 y en a y b de la figura 4 se muestran las uniones de los mismos. En la tabla 2 se dan las dimensiones de remaches de pistón (explosivos), y en la fig. 5 el remachado de los mismos.
Las
dimensiones
de
remaches
de
duraluminio, para el remachado del recubrimiento
HOJA 4. Uniones de piezas de maquinas por medio de
contrachapado de aviones se presenta en la tabla 3. El
remaches. En la figura 1 se muestra la unión con
remachado semitubular para la unión de materiales
remaches de la rueda dentada cónica conducida de
no metálicos se da en la fig. 6. En la fig. 7 se muestran
una transmisión principal de un automóvil, hecha de
diferentes formas de remaches que se emplean en las
acero aleado, con la caja del diferencial de fundición.
uniones accesibles por una sola cara.
El émbolo de una locomotora (fig. 2) para disminuir la
En la figura 8 se muestran remaches distanciadores
posibilidad de rozamiento con el cilindro tiene el aro
para la unión de chapas, situadas a una determinada
hecho de hierro fundido. El aro se fija al saliente de
separación unas de otras.En la figura 9 se muestran
acero fundido por medio de remaches.
remaches con gran resistencia a la cortadura. El
En la figura 3 se muestra la fijación de los contrapesos
remachado se compone de varias partes; además, el
de hierro fundido en un cigüeñal.En las figuras 4 y 5
remachado del macho se efectúa en frío. En la figura
se muestran ejemplos de costuras remachadas para la
10 se muestra un remache-eje, que permite girar una
unión de piezas de p aredes delgadas estampadas.
pieza respecto a otra.
Las piezas se cortan o curvan en el curso de algunos segundos, hasta una longitud de 6 m, en tijeras de guillotina, prensas para curvar y laminadoras. Para el empleo cómodo de este utillaje se dan formas simples y rectilíneas a las construcciones construcciones soldadas. Si la producción es en masa y grandes series, las piezas soldadas se fabrican de partes estampadas, en las que se prevén las partes convexas acentuadas (en lugar de las esquinas supletorias), las superficies para la fijación de las piezas de contacto, la marca, etc. Al aumentar la cantidad de piezas soldadas, la soldadura manual se sustituye por la semiautomática, la automática y la de contacto. Si la soldadura de arco manual se efectúa a la velocidad de 1-3 m/hora, la automática alcanza 120 m/hora y más.
UNIONES SOLDADAS
Según la tecnología de fabricación varía también el aspecto exterior de las construcciones soldadas.
Las construcciones soldadas se emplean en los
Cuando se fabrican perfiles laminados en doble “T”,
automóviles, aviones, navíos, grúas, prensas y muchas
angulares, en “U”, las construcciones tienen formas
otras máquinas y utillajes.
angulosas con cambios bruscos de superficies. Las
Ventajas de las construcciones con soldaduras: la
construcciones soldadas de partes curvadas adquieren
posibilidad de preparar las piezas con paredes de
contornos más armoniosos. A las construcciones de
grosor calculado (sin límite por motivos tecnológicos,
elementos estampados se les pueden dar formas
como en la fundición); el módulo de elasticidad y
aerodinámicas, como ocurre con las piezas de
consistencia de los aceros supera al del hierro colado,
carrocería de automóviles y motocicletas.
las partes de una pieza se pueden preparar de metales
La disminución del grosor de las paredes y empleo de
con diferentes cualidades; es muy amplia la variedad
la
de materiales para las piezas soldadas (acero,
construcciones soldadas que satisfacen las exigencias
aleaciones y materiales plásticos).
de
Además de la reducción de peso, la tecnología de su
construcciones soldadas se aprecia por los exponentes
fabricación asegura la economía de la construcción
de explotación. Por ejemplo, disminuyendo el peso de
con soldadura y se adapta a la fabricación en serie.
las grúas se puede aumentar el peso de elevación y
correspondiente estética
y
tecnología
economía.
La
permite economía
crear de
las
Cuando se hacen ejemplares únicos de construcciones
con arreglo a ello sin reconstruir el edificio aumentar
soldadas,
con
la potencia laboral de los talleres; la disminución de
soldadura manual de arco eléctrico y se trabajan en
peso de los vagones de ferrocarril permite aumentar la
máquinas universales, sin accesorios especiales.
cantidad de tránsito de éstos sin reconstruir puentes,
Cuando las piezas soldadas se fabrican en serie, con
ni vías.
se
emplean
perfiles
laminados
paredes de grosor hasta 10 mm es más económico hacerlas de elementos curvados.
En el presente capítulo las piezas soldadas se
HOJA 7. Soldaduras de perfiles en «U», doble «T»,
muestran en tres casos (laminados, partes curvadas y
barras, tubos y vigas. Con mucha frecuencia, en las
estampadas) con lo que se ilustran claramente las
construcciones soldadas se emplean los perfiles en
directrices
piezas
“U”, en doble “T”, barras, tubos y vigas. La gran
soldadas y permite efectuar un análisis comparativo
variedad de modelos en estas uniones permite elegir
durante el proyecto.
las más racionales para la realización de las distintas
fundamentales
del
diseño
de
construcciones y diferentes cantidades de fabricación. En la figura 1 se representan uniones de perfiles en
HOJA 6. Uniones soldadas de barras, chapas y
“U” y doble “T” con solapes y sin ellos, realizadas con
angulares. En las figuras 1 y 2 se muestran los
soldadura por arco.
aspectos principales de soldaduras de juntas y las
En la figura 2, se muestran uniones de partes
proporciones recomendables de sus dimensiones,
curvadas efectuadas con soldadura por resistencia.
mediante la soldadura manual y de arco automática;
Las uniones de barras y tubos con soldadura de arco
en la figura 3 a, soldadura de piezas superpuestas; en
(fig. 3), las uniones de empalme (figura 3, a y c), las
la figura 3 b soldaduras con ojal de refuerzo, y en la
uniones realizadas con revestimiento (fig. 3, b) y las
figura 3 c y d con platina. Las mismas, efectuadas con
con casquillo (fig. 3, e) impiden el derrame del metal y
soldadura por resistencia se muestran en la fig. 4.
aseguran la soldadura de toda la superficie de los
Las principales soldaduras en ángulo, efectuadas con
extremos. También se muestra la unión de tubos sin
soldadura de arco se muestran en las figuras 5 y 6. En
solapes (fig. 3, e) y con solapes (fig. 3, / y g), la unión
la figura 7 se representan uniones de angulares de
de elementos de una armadura de construcción (fig.
partes curvadas que se obtienen por soldadura por
3,. h), la unión de barras y tubos con bridas (fig. 3, i y
resistencia. En la figura 8 se muestra la unión de
j). Al soldar las bridas a los tubos es conveniente hacer
angulares laminados, realizada con soldadura por
un saliente delgado a aquéllas para conseguir un
arco, con solapes y sin ellos. En la figura 9 se muestra
calentamiento regular y asegurar la soldadura de los
la unión de partes curvadas, efectuada con soldadura
bordes.
por resistencia.
En la unión de barras y tubos con soldadura por resistencia (fig. 4), si es difícil colocar el segundo electrodo (fig. 4 d), se emplea la soldadura por resistencia con cilindro aislador (Fig. 4, e y f ). En la figura 5 se muestran vigas soldadas de perfiles laminados. Vigas construidas con elementos curvados se muestran en la fig. 6. Al fabricar las vigas con partes curvadas se disminuye la cantidad de cortes y soldaduras y disminuye también el trabajo necesario para su preparación.
HOJA 9. Cilindros soldados. En la hoja (fig. 1) se muestran cilindros sin eje, con el eje cortado y con eje de longitud completa, realizados con soldadura por arco según el modelo de fundición. Los cilindros de la fig. 2 están fabricados de elementos curvados de paredes delgadas unidas con soldadura por resistencia. La construcción de los mismos está preparada para la adaptación de fabricación en serie: El cilindro con rueda dentada encasquetada (fig. 3) está hecho de elementos estampados, unidos por
HOJA 8. Poleas y ruedas soldadas. Las construcciones de las figuras 1, 3 y 5 están fabricadas con piezas de fundición, preparadas en máquinas en condiciones de
soldadura, por resistencia. La fabricación del cilindro está preparada para la adaptación a la fabricación en serie.
producción única. En las Fig. 2 y 4 se muestra la construcción de piezas análogas, preparadas con elementos de paredes delgadas en las condiciones de fabricación en serie. La cantidad y peso de los elementos disminuye y también en gran parte la longitud de las soldaduras. En el centro de la rueda y la polea (fig. 4 y 6) los discos están unidos directamente con los ejes. Como resultado disminuye el peso de la pieza y se elimina el acabado de las superficies cilíndricas, los chaveteros y las chavetas.
HOJA 10. Cuerpos de reductor soldados. El cuerpo soldado del reductor helicoidal (fig. 1) tiene un grosor de pared aproximado al de fundición, pudiendo fabricarse con los utilajes corrientes de las máquinas universales para fabricación única. En el cuerpo (fig. 2) se emplean elementos curvados, siendo menor el número de soldaduras. Esta construcción es cómoda para la fabricación en serie.
número de soldaduras, en comparación con los cuerpos
mostrados
considerablemente
en
menor.
la Esta
hoja
10,
construcción
es se
proyecta para la producción en serie. La placa soldada (fig. 2) de elementos estampados también posee nervios que refuerzan las superficies planas. Dichos nervios se obtienen sin emplear tiempo suplementario en su fabricación.
HOJA 11. Planchas soldadas. La plancha (fig. 1) está construida con perfiles en “U” unidos por soldadura por arco. Esta construcción de plancha es típica para la fabricación en ejemplares únicos. A los perfiles en “U” se les sueldan platillos. Para evitar la posible inexactitud de fabricación, los platillos se preparan hasta el quinto grado de acabado superficial. La plancha de la fig. 2 está construida de elementos curvados unidos por soldadura de puntos. Los cubos
HOJAS 13, 14 y 15. Bancadas soldadas. En los
estampados para pernos de cimentación están unidos
planos se muestran construcciones de bancadas de
al cuerpo de la plancha por soldadura por arco.
algunas
máquinas,
adaptables
a
diferentes
condiciones de fabricación. En la hoja 13 se muestra una bancada de 90 t de peso para una prensa de 4.000 t (fig. 1) constituida por elementos laminados, forjados y de fundición. La bancada de 17,4 t. de una rompedora de óxido de hierro (fig. 2) está formada por elementos fundidos. Como se aprecia en el dibujo, la configuración de los elementos fundidos, en este caso, se simplifica considerablemente. El grosor de las paredes está entre los límites de 80 ÷ 150mm. Las uniones principales en las dos bancadas están realizadas con soldadura eléctrica con electrodo de carbón. En la hoja 14 se
HOJA 12. Piezas soldadas de elementos estampados.
muestra la bancada de una máquina vertical 8-128
El cuerpo soldado del reductor helicoidal (fig. 1) está
construcción ENIMS. El grosor de las paredes de la
formado por elementos estampados. Para aumentar la
bancada es de 12 mm. La soldadura es eléctrica por
resistencia de las paredes se disponen nervios. El
arco; el grosor del cateto de la soldadura alcanza hasta
12 mm. En la hoja 15 se muestra la bancada de un torno, fabricada con elementos curvados. El grosor de
HOJAS 16, 17 y 18 . Plumas de grúa. En la hoja 16 se
sus paredes está entre los límites 3 - 5 mm. La
muestra la pluma de una grúa de automóvil, hecha de
construcción con aristas asegura la resistencia
perfiles angulares. Su fabricación es sencilla.
necesaria de la bancada. El empleo de elementos
En la hoja 17 se muestra la sección media de la pluma
curvados disminuye la cantidad total de cortes y la
de una grúa construida de tubos. La pluma de tubos
longitud de las soldaduras, en comparación con la
es más ligera que la de perfiles angulares, pero la
construcción de paredes separadas de mayor gr osor.
preparación de los elementos que unen los extremos requiere una fabricación de. mayor precisión. En la hoja 18 se muestra la viga principal de una grúa de puente, fabricada de tubo ovalado. No existen soldaduras longitudinales. Para asegurar su solidez, la viga se fabrica de acero Ac. 3 calmado, para el resto de los elementos se emplea acero corriente.
HOJA 20. Piezas soldadas de materiales plásticos. Cuando se fabrican piezas de plástico de grandes dimensiones, en pequeñas cantidades, es rentable hacerlas soldadas, ya que para ello no se necesitan prensas caras. El cuerpo y la rueda conductora del ventilador centrífugo (fig. 1 y 2), lo mismo que la hélice de una embarcación (fig. 3), están soldados con materiales de polietileno: a) soldadura por fricción y b) soldadura
superpuesta.
Las
piezas
soldadas
se
emplean mucho en la industria química.
HOJA 19. Empleo de los recargues en la construcción de máquinas. En las figuras 1 a 3 se muestran los recargues de un árbol, un casquillo y una rueda helicoidal, con el fin de disminuir el peso y el volumen de trabajo en su fabricación. En la fig. 4 se representa un recargue de fundición dura en rodillos de laminación; en la fig. 5 un recargue de acero especial con el consiguiente temple de endurecimiento del cuello del árbol; en la fig. 6 el recargue del cuello del árbol de acero inoxidable para un cojinete refrigerado por agua. En las figuras 7 y 8 se presentan recargues de fundición dura en las aletas de una turbina y. en las piezas de una draga aspiradora sometidos a desgaste abrasivo. El empleo de los recargues en los casos citados aumentan la duración de las piezas. .
UNIONES CON TENSION GARANTIZADA (PRENSADAS) Las uniones se caracterizan por su gran capacidad de resistencia, buena recepción de carga y por su sencillez de construcción.
HOJA 21. Tolerancias de ajustes con prensa. En las tablas 1 y 3 se muestran las tolerancias de los ajustes con prensa y los grados de precisión desde el 1 0 hasta el 3°. Las tensiones mínimas en el primer grado de precisión dan el ajuste Пρ 1 1 en el segundo grado, el
ajuste Пρ, en el grado 2 a, el ajuste Пρ 2 2a, y en el 3er
en la fig. 4. Todas las ruedas dentadas, menos una,
grado, el ajuste Пρ 1 3.
tienen el ajuste A / Пρ con fijación suplementaria de chavetas de segmento. La segunda rueda dentada, de la izquierda, tiene el ajuste X / Пρ. Esta tiene menos carga que las demás y con este ajuste no se altera el ajuste de la primera rueda dentada, que tiene más carga. La fijación de la corona de la rueda helicoidal en el centro, está efectuada con el ajuste A / Пρ (fig. 5). El centro y la corona están fijados suplementariamente con chaveta y pasadores roscados. La cubierta del medio eje del automóvil (fig. 6) está calculada para gran resistencia y está montada con el ajuste A/ Пρ 1 3. El material de la cubierta es acero
HOJA 22. Encajes de piezas con prensa. En la figura 1 se muestran las superficies entrantes de piezas encajadas con prensa. Para encajes sin chaveta, el tamaño de la cara (chaflán) entrante en el árbol y en el orificio se toma por la tabla 1. Cuando el montaje es con chaveta la longitud de la cara (chaflán) entrante se toma mayor, para asegurar la colocación exacta de la chaveta en la ranura del orificio. Se recomienda emplear los chaflanes con la inclinación de 1: 10 sobre la longitud 1, ejecutada para el ajuste móvil, en la parte ajustable del árbol (antes del comienzo del sector rectilíneo de la ranura de la chaveta). En la rueda dentada del reductor (fig. 2) la corona está prensada en el centro con el ajuste A 2a Пρ 32a sin fijaciones suplementarias. El cubo del centro está montado en el árbol con el ajuste A / Пρ en la chaveta. La corona dentada en el volante del motor de automóvil (fig. 3) tiene un montaje especial sin fijación suplementaria. La tensión en este montaje es algo mayor que el valor del ajuste A / Пρ 3 3, pero el orificio está fabricado con el 3 era grado de precisión. La fijación de las ruedas dentadas en el eje intermedio de la caja de transmisiones del automóvil se muestra
40J y el del cuerpo en el que está prensada, hierro forjado. El codo principal del cigüeñal de un motor diesel para barco se muestra en la fig. 7. Los cuellos de biela y el principal están prensados en los codos del cigüeñal. Como se establece por la práctica la tensión en este caso debe ser desde 1:800 hasta 1:900 del diámetro nominal del ajuste (dentro de los límites A/ Пρ 2 3 y A 3 / Пρ 33). En el cigüeñal del motor de motocicleta (fig. 8) los cuellos de bielas están prensados en los codos del cigüeñal, y los cuellos principales están fundidos con los codos de aquél. El montaje de los cuellos es especial, según el sistema de cigüeñal. La tensión en la unión se da mayor que en el ajuste Гρ/B. El lugar de ajuste en la parte del prensado tiene forma cilíndrica y en el final opuesto, cónica. La unión del vástago y el mazo del martillo de forja de 1,5 t. (fig. 9) es muy fuerte, ya qué la unión se produce en una superficie cónica. La fijación de la llanta y el cubo de rueda en el eje de un vagón (fig. 10). El ajuste de la llanta en la rueda es A2a/ Пρ 22a, y del cubo en el eje A/ Пρ. Las dos uniones carecen de fijaciones su plementarias.
La unión de la parte central del rotor de un generador
Las roscas de sujeción de uso general, la métrica (figs.
de escobillas (fig. 11) está realizada con tensores,
1 y 2) y la inglesa (fig. 3), tienen perfil triangular, que
colocados con tensión térmica. Para proteger la caída
aseguran mejor el asiento. La rosca métrica para
de los tensores por la acción de la fuerza centrífuga se
piezas de plástico se diferencia por poseer radios para
prevén las tapaderas b insertadas en la ranura
redondear los hilos de la rosca. La rosca inglesa se
inclinada.
emplea sólo para sustituir las piezas desgastadas de las máquinas de importación de los países donde se emplea este sistema. Pertenecen a las roscas de sujeción especiales: las roscas para la unión de tubos de sondeo (fig. 7), roscas para lámparas eléctricas (figura 8), roscas de vidrio para las armaduras de seguridad (fig. 9) y roscas para caretas antiguas (fig. 10). La rosca de tubo (fig. 4) se emplea para unir tubos y armaduras
de
cañerías.
El
diámetro
nominal,
convencionalmente se refiere al diámetro interior del tubo. El perfil de la rosca está redondeado. Este y la ausencia de holguras garantizadas son indispensables para obtener una unión hermética. Los husillos y tornillos sinfín se fabrican con roscas de tope o diente de sierra (fig. 5), o trapezoidal (fig. 6), que poseen pequeñas pérdidas de rozamiento. El ángulo de
UNIONES ROSCADAS
perfil de la rosca trapezoidal es de 30 o. En los diámetros interior y exterior se prevén las holguras
Las uniones desmontables más difundidas en la construcción de máquinas son las efectuadas con tornillo o perno y tuerca. El tornillo y la tuerca forman una pareja atornillada. En las uniones roscadas puede haber una o varias parejas de estas. Las roscas pueden ser cilíndricas y cónicas. Las roscas cónicas se emplean corrientemente en casos donde es necesaria una unión hermética.
para el engrase. El centraje se realiza según los lados laterales del perfil. La rosca en diente de sierra tiene un perfil asimétrico y se emplea para la recepción de grandes cargas unilaterales. El lado del perfil con ángulo pequeño de inclinación es el de trabajo. La pérdida de rozamiento en la rosca en diente de sierra es menor que en la trapezoidal. La rosca en diente de sierra se puede emplear también como de sujeción, para grandes
HOJA 23. Roscas cilíndricas. Las roscas cilíndricas se emplean como roscas de fijación (Fig. 1, 2, 3, 7 y 10) y de fijación-herméticas (figura 4). En las Fig. 5, 6, 11 y 12 se muestran roscas para convertir el movimiento rotativo en movimiento de traslación y para soportar esfuerzos especiales (husillos, etc.).
cargas unilaterales. Las roscas de las figuras 11 y 12 son de tipo especial, empleándose
corrientemente
para
objetivos
de
microscopios y casos similares. La primera puede tener múltiples filetes (hasta 20 hilos).
HOJA 25. Rosca métrica: dimensiones del perfil, diámetros y pasos. La forma del fondo en la rosca del tornillo no está reglamentada. El redondeo del fondo (con el radio r) disminuye la concentración de tensión y eleva la solidez del tornillo en condiciones de cargas dinámicas.
En la tabla n.° 1 se dan los datos del perfil y en la
HOJA 24. Roscas cónicas. Las roscas cónicas se emplean para uniones herméticas sólidas de tubos y armaduras de tuberías (Fig. 1-3). La solidez se puede
tabla n.° 2, los diámetros y pasos de rosca. Todos los diámetros se dividen en tres series, prefiriéndose las roscas
de
la
primera
serie;
el
empleo
menos
aconsejado es el de la rosca de la tercera serie.
obtener sin el empleo de materiales consistentes. La rosca cónica para aparatos de fotografía (fig. 6) asegura el montaje cómodo de las piezas que se unen. El paso de rosca (fig. 1, 2, 4, 5 y 6) se mide a lo largo del eje de rosca, la bisectriz del ángulo del perfil es perpendicular al eje de la rosca. El paso de rosca de las válvulas y cuellos de válvula de las botellas de gas (fig. 3) se mide a lo largo del cono que forma; la bisectriz del ángulo del perfil es perpendicular al cono formado. El diámetro nominal d (d 0) de las roscas cónicas representa el diámetro en la superficie de referencia (Fig. 7).
HOJA
26.
Rosca
métrica.
Dimensiones
(para
diámetros de 5 - 100 mm.). La elección del paso está subordinada a la solidez que exige el espárrago del tornillo, debilitado por la rosca, las condiciones de auto-bloqueo, y la necesidad de una regulación fina. Los diámetros d1 y d 2 para roscas de 5-10 mm. se dan en la tabla. En la misma vienen las superficies F de las secciones transversales de los tornillos debilitados por la rosca. Las roscas con diferentes pasos están colocadas en correspondencia según GOST 8754-58 (al principio con pasos grandes y luego con pequeños).
HOJA 29. Rosca cilíndrica de tubo, cónica de tubo y
HOJA 27. Rosca de tope.
cónica inglesa. Dimensiones. Estas roscas tienen medidas nominales en pulgadas (convencionales), que no coinciden con el diámetro exterior de los tubos. Los diámetros de las roscas cónicas se miden en la superficie de referencia. Las medidas de la rosca de tubo cónica, coinciden en la superficie de referencia con las de la cilíndrica de tubo, del mismo diámetro nominal. Para las roscas cólicas está normalizada la longitud de atornillado que se cuenta desde la superficie de referencia.
HOJA
28.
Rosca
trapezoidal
en
un
sentido.
Dimensiones. Se dan las medidas de la rosca de tope para los diámetros desde 10 hasta 600 mm, para la rosca trapezoidal los diámetros desde 10 hasta 300 mm. Para la rosca trapezoidal se dan las medidas de la sección transversal de los tornillos F, y también las medidas
de
proyección
de
la
superficie
de
arrollamiento de un hilo F b. Los pasos de rosca se eligen según las exigencias de consistencia y solidez del tornillo debilitado por el roscado. Para los tornillos sinfín de rápida traslación se emplean roscas de varias entradas.
HOJA 30. Salidas de rosca métrica. Dimensiones. Para la salida de herramienta al roscar en la pieza, se prevé el acanalado, el refrentado o salidas con el perfil incompleto de la rosca (final de rosca).
En la tabla n.° 1 están los, datos para la rosca
rosca es preferible el 3 en lugar del 2 ó 2 a. La rosca
exterior. Los finales de piezas con rosca exterior
puede ser realizada por laminados y por corte. Las
(pernos, tornillos y pasadores) se hacen de forma
medidas de los chaflanes y finales de rosca deben
esférica o con refrentado que depende del paso de
corresponder a las previstas por GOST 10549-63
rosca.
(véase hoja 30).
La forma del acanalado del tipo II para rosca exterior
Los pernos de cabeza hexagonal pueden ser fabricados
asegura un coeficiente de concentración de tensión
en tres casos:
inferior. El tipo II de acanalado tiene más longitud en
Caso I sin orificio de retención.
comparación con el tipo 1. En la tabla n.° 2 se dan los
Caso II con orificio en el final de la parte
datos para la rosca interior.
roscada para la retención de la tuerca por medio de un pasador. Caso III con orificios en la cabeza para la retención
con
hilo
metálico
y
evitar
el
destornillado de aquélla (no se usa en los pernos según la flg. 19 de la hoja 3 1). Los pernos de uso general (hojas 31 y 32) lo mismo que los tornillos (hojas 32 y 34), pasadores (hoja 39) y tuercas (hojas 40, 41, 43 y 44) se fabrican de aceros al carbono de las marcas 10, 20, 25 y 35, de aceros aleados de las marcas 35JGSA y 35J, en casos
HOJA 31. Pernos de uso general con cabeza hexagonal. Según el principio de trabajo los pernos se dividen en dos grupos: pernos que trabajan a tracción (Fig. 1-18) y pernos que trabajan a cortadura ( Fig. 19 y 20). Hay pernos de precisión elevada y normalizada; los de precisión elevada se fabrican con superficies más lisas y tolerancias más estrechas. Para los pernos se emplean las roscas métricas según GOST 9 150-59. Los pernos de cabeza hexagonal se fabrican con roscas finas o gruesas (para pasos de roscas, véase la hoja 37, tabla n.° 2). Las tolerancias de las roscas están establecidas según GOST 9253-59, para las roscas de paso grande, el grado de precisión es el 2 ó 3 y para las de paso pequeño los grados 2 a Ó 3• Al elegir el paso de rosca, son preferibles los grandes, en lugar de los pequeños y el grado de precisión de
especiales se emplean aceros inoxidables y metales no ferrosos. Los pernos, tornillos y tuercas para evitar la corrosión pueden tener un revestimiento. En las condiciones de trabajo fácil se emplean los revestimientos de: cincado, cromado, niquelado de varias capas; para condiciones medias, rigurosas y clima tropical, cadmiado, cromado, o cromado de muchas capas; para condiciones especiales pueden ser oxidado y fosfatado. Los pernos pueden ser tratados térmicamente. El grado de precisión, el material y el revestimiento entran en la clasificación convencional de pernos, tornillos, pasadores y tuercas. Ejemplo de clasificación convencional de un perno (Según GOST 7808-62) de 12 mm. de diámetro, 40 mm. de longitud, 2° grado de precisión, de material del subgrupo 01 (acero al
carbono de la marca 20), con revestimiento del grupo
Los pernos de cabeza esférica o avellanada (fig. 7-13)
1 (cincado, cromado):
de rosca gruesa tienen soportes, que obstaculizan el giro contrario del perno al apretarlo; estos se emplean
Perno 12 x 40 grado 2-011 GOST 7808-62.
principalmente en uniones sin importancia. Los tornillos de fijación (fig. 15-24) se fabrican con
El mismo, con paso fino, del caso III:
cabeza para llave (fig. 15-16) o destornillador (Fig. 17-
Perno III M 12 x 1,25 X 40 grado 2-011 GOST
24). Los tornillos para destornillador se fabrican con
7808-62.
rosca no mayor a 20 mm., ya que los de mayor diámetro no se pueden apretar fuerte.
Para los pernos de material del subgrupo 00 (acero al
Los pernos (Fig. 7-14) y tornillos (Fig. 15- 24) se
carbono marca 10), sin revestimiento (grupo 0), el
fabrican con rosca laminada (caso 1) o cortada (caso
material y el revestimiento no se indican en la
II).
clasificación. El 3 er grado de precisión tampoco se indica. Ejemplo de clasificación convencional de un perno, según GOST 7808-62, de 12 mm. de diámetro, 40 mm. de longitud, 3er grado de precisión, de material del subgrupo 00, sin revestimiento, de paso grande, caso 1. Perno M 12 x 40 GOST 7808-62.
HOJA 33. Tornillos de montaje de uso general. Los tornillos de montaje se diferencian según el modo de atornillamiento: con destornillador (fig. 1-11) o con llave (fig. 12-20) y según la forma del final del t ornillo. Con frecuencia se emplean tornillos con finales cilíndricos, cónicos y escalonados, que entran en huecos especiales y aseguran la transmisión de importantes fuerzas móviles.
HOJA 32. Pernos y tornillos de uso general. Los pernos de cabeza hexagonal y diámetro de tuerca
Los tornillos con extremo plano necesitan preparación
mayor que 48 mm. (Fig. 1-6) se fabrican en dos casos.
suplementaria de la pieza. Esta queda fijada al eje
En el caso II tienen un orificio en el final de la parte
(árbol) sólo por las fuerzas de rozamiento, por lo que la
roscada para retener la tuerca con un pasador. El
unión no puede estar sometida a grandes esfuerzos.
paso de rosca véase en la hoja 37 tabla n.° 2.
Los tornillos pueden ser tratados térmicamente y poseer revestimientos anticorrosivos.
HOJA 35. Tapones y tornillos de uso general. Los tapones (fig. 1-4) tienen rosca cónica inglesa, se emplean en cañerías y aseguran uniones herméticas.
HOJA 34. Tornillos de uso general. Los tornillos de
Los tornillos autorroscantes (fig. 5-7) se atornillan en
caña larga (fig. 1-13) se diferencian según su
orificios lisos. La rosca en el orificio de la pieza la
atornillamiento: con destornillador (fig. 1-7, 12, 13) y
realiza el mismo tornillo gracias a la forma especial de
con llave (fig. 8-11).
su rosca (fig. 19) y la parte cónica del mismo. Los
Los tornillos de caña larga se emplean principalmente
tornillos autorroscantes se emplean principalmente
para fijar las piezas que se desmontan con frecuencia
para atornillar piezas de plástico y apretar piezas finas
y que no están sometidas a grandes esfuerzos
de metal.
(cárteres, tapaderas y otras, véase la hoja 50, fig. 16).
Los tornillos para madera (fig. 8-14) tienen el mismo
Estos tornillos se fabrican con rosca gruesa según
perfil de rosca y se diferencian por la forma de la
GOST 9150-59.
cabeza.Los tornillos (fig. 15-18) de cabeza moleteada
Los tornillos (fig. 15-20) se colocan con destornillador
recta son para el atornillado a mano. Se emplean como
de punta en cruz. Se fabrican de dos clases, con rosca
fijos en las construcciones de frecuente montaje, que
laminada (caso 1), y con rosca cortada (caso II).
no experimentan cargas importantes (aparatos de dirección, mecanismos de medición, etc.).
Se emplean igual que los de caña larga. Las cabezas de los tornillos con ranura en cruz tienen aspecto más perfecto que los de cabeza para destornillador corriente. Con ellos se fijan frecuentemente las partes exteriores de las máquinas. Los tornillos de ranura cruzada se pueden apretar más fuerte que los de cabeza corriente.
HOJA. 36. Pernos y tornillos de uso especial. Los
HOJA 37. Pernos de cabeza hexagonal. Dimensiones.
pernos levadizos o cáncamos (fig. 1-4) se emplean para
En la tabla n.° 1 se muestran las medidas de los
fijar uniones que se desmontan con frecuencia (en los
pernos de alta precisión para diámetros de 3÷48 mm,
mecanismos de máquinas para agarrar las piezas
y en la tabla Nº 3 las medidas de pernos grandes
durante
de
(diámetro de rosca 52÷160 mm.). En la tabla Nº 4 se
depósitos, etc.)Los pernos de barco (fig. 8) son para
muestran dimensiones de bulones. La rosca de los
fijación cuya cabeza de forma que obstaculiza el giro
pernos (tabla n.° 2) corresponde a GOST 9150-59. Los
del mismo al atornillar la tuerca.
diversos tipos de pernos, materiales y precisión de
Los pernos de ferrocarril (fig. 6) hacen el tope con la
rosca se indican en la hoja 31.
su
traslado,
escotillas,
tapaderas
parte ovalada debajo de su cabeza, respecto a las piezas que unen. El perno de la fig. 7 tiene la cabeza de forma de lágrima, la cual impide su giro. Los pernos de barco (fig. 8) son para fijar las partes de madera de los mismos. Se caracterizan por su gran longitud L = (10-70) d. Los tornillos de cabeza cuadrada (fig. 9-12) se emplean principalmente para fijar chapas (fig. 9, 11, 12); después de apretados se cortan las cabezas. Las argollas-pernos (fig. 13) o tornillos de carga se emplean para la elevación de piezas pesadas o máquinas. El tornillo de carga trabaja a flexión y para aliviar las condiciones de carga sobre la rosca tiene una superficie ancha de apoyo.La lengüeta (fig. 14) sirve para fijar pequeños ejes, muelles y otras piezas; se emplea en la construcción de máquinas. Los tornillos de regulación y tornillos tensores se emplean para sujetar piezas durante el transporte (fig. 16-18) y en los mecanismos de máquinas (fig. 19-21).
HOJA 38. Tornillos de fijación y normalizados de uso general. Dimensiones. En h tabla n.° 1 se dan las medidas de tornillos con cabeza-para destornillador para diámetros desde 3 hasta 20 mm., y en la tabla n.° 2 las medidas de tornillos con cabeza cilíndrica y hendidura hexagonal para diámetros desde 4 hasta 42 mm. Las medidas de los tornillos de fijación están en las tablas 3 y 4. El paso de rosca para tornillos se elige en la tabla 2 de la hoja 37. En el texto de la hoja 31 se dan unas breves nociones sobre materiales y precisión. Los tornillos pueden estar tratados térmicamente y poseer recubrimientos protectores y anticorrosivos. La fabricación de tornillos de metales no ferrosos suele hacerse en casos técnicos especiales justificados.
en la hoja 102, fig. 7 para la fijación de las partes desmontables en la polea, etc. En la fig. 13, están indicadas las medidas de los espárragos que se atornillan en el armazón. La longitud (l1) de atornillamiento del espárrago en el armazón se elige, según el material de la pieza por la tabla n.° 1. En casos especiales la longitud de atornillamiento puede ser aumentada: l 1 = 1,6 d, en lugar de l1 =1,25 d y l1 = 2,5 d en lugar de l1 = 2 d. El aumento está normalizado según GOST y es posible emplearlo en las uniones que se desmontan con
HOJA 39. Espárragos de uso general. Dimensiones. Se
presentan
diversos
tipos
de
espárragos
estandarizados y las dimensiones según GOST 1176566 y 11766-66. Todos los espárragos estandarizados se fabrican en dos tipos: el tipo A con diámetros nominales de rosca y parte lisa iguales, el ti po B con el diámetro nominal de rosca mayor que el de la parte lisa. Los espárragos del tipo A se fabrican con rosca cortada, los del tipo B pueden ser con rosca laminada o cortada. Los espárragos se fabrican con rosca métrica gruesa o fina según GOST 9150-59. Los espárragos se diferencian por el grado de precisión (normal o elevada). Para los espárragos de precisión normal, el grado tercero de rosca es el principal (por acuerdo especial se pueden fabricar del grado 2 y 2 a
frecuencia. El material, tratamiento térmico y recubrimiento, se eligen para los espárragos lo mismo que para los tornillos y pernos (véase el texto de la hoja 31). Ejemplos de denominación convencional de los espárragos. 1. Espárrago de precisión normalizada según GOST 11765-66, con diámetro de rosca d = 16 mm., grado de precisión 3°, longitud del mismo l = 120 mm., longitud del extremo roscado l o= 38 mm, del tipo A, con paso fino de rosca S = 1,5
mm,
longitud
del
extremo
roscado
atornillado l1 = d = 16 mm., de material del subgrupo 02 con recubrimiento del grupo 2 según GOST 1759-62.
de precisión); los espárragos de precisión elevada se fabrican con la rosca con grados de precisión 2 y 2 a. Según el principio de trabajo los espárragos se dividen
2. El mismo espárrago, pero con el extremo roscado
en dos grupos: los que se atornillan en el armazón de
atornillado de paso fino S = 1,5 mm. y el otro extremo
la pieza (fig. 1-8); un ejemplo de colocación de tal
con paso grueso de rosca S = 2 mm.
espárrago se muestra en la fig. 13; otros ejemplos de empleo pueden verse en la hoja 52, fig. 1, 3, 5, 7. En el segundo grupo se incluyen los espárragos para piezas con agujeros lisos (fig. 4 de la hoja 52).
3. El mismo espárrago, con el grado de precisión de
Estos se emplean colocando tuercas en los dos
rosca 2a en el extremo atornillado y el grado de
extremos; ejemplos de estos pueden verse en la hoja
precisión 3 en el otro final:
56, fig. 4, para unir la bancada y bloque de un motor,
Espárrago
HOJA 41. Tuercas de uso general y especial. Las tuercas redondas (fig. 1, 2, 4 y 7) se emplean principalmente para fijar piezas en ejes (árboles). Las tuercas ciegas (fig. 3) se emplean para que a la vez
HOJA 40. Tuercas hexagonales de uso general. Las
sirvan de tapón.
tuercas hexagonales son las de mayor empleo.
Las tuercas palomillas (fig. 5 y 6) se emplean en
Actualmente se emplean mucho las tuercas de
uniones que se desmontan con frecuencia y con poca
medidas pequeñas para llave de cubo. La solidez de
carga, se aprietan con la mano, sin llaves especiales.
las tuercas pequeñas es suficiente en la mayoría de las
La tuerca con anillo circular en la base (fig. 9) se
uniones, y el peso de éstas es menor.
emplean frecuentemente en utillajes de máquinas. Las
Las tuercas según su altura pueden ser normales,
tuercas especiales (fig. 11-17) se emplean en utillajes
bajas, altas y altas especiales. Las tuercas bajas se
de máquinas para fijar las piezas a mano (sin llave).
emplean cuando el tornillo trabaja poco a tracción,
Las tuercas de ferrocarril (fig. 19, 20) tienen más
pernos normales que soportan cargas transversales,
altura.
para la fijación de piezas en ejes (árboles), etc. Las tuercas altas y altas especiales se emplean en uniones que se desmontan con frecuencia. En ellas, la presión en la rosca y en las caras de la tuerca es menor. Para la retención con pasadores se emplean tuercas con ranuras y almenadas (fig. 8-13, 18 - 19). Hay tuercas de precisión normal y de precisión elevada. Las tuercas se fabrican del mismo material que los pernos (véase el texto de la hoja 31) o de materiales con características mecánicas inferiores al de los pernos. Las tuercas almenadas y con ranuras se sujetan con pasadores.
HOJA 42. Arandelas y pasadores de uso general y
Los pasadores (fig. 20) se emplean para retener
especial. Las arandelas de la fig. 1 son para tuercas
tuercas almenadas y de ranura respecto al perno.
normales de llave. Las arandelas pequeñas (fig. 2) son para tuercas pequeñas de llave. Las arandelas grandes (fig. 3) se emplean para colocar debajo de las tuercas en las uniones de piezas con poca solidez (por ejemplo en madera). Las arandelas corrientes para uniones circundantes (fig. 4) se diferencian de las anteriores por su fabricación de elevada precisión. Las arandelas inclinadas (fig. 5) se emplean para evitar que se doble el cuerpo del tornillo, al apoyar la tuerca caras inclinadas, por ejemplo en los perfiles laminados. Las arandelas de embarcación para madera (fig. 6, 7) se diferencian por su gran tamaño.
HOJA 43. Tuercas hexagonales de uso general.
Las arandelas Grower (fig. 8, 9) son para retener la tuerca o cabeza de tornillo, respecto al armazón.
medidas de tuercas hexagonales. El paso de rosca
Las arandelas de retención con dientes externos (fig. 10) son para retener tuercas normales y las arandelas de dientes interiores (fig. 11) para tuercas pequeñas. Las arandelas, para la retención de tornillos de cabeza entrante se muestran en la fig. 12. Las arandelas de retención (fig. 13, 14) se emplean para fijar tuercas o tornillos
respecto
al
armazón,
por
medio
Pasadores. Dimensiones. En esta hoja se indican las para tuercas se indica en la tabla Nº 2 (hoja37). Los pasadores se fabrican principalmente de hilo de acero con bajo porcentaje de carbono, no mayor al 0,2 %; en casos justificados técnicamente se permite la fabricación de pasadores de metales no ferrosos. Para el empleo de pasadores véase la hoja 47 (fig. 1-5).
de
deformaciones plásticas: la arandela se acopla entre la pieza y la cara de la tuerca o cabeza de tornillo. Las arandelas de retención de muchas patas (fig. 15) se emplean para fijar las tuercas redondas con estrías respecto al eje (cigüeñal). Las arandelas de retención con lengüeta (fig. 16) se emplean para retener tuercas redondas con estrías. Las arandelas esféricas y cónicas se emplean en los utilajes de máquinas (fig. 17). Con la arandela del tipo B se puede colocar una tuerca con la superficie de apoyo esférica. El empleo de las arandelas de los tipos A y B en su conjunto permite la colocación automática de las tuercas corrientes. Las arandelas de montaje rápido
HOJA 44. Piezas de fijación de uso general. Medidas.
(fig. 18, 19) se emplean en los utillajes de máquinas.
Las tuercas redondas con estrías (tabla N 1) se emplean
mucho
para
fijar
piezas
en
los
ejes
(cigüeñales). El tope de las tuercas respecto al eje se efectúa con la arandela de muchas patas (hoja 45, tabla N 1). Las tuercas de precisión elevada se diferencian, por la menor tolerancia de rugosidad en las superficies de tope y un acabado superior de las mismas. Las tuercas de precisión elevada se fabrican con rosca de grado de precisión 2 y las tuercas de precisión normal con rosca de grado de precisión 3 y 2 a. Las estrías se tratan térmicamente, hasta la dureza no menor de HRC 36. Las
tuercas
altas
(tabla
N
2)
se
emplean
principalmente en fabricación de máquinas para las uniones que se destornillan con frecuencia. Para disminuir el desgaste de la tuerca, las fabricadas con acero de las marcas 35 y 45 se templan hasta la dureza HRC 35-40. Las tuercas redondas (tabla 3, 5) se tratan térmicamente hasta la dureza HRC 36-42. En la tabla 6 se dan las medidas de los tornillos de carga y su conjunto. La argolla-perno se elige según el peso que debe levantar, teniendo en cuenta el esquema de carga (a, b, c). El peso de elevación que viene en la hoja se refiere a la argolla-perno que se coloca en piezas de metales forjados. Las tuercas palomillas (tabla 7) deben tener una superficie lisa y limpia, la rugosidad de la superficie sin tratado mecánico, debe ser no menor a 500. Las tuercas ciegas (tabla 8) se pueden fabricar de dos modos. En el segundo caso, la tuerca tiene tres orificios para su retención con hilo metálico. El material para las tuercas (tablas 1-5, 7, 8) es acero y según las necesidades, metales no ferrosos (véase el texto de la hoja 31).
HOJA 45. Arandelas de uso general. Medidas. Las arandelas de retención de muchas patas (tabla 1) se emplean para la retención de tuercas redondas con estrías (hoja 44, tabla 1). Las seis patas exteriores en las arandelas permiten hacer la retención de la tuerca en la posición necesaria después de su giro en 15°. Los giros pequeños de las tuercas son indispensables cuando se efectúa la regulación de la tensión del eje, con gran precisión o la elección de holgura. Las arandelas se fabrican de acero de las marcas 08 kp, 08, 10 kp y 10 según GOST 1050-60. Las arandelas de retención con dientes (tablas 2-4) se emplean para la retención de tuercas y tornillos respecto
al
armazón
(ejemplos
del
empleo
de
arandelas, se muestran en las hojas 49 y 50). Las arandelas se fabrican de la marca 65 G de acero al manganeso, y de la marca Br Mtz 3-1 de bronce al silicio sin estaño. Los dientes de las arandelas se desarrollan de tal modo, que impiden el destornillado de las piezas con rosca derecha. Las arandelas inclinadas (tabla 5) sirven para colocarlas debajo de tuercas y cabezas de tornillo (pernos) para nivelar las inclinaciones del 10 % en los perfiles en “U” y las del 12 % en los perfiles en doble “T”. Se fabrican de acero según GOST 5157-53. Las arandelas de tope (tablas 6 y 9) sirven para fijar una tuerca o cabeza de perno (tornillo) respecto al armazón
(ejemplos de empleo de estas arandelas se muestran
placa de apoyo está soldado un tubo protector, por lo
en la hoja 49) se fabrican por estampado en frío, de
cual, el espárrago no se llena de cemento. Para la
cinta de acero, de baja concentración de carbono, con
protección contra la corrosión, el espacio libre
la dureza baja o semibaja (semiblanda). En la tabla 7
alrededor del espárrago se llena de estopa engrasada.
se dan las medidas para las arandelas Grower, en la
En
tabla 8 las medidas para las normalizadas y pequeñas.
construcciones de tuercas de cimentación, que se
las
figuras
6-9
se
muestran
diferentes
emplean para fijar máquinas de poco peso relativo y que no experimentan importantes cargas dinámicas, ni vibraciones. La tuerca de cimentación (fig. 9) se coloca en el orificio hecho con antelación en el cimiento. La fijación de la tuerca se realiza a costa de la deformación del casquillo de goma. En las tablas 1, 2, 3 se dan las medidas de los pernos de cimentación, espárragos y armazones para espárragos.
HOJA 46. Elementos para fijar las máquinas a los cimientos. Los pernos de cimentación (fig. 1) se emplean con más frecuencia para fijar sobre cemento las máquinas de peso medio. En la fig. 2 se muestran las diferentes formas de fabricación de los extremos de los pernos de cimentación. En el orificio preparado con anterioridad, el perno se llena de cemento en dos etapas: al principio la parte inferior, y después de comprobar la colocación se llena en toda su longitud.
HOJAS 47-51 Retención de las uniones a rosca. Las
Por medio de pequeñas oscilaciones laterales del
uniones a rosca sometidas a cargas dinámicas o
perno, sin llenar de cemento (la primera etapa) se
cargas
consigue la coincidencia exacta del perno, con el eje
destornillar por sí solas. En las hojas 47-51 se
del orificio de la máquina que se debe fijar.
muestran los ejemplos más característicos dé sistemas
El perno de cimentación (fig. 3) posee una cabeza en
de retención de las piezas roscadas. Los números de
forma de martillo que entra en el apoyo y se fija en el
las figuras de retenciones que tienen más difusión
cimiento. Este perno tiene gran resistencia a las
están subrayados.
que
cambian
lentamente,
se
pueden
cargas dinámicas y puede ser extraído sin destruir el cimiento. La fijación de una máquina al cimiento por
HOJA 47. Retención de la tuerca respecto al perno
medio de un espárrago se muestra en la fig. 4. A la
con elementos suplementarios, que aseguran una
unión sólida. Los rasgos generales que caracterizan a
complejidad se emplea raramente.Para fijar la tuerca
este grupo de retenciones son: alta seguridad,
en uniones que se desmontan poco, la retención se
presencia de piezas suplementarias, que entran
realiza con tornillos (fig. 22, 23). La colocación de los
simultáneamente en unión con la tuerca y el perno,
tornillos quebranta la integridad de la rosca.
construcción especial de la tuerca y el perno (tuerca y perno)
que
prevé
la
colocación
de
piezas
suplementarias para la retención. La retención con pasadores es la más difundida (fig. 1-5). En el perno se hace un orificio transversal, de lado a lado, para el pasador, y la tuerca se fabrica, de construcción especial (fig. 1-4) o se taladra juntamente con el tierno (fig. 5). El sistema que se muestra en la fig. 1, sólo se puede emplear en caso que, el final del perno sobresalga poco de la tuerca de corona. La retención de la tuerca con un pasador respecto a un perno hueco se muestra en la figura 3 y la retención de una tuerca almenada en la fig. 4. El método de retención que se muestra en la fig. 5 no necesita tuerca especial, la fijación puede ser efectuada sólo en una posición de la tuerca respecto al perno. En este caso el núcleo del perno se debilita en gran medida en su parte de carga. El sistema con clavija cónica (fig. 6) y con clavija cónica giratoria (fig. 7) son semejantes al método que se muestra en la fig. 5. La retención con perno (fig. 8) se emplea en las uniones de cargas pesadas con tuercas altas. Las anillas de hilo metálico (fig. 9-10) se emplean para las tuercas que se desmontan con frecuencia o fijan las tuercas, en determinada posición. El hilo metálico que une los finales de la anula (fig. 10) es necesario para evitar la caída de la anilla en las uniones giratorias. El sistema más difundido de arandelas deformables (fig. 11-18) se emplea principalmente en la fijación de piezas en ejes (cigüeñales). Cuando los diámetros de rosca son grandes, la retención se efectúa por medio de plantillas (fig. 19-21); se emplea en utillajes especiales. Como consecuencia de su
HOJA 48. Retención de la tuerca respecto al perno mediante rozamiento suplementario, soldadura y deformaciones plásticas. La retención por fuerzas suplementarias, se realiza en cualquier posición de la tuerca respecto al perno. Perno o tuerca de fabricación corriente. En las figuras 1 a 7, retenciones por fuerzas axiales suplementarias, la tuerca corriente, que se emplea en calidad de contratuerca (fig. 1) ofrece una retención segura, pero aumenta el peso de la construcción. Las tuercas de seguridad elásticas (fig. 2, 3) tienen poco peso y proporcionan la conservación del apriete. La fuerza axial suplementaria en las tuercas (fig. 4 y 5) se realiza con el traslado de una parte de los hilos de la rosca en la tuerca (después del corte al apretar la tuerca). En las tuercas (fig. 6 y 7) el esfuerzo axial suplementario se realiza por los tornillos, que se deforman en la parte de la tuerca. La retención en las uniones que se muestran en la fig. 8-14, se efectúa por fuerzas suplementarias radiales, distribuidas regularmente en la rosca. Las fuerzas suplementarias en las roscas (fig. 8 y 9) se forman al
apretar las tuercas superiores, que para su mejor manejo se fabrican con ranuras, en dirección radial.
HOJA 49. Retención de tuercas respecto al armazón.
La retención de las tuercas de la fig. 10 se realiza con
En este caso es característica la presencia de piezas
una anilla de poliamida. La rosca taladrada al
suplementarias, que realizan la unión de las tuercas
atornillar la tuerca agarra sólidamente la rosca del
con el armazón (arandelas, pletinas, tornillos).
tornillo.
Las
Las tuercas de las Fig. 11 y 12 poseen ranuras, que
conservación del apriete y obstaculizan el auto
permiten apretar un poco su parte superior en
destornillamiento. En estos sistemas se produce el
dirección radial después de tallar la rosca y de este
bloqueo por la unión de los finales puntiagudos e
modo crear fuerzas suplementarias en ella. La tuerca
inclinados con la tuerca y el armazón (fig. 1). La
con ranuras (fig. 13) al apretarla se deforma, como
retención con arandelas deformables (figura 8-15) se
consecuencia de que su superficie de retención
realiza mediante la unión de la arandela con la tuerca
presenta una corona, cuya parte central no tiene
y el armazón.
apoyo. Al deformarse en la parte superior surgen
La forma de las platinas permite (fig. 16 y 17) realizar
fuerzas suplementarias radiales.
la retención de la tuerca a cada 30° de ángulo de giro.
La fijación de la tuerca de la fig. 14, se realiza
La retención con tornillos (fig. 19-21) se emplea para
apretando el tornillo. Las tuercas de tipo semejante se
tuercas de tamaño grande. El tope con soldadura (fig.
emplean en la regulación de las piezas en ejes
22) forma una unión indesmontable (se puede
(cigüeñales).
desmontar, pero se estropea una parte de la tuerca).
arandelas
elásticas
(fig.
2-5)
permiten
la
La retención mediante fuerzas radiales locales se muestra en las Fig. 15-17. El principio de la retención de la fig. 15 es semejante al que se emplea en la tuerca con anilla de poliamida (fig. 10). Para no estropear la rosca del perno al realizar la retención de tuercas se emplean encastes de metal blando (fig. 16, 17). En la hoja se dan, además, ejemplos de fijación con soldadura (fig. 18) y deformaciones plásticas (fig. 19, 20, 21). Estos métodos se emplean en uniones que no se desmontan.
HOJA 50. Retención de tornillos. La retención de tornillos se efectúa respecto a las piezas que se unen. Los métodos de retención que se muestran en la hoja 49, pueden ser empleados también para la retención de tornillos. En la hoja 50 se muestran algunos ejemplos característicos de retención de tornillos.
La retención con hilo metálico se puede realizar lo
soportes de debajo de la cabeza. La retención del
mismo para un tornillo (fig. 1, 2) que para un grupo de
perno de llanta, según GOST 7787-62 (fig. 8), se
los mismos (fig. 3). El hilo metálico se pasa a través de
realiza por el elevado rozamiento de la parte cónica del
las cabezas de los tornillos de tal modo, que se evita el
perno.
destornillado de éstos (su destornillado produce
La retención de pernos mediante la forma de sus
aumento de la tirantez del hilo metálico).
cabezas se muestra en las figs. 9 a 15.
Los ejemplos de retención de tornillos con entrada
La arandela especial (fig. 11) se fabrica de chapa, su
para llave hexagonal, se muestran en las Fig. 4-6. En
parte doblada sirve para el tope de las cabezas
la retención de tornillos se emplean mucho, las
cuadradas de los pernos.
arandelas elásticas (fig. 7-8). Las anillas de plástico o
El tope de cabeza de perno para ranuras de máquinas
goma especial que se deforman al apretar el tornillo,
se muestra en la fig. 12. La retención mediante formas
ocupan las holguras y crean una unión suplementaria
especiales de las cabezas se muestra en las Fig. 13-15.
del tornillo con el armazón (fig. 9 y 10) y también
Las construcciones que evitan la pérdida de tomillos y
hermetizan la rosca.
tuercas (Fig. 16 a 22) se emplean corrientemente para
Para la retención de tornillos se pueden emplear (Fig.
uniones que se desmontan con frecuencia.
11 y 12) arandelas especiales deformables de diferente fabricación.
La retención mediante deformaciones
plásticas y soldadura se muestra en la fig. 13 a 18. El
tornillo
de
cabeza
especial,
moleteada,
con
retención mediante un encaste de metal blando, se muestra en la fig. 13. La retención de la fig. 19 se basa en la creación de una fuerza radial suplementaria en la rosca (véase el texto de la hoja 48).
HOJA 52. Uniones periféricas de piezas. Las uniones de las Fig. 1 a 3 sirven para fijar piezas con reborde de centraje (fijación periférica de motores, fijación de partes de armazones cilíndricos y otras). Las uniones de las Fig. 4 y 5 se emplean para piezas de armazones (reductores, bastidores). Las
tapas
(escotillas,
ventanillas
de
control
amortiguadores) pueden tener fijaciones que no
HOJA 51. Retención de pernos. Seguridad para evitar
prevean la colocación precisa respecto al armazón (fig.
la pérdida de tornillos y tuercas. La retención según
6), o exigir una situación exacta respecto al armazón
las figuras 1-7 se realiza gracias a la forma de los
(tapas reguladoras para cojinetes, tapas de fijación y otras), como se muestra en las Fig. 7 y 8. La fijación de juntas finas y cárteres se muestran en las figs. 9 y 10. Para colocar los discos de las ruedas de automóvil según el centro del cubo de rueda y la transmisión de la fuerza circular se emplean los tornillos (fig. 11) y las tuercas (fig. 12 y 13) con superficie cónica de acoplamiento.
HOJA
54.
Uniones
periféricas
de
tubos
en
construcciones metálicas. Las uniones de tubos que se muestran en la hoja se emplean en las construcciones metálicas desmontables ligeras. Los tubos de paredes finas tienen un engrosamiento donde se coloca la brida, que asegura la rigidez. En la unión según la fig. 4 se emplea un casquillo especial, que asegura el mejor centraje de tubos en la construcción metálica.
HOJA 53. Uniones periféricas de tubos y tapas de cilindros. La fijación de tubos y tapas de cilindros junto
con
la
resistencia
deben
asegurar
una
hermeticidad, que se consigue por medio de juntas con una superficie menor a la de la brida. Las bridas pueden ser de fundición (Fig. 1 y 5), soldadas (figs. 2, 6, 8, 9, 13, 14) y roscadas (figs. 3, 7, 15). En los tubos de paredes finas, las bridas se obtienen corrientemente por medio del abocardado del tubo (figs. 10 11). Para el apriete regular de las bridas es indispensable emplear juntas suplementarias (figs. 4, 8, 10, 11 y 12). Las uniones con pernos levadizos (fig. 12) se emplean en las uniones de tubos que se desmontan con frecuencia.
HOJA 55. Ejemplos de empleo de los tornillos de presión. Para fijar las piezas sobre el eje (figs. 1, 3, 5, 6) es indispensable taladrar en el eje un alojamiento para el tornillo, con broca de 900 de ángulo (véase la hoja 220, tabla 4). El tornillo normalizado de presión (fig. 2) asegura la fijación de confianza de la pieza
sobre el eje; en este caso el orificio en el eje se efectúa
ajuste que aseguran la exacta colocación de la tapa del
con broca corriente con ángulo de 120°.
cojinete (sombrero) con respecto a la biela.
La fijación del tornillo de presión con extremo
Para formar la unión hermética se emplea una tuerca
taladrado (fig. 4) se emplea para piezas de poca
(fig. 4) con junta de estanqueidad (conjunto 1). La
dureza. Al apoyarse el tornillo en la superficie es
arandela esférica evita que se doble. Los espárragos de
innecesario un tratamiento suplementario de la pieza,
fijación y de culata (figura 4) también poseen menor
la unión está asegurada or las fuerzas de rozamiento.
diámetro en su parte media. Para una distribución
Las uniones nii se muestran en las figs. 8 y 9 permiten
regular de la carga por la rosca del espárrago de
la fijación de piezas en la posición deseada.
fijación, se emplean tuercas de construcción especial
Los tomillos de presión se pueden emplear como
(conjuntos II y III) además una parte de la tuerca
tomillos de reglaje. En las figs. 10 y 11 se muestran
funciona a flexión (la tuerca suspendida). El apriete de
disposiciones para el reglaje de las holguras en
las tuercas (conjunto II) se verifica sin girar el cuerpo
direcciones rectilíneas. La holgura en el cojinete
del espárrago, ya que la unión de fijación, se mantiene
segmentado de deslizamiento se regula con tornillos
fija con la llave.
(fig. 12). El empleo de tornillos de presión en las barras de mandrinar se muestra en las Fig. 13 y 14.
HOJA 57. Uniones de borne. El funcionamiento de las uniones de borne (figs. 1 a 4) se asegura por el
H0JA.56. Pernos de biela y unión a la bancada en los
rozamiento entre el árbol y las piezas que lo
motores de combustión interna. Para aumentar la
circundan. La unión se puede realizar en cualquier
flexibilidad y disminuir los esfuerzos, que ponen en
lugar del eje. Las uniones de borne (figs. 1 y 2) se
tensión el núcleo de los pernos de biela (Fig. 1, 2, 3) se
realizan por una pieza abrasadora in desmontable y se
hacen menores los diámetros de la r osca.
emplean mucho en la técnica.
Para aumentar la resistencia a las cargas dinámicas,
Las uniones con dos piezas abrasadoras (Fig. 3 y 4)
los pernos se fabrican de materiales de alta calidad
tienen menos difusión por la complicación de su
con superficies de elevada perfección (fig. 3). Los
construcción y se emplean para facilitar el montaje de
pernos de bielas (fig. 1, 2, 3) se colocan en orificios con
las uniones de borne sin quitar las piezas colocadas en el árbol ó eje.
En las uniones combinadas (fig. 5 a 8) se emplea el
presenta un simple manguito. Los bloqueos de
principio corriente de las uniones de borne, agregando
mandril extensible (figs. 5 a 7) se emplean en la
la fijación de las piezas en el árbol con pernos (Fig. 5 y
construcción de máquinas para fijar las piezas en la
6), chavetas (fig. 7) y estrías (fig. 8).
superficie exterior (fig. 5) o en la interior (figs. 6 y 7).
En tales uniones con frecuencia, el rozamiento juega
Las
un papel secundario y sirve principalmente para la
automáticamente la herramienta. El bloqueo de la fig.
fijación axial de la unión o para asegurar la solidez del
9 sirve para fijar las palancas de mando en la posición
ajuste. En las uniones de borne se pueden incluir las
deseada según el ángulo de giro.
mordazas
de
mandril
(fig.
8)
centran
uniones especiales (figs. 9 a 12) basadas en el rozamiento, que aseguran la fijación de las piezas redondas con pernos, situados en la superficie perpendicular al eje del árbol.
HOJA 59. Tensores y topes. Los tensores para una regulación suave de la carga en sentido longitudinal, se muestran en las figs. 1 a 5. La regulación se lleva a
HOJA 58. Bloqueo por fricción. La fijación de piezas cilíndricas se realiza con dispositivos de bloqueo por medio de rozamiento, para operar los cuales se emplean tornillos situados perpendicularmente al eje (figs. 1 a 4) o a lo largo del eje de la unión (figs. 5 a 9). Las uniones según las figs. 1 y 2 permiten efectuar desplazamientos longitudinales de las piezas, según las figs. 4 y 9, un giro relativo de las mismas, y según las figs. 3, 5, 6, 7, 8, son posibles los desplazamientos tanto longitudinales como giratorios. El bloqueo de la fig. 1 se emplea para fijar el punto de un torno, sin alterar el centrado del mismo. El bloqueo de la fig. 3 se emplea para las uniones de árboles (ejes, cigüeñales) en los aparatos y mecanismos de mando y
efecto girando el manguito con roscas derecha e izquierda (figs. 1 a 4) o la t uerca (fig. 5). La prevención de que se destornillen se realiza con contratuercas (figs. 2, 4, 5) o con un bloqueo de tuerca partida de apriete (fig. 3). Los topes representados en las figs. 6 a 9, funcionan con las cabezas de los tornillos y los de las figs. 10-14 con los extremos. El empleo de tuercas de recambio en los topes (figs. 8, 9, 13) evita el desgaste del cuerpo de la máquina. Los topes automáticos se muestran en las figs. 14 y 15. En la fig. 16 se muestra un apoyo con tornillo diferencial para una regulación de precisen. El desplazamiento del apoyo es de 0,25 mm. por cada vuelta del tornillo.
HOJA 60. Gato. Este se emplea en calidad de apoyo suplementario portátil para máquinas de transporte (automóviles, tractores) equipadas con grúas. Los cuatro apoyos situados a los costados del automóvil, se
levantan
durante
la
marcha
para
que
no
obstaculicen el movimiento; para girar el gato, en su parte superior posee unos dientes que se fijan en los apoyos del bastidor del automóvil. El tornillo del gato posee una rosca de apoyo. Para preservar
del
polvo
a
ésta,
lleva
unos
tubos
telescópicos qua facilitan en gran medida el trabajo del tornillo en la compresión longitudinal. La superficie de apoyo del gato tiene una estructura articulada que evita la posibilidad de que se tuerzan los tubos telescópicos. Para disminuir las pérdidas por rozamiento, el tornillo se apoya en la parte superior fija a través de un cojinete de apoyo. La presencia de un muelle y una anula suplementaria de fricción, permite emplear la llave de trinquete hasta cuando el gato está descargado. Para evitar que el tornillo salga por completo de la tuerca, en la parte inferior del mismo hay una anilla de retención fijada por un pasador.
LLAVES PARA TUERCAS HOJA 61. Llaves estándar para tuercas. Las llaves fijas planas dobles se emplean para dos medidas de tuercas y tornillos, cada uno de los lados para una medida de tornillo o tuerca. La cabeza de llave tiene un grosor mayor para mayor solidez, la parte del mango es de sección en doble “T”. Las cabezas de llaves grandes se hacen ligeras. Las llaves de estrella acodadas se emplean, para apretar en ángulo grande, las tuercas y tornillos, situados en lugares estrechos.
HOJA 62. Llaves estándar para tuercas. En la tabla se
La llave de trinquete con cabeza de recambio (fig. 5)
dan los valores de los momentos de giros máximos,
puede apretar pernos con movimientos oscilantes de la
tolerables al apretar los tornillos. Con llaves inglesas
palanca, sin separar dicha llave del perno, hasta su
se pueden colocar tornillos y tuercas de diferentes
completa fijación.
medidas. Para ello se coloca el final móvil en la medida
El destornillador para apretar tornillos con ranuras se
correspondiente.
muestra en la fig. 6. Para las diferentes medidas de
Las llaves para tuercas redondas sirven para colocar
tornillos se emplean las correspondientes medidas de
tuercas que tienen ranuras especiales en el borde
destornilladores. Las cabezas de recambios de llaves
exterior. Con cada llave del tipo 1 se puede colocar dos
de tuerca (fig. 7) se colocan fácilmente sobre el cuadra
o tres medidas de tuercas y con la llave del tipo II
Dónde diferentes palancas y se sujetan para que no
mayor cantidad de diferentes medidas de las mismas.
caigan con el fijador (una bolita con muelle). En el cuadrado de 7 y 10 mm se colocan las cabezas con la abertura de 8-14 mm, y en el cuadrado de 14 ruin las cabezas de 17-27 mm. En la llave con trinquete de conmutación (fig. 8) se pueden colocar destornilladores de diferentes medidas para tornillos con distintas formas de ranuras. Las llaves dinamométricas pueden ser de dos tipos: A, laterales con una palanca, B laterales con dos palancas. Las llaves poseen unos cuadrados donde se colocan las cabezas de recambio correspondientes a la medida del perno que se aprieta. El momento de apriete se regula dentro de los límites, indicados en la
HOJA 63. Llaves especiales para tuercas. La llave fija torcida se emplea para apretar tuercas situadas en lugares inaccesibles con la llave plana. La llave de estrella acodada es insustituible donde el perno o tuerca están colocados en lugares de poco acceso y donde la llave al apretar puede girar en un ángulo de 450 Las caras de la llave están. situadas una respecto a otra en un ángulo de 30°. La llave hexagonal con boca de vaso de recambio se emplea para pernos y tuercas, situados en lugares de difícil acceso, cambiando el vaso se pueden apretar pernos de diferentes medidas. El berbiquí con cabeza de recambio (fig. 4) es un instrumento universal, se emplea para montar los conjuntos en la fabricación en serie.
tabla. Al alcanzar el momento establecido en la llave, ésta empieza a chasquear. Esta llave se usa para apretar pernos cuando el momento de apriete es ilimitado. La llave especial se emplea para apretar pasadores con parte lisa en su eje. Al apretar las tres ruedecitas de la llave agarran la parte lisa del pasador. La llave especial puede funcionar con la de tuerca en la fabricación en serie y también con otras llaves (de bocas de vaso, fijas y acodadas). La llave automática para apretar pasadores se diferencia de la anterior porque se emplea cuando los pasadores no tienen parte lisa. La llave se abre automáticamente, cuando el pasador está apretado
hasta el límite necesario. Esta puede funcionar con la llave de tuerca y llaves simples.
HOJA 66. Diferentes llaves para tuercas. En el orificio cuadrado de la palanca se pone el intermediario, en el que se coloca la cabeza de recambio de medida
HOJAS 64, 65 . Diferentes llaves para tuercas. En las
necesaria. Las bolitas en el intermediario sirven de
hojas se muestran llaves de fabricación extranjera.
fijadores que aguantan la cabeza y el intermediario. La
Con la llave combinada (abierto-cerrada) de un
palanca con cuadrado articulado se emplea también
tamaño se pueden colocar tuercas (con los finales
para el uso con cabezas de recambio. La articulación
abierto o cerrado) y efectuar el apriete definitivo con el
permite colocar la tuerca o el perno en ángulo,
final cerrado. La llave fija plana para instalaciones
mediante lo cual, en el orificio de la palanca se coloca
eléctricas, se emplea para colocar tuercas (cuando el
otra llave de giro que permite apretar más fuerte el
ángulo de giro de la llave es muy limitado). Las llaves
perno.
planas de estrella son para el trabajo en lugares de
El aplique para las cabezas de recambio se emplea en
difícil acceso.
casos cuando el tornillo o la tuerca están situados en lugares de difícil acceso. La articulación universal se emplea para colocar tornillos, con el empleo de cabezas de recambio, en los lugares donde la llave puede ser puesta sólo en ángulo. El destornillador de pasadores se emplea para apretar o aflojar pasadores. Para lo cual en su orificio se coloca el pasador y en el orificio cuadrado, la palanca, luego la ruedecita situada excéntricamente se anima al pasador y se gira la palanca, hacia la derecha, si se aprieta o a la izquierda, si sé afloja el pasador. La llave de montaje se emplea para tornillos con cabeza cuadrada, principalmente en las máquinas de trabajar metal. Las llaves especiales se emplean para
tuercas redondas con orificios, situados en su parte
emplean las chavetas de dirección de la misma
transversal.
sección, pero se fijan en el eje con tornillos.
Las llaves de tubo se emplean para atornillar tubos de
En la tabla 1 se dan las medidas de sección de las
diferentes diámetros, éstas se diferencian por la
chavetas prismáticas corrientes y de guía y las
longitud de la palanca y la medida máxima de la
ranuras. Las ranuras para chavetas se dan en dos
abertura. El empleo de cada tipo de llave se determina
casos.
por el carácter y las condiciones de trabajo.
El caso II se diferencia del caso 1 por el mayor hundimiento de la chaveta en la ranura del eje. El caso se elige partiendo de las condiciones de resistencia relativa de los elementos de la unión de chaveta respecto al material del eje y al cubo de rueda. En la tabla 2 se dan chavetas prismáticas de elevada capacidad, pero que debilitan algo más el eje. Debajo de las tablas se cit an los signos convencionales para chavetas corrientes de guía, altas y prismáticas y una serie de longitudes estandarizadas de las mismas.
UNIONES DE CHAVETA Las uniones de chaveta sirven para transmitir el momento de giro del árbol al cubo de rueda o del cubo de rueda al árbol. Las uniones con chaveta se dividen en libres y con tensión. Las chavetas pueden ser según su forma prismática, de cuña, de segmento,
HOJA
68.
cilíndricas y otras.
estandardizadas. Las uniones de chaveta de segmento,
UNIONES
libres
de
chaveta
se emplean corrientemente en la fabricación en serie.
HOJA 67. Uniones libres estándar de chaveta. Las
La tabla 1 se dan las chavetas de segmento y medidas
uniones de chaveta prismática y de segmento se
de las ranuras para ellas. La designación 1 y II se elige
consideran libres. Las chavetas prismáticas pueden
según la medida y carácter del momento de giro
ser
transmitido y los casos 1 y II según las condiciones de
corrientes,
altas
y
de
guía.
Las
chavetas
prismáticas corrientes y altas se emplean en las
resistencia relativa de los elementos de la unión.
uniones
En la tabla 2 se dan las tolerancias de montaje de las
fijas.
Si
es
necesario
asegurar
el
desplazamiento de las piezas a lo largo del eje, se
chavetas
prismáticas
y
de
segmento,
y
las
recomendaciones para la elección del ajuste de las
chavetas sin cabeza con finales planos y las de cuña
chavetas en las ranuras del eje y el manguito. Se
con cabeza son embutidas, la tensión de la unión se
muestra la situación de los márgenes de tolerancia en
obtiene con el desplazamiento de la chaveta.
la medida b de la chaveta y las ranuras del eje y el
En la tabla 2 se dan las medidas de ranuras para
manguito. Más abajo se dan las tolerancias de
chavetas tangenciales. GOST 8796-58 prevé las
medidas sin ajuste de las uniones de chaveta
uniones normales y GOST 8797-58 las uniones
prismática y de segmento.
reforzadas. En la tabla se da una parte de la norma hasta el diámetro de eje de 340 mm.
HOJA 69.
Uniones
de
chaveta
con
tensiones
normalizadas. Las uniones de chaveta con tensión
HOJA
estándar son las de chaveta de cuña o tangencial. Las
estandarizadas. Para la comodidad de guiar la pieza
uniones de chaveta de• cuña, se emplean para cargas
sobre la chaveta en montajes prensados o ligeramente
alternativas y choque, pero con pocas revoluciones del
prensados es conveniente hacer en los ejes desde la
eje, ya que al tensar la unión, se desequilibra la
parte de la presión un cono conductor (fig. 1) o acabar
exactitud del centraje.
suplementariamente el final del eje, según el montaje,
Las chavetas tangenciales, son para la transmisión de
de marcha o deslizamiento, en grado más fino (figura
momentos de giro grandes, con cargas de choque y
2). La unión del manguito con el cuello cónico del eje,
alternativas. Este tipo de unión de chaveta, se emplea
se realiza con la chaveta situada en la ranura, paralela
mucho en construcción de maquinaria pesada. En la
al cono que se forma y se muestra en la fig. 3.
tabla 1 se dan las medidas de sección de las chavetas
La ranura para la chaveta puede ser paralela al eje del
de cuña y las ranuras para ellas. Las chavetas de
árbol cosa que es más cómoda tecnológicamente, pero
cuña pueden ser con cabeza y sin ella. Las que no
perjudica algo el funcionamiento de la unión. La unión
tienen cabeza están estandarizadas, lo mismo con
con chaveta de segmento, se muestra en la fig. 4. Las
finales redondeados que planos.
chavetas con chaflán en la superficie cilíndrica, no
Las chavetas sin cabeza cori finales redondeados son de montaje, la tensión de la unión se obtiene con el desplazamiento de la pieza montada en el eje. Las
70.
Ejemplos
están estandariza
de
uniones
con
chaveta
chaveta transversal y la de borne (en este caso los tornillos de presión funcionan como las chavetas transversales). Las uniones de chaveta transversal del eje y el encaste de la fresadora (fig. 7) permiten la transmisión de un momento grande de giro.
HOJA 71. Ejemplos de uniones con chavetas especiales. El montaje de piezas con chavetas deslizantes se muestra en las figs. 1 y 2. En ellas, la chaveta, fija en el casquillo de la pieza, se desliza por la ranura del eje. Puede ser móvil el eje o el casquillo. Las chavetas deslizantes es más ventajoso emplearlas en construcciones que requieren gran traslado axial de
HOJA 72. Clavijas. Las clavijas se emplean para fijar
las piezas.
la situación recíproca entre las piezas fijadas y
En el dibujo se dan los ajustes de chaveta
también para la transmisión de fuerzas y momentos
recomendables en las ranuras del eje y cubo de rueda.
que actúan en la superficie de unión.
En la construcción (fig. 3) con chaveta de tensión
En la tabla 1 se dan las medidas de las clavijas
especial, se puede unir consecutivamente la rueda
cilíndricas. Estas se fabrican para diferentes ajustes
dentada con el eje, cosa que permite proyectar la caja
Пρ22a, Г, C3 y C4 son diferentes ángulos de chaflán. En
de
Esta
la tabla 2 se dan las medidas de las clavijas cónicas, y
construcción posee un uso limitado por motivo de la
en la tabla 3 las medidas de las clavijas cónicas con
gran debilidad del eje a causa de la profunda ranura
pivote roscado, para desmontar la unión con mayor
(chavetero).
comodidad.
La rueda dentada (fig. 4) se fija en el eje con chavetas
El extremo cilíndrico de menor diámetro protege la
cilíndricas. El juego axial se evita con el ajuste de
rosca, al encastar la clavija. En la tabla 4 se dan las
prensa ligero. La tecnología de fabricación de las
meaidas de las clavijas cónicas con rosca interior, que
ranuras para chaveta cilíndrica es simple (en el caso
sirven para desmontar y está protegida por un
de situación de las piezas, en los extremos de ejes
chaflán. En la tabla 5 se dan las medidas de clavijas
cortos).
cilíndricas estriadas, que se aguantan bien sin caer,
En la unión con chaveta de perfil especial (fig. 5) se
por la deformación del metal, al hacer las estrías.
asegura el funcionamiento más perfecto de la unión.
En la tabla 6 se dan las medidas de clavijas cilíndricas
La fijación de lá contra-manivela de una locomotora
con finales taladrados, que después de colocadas, se
velocidades
con
menores
medidas.
(fig. 6) presenta una combinación entre la unión de
remachan. Debajo de las tablas se dan una serie de
mantiene con seguridad sin peligro de que caiga del
longitudes de clavijas.
agujero.
Las construcciones con uniones de clavijas (figs. 1 a 4) aseguran la transmisión de momentos de giro, que actúan sobre las piezas unidas. En la fig. 1 se presenta la polea de correas trapezoidales, el momento de giro se transmite por medio de clavijas. En la manivela del mecanismo de cambio, de la caja de transmisiones (fig. 2) la clavija 1 aguanta el eje de la manivela, la clavija 2 transmite el momento de giro del casquillo al eje. En la fig. 3 la clavija obstaculiza el traslado axial del eje, respecto al soporte. La situación de la clavija debajo del cojinete evita su caída. En el cojinete con juego regulado (fig. 4) la clavija evita el giro del cojinete, pero permite el traslado axial para cambiar el juego radial. Las clavijas estriadas (figs. 5 y 6) tienen tres canales hundidos en su superficie. Los orificios para estas clavijas se efectúan con taladro, cuyo diámetro nominal corresponde al diámetro nominal de la clavija. Gracias a las estrías estas clavijas se aguantan bien sin caer. La construcción de clavijas especiales y casquillos de descarga (figs. 7 a 12) tienen los mismos fines. La clavija hueca con corte (fig. 7) se fija bien en el taladro. Los casquillos de descarga (fig. 8) liberan a los tornillos o clavijas de la acción de las fuerzas de desplazamiento. Ejemplos de fijación de clavijas para evitar que se aflojen arbitrariamente y se pierdan, se muestran en las figs. 9 y 10. La ranura (fig. 9) permite mantener la clavija con el destornillador para que no gire al apretar la tuerca. Estas clavijas, es cómodo colocarlas en lugares, donde son inadmisibles los golpes durante el montaje. En la clavija con estrías de perfil variable (fig. 11) hay una muesca en el extremo para agarrarla cuando se desmonta. La clavija con finales taladrados (fig. 12) está remachada en los dos extremos, por lo que se
UNIONES ESTRIADAS Y SIN CHAVETA Las uniones estriadas tienen una serie de ventajas en comparación con las de chaveta; mejor centraje de las piezas en el eje, mejor conducción de las piezas que se trasladan a lo largo del eje, menor coeficiente de rugosidad en las caras de trabajo, mayor solidez del árbol. Las uniones dentadas más difundidas son las que tienen ios dientes de caras rectas y los de forma envolvente.
HOJA 73. Uniones con el dentado recto. Según la cantidad de dientes y su superficie de trabajo las uniones se dividen en tres series: ligera, media y pesada. La forma de corte de los ejes se prevé en dos casos: el perfil A con un canal en los ángulos de la hendidura y el perfil B sin canal. El perfil A se emplea sólo para el centraje por el diámetro interior. La forma del perfil de la hembra se da sólo en un caso. El centraje de las piezas en el eje se realiza por el diámetro exterior D y por las caras
laterales b cuando la precisión de la unión es elevada;
4. Las uniones pueden ser de dientes inclinados, que
se realiza por el diámetro interior d y las caras
en
laterales b cuando las exigencias son las mismas y la
inclinación del diente de la rueda y los dientes del eje,
dureza del cubo de rueda es grande. Este método de
permiten emplear ruedas móviles de dientes inclinados
centraje se emplea también con ejes largos tratados
en las cajas de velocidades.
térmicamente, ya que en este caso es cómodo pulir
En la hoja se dan las designaciones y proporciones
simultáneamente las caras laterales y la superficie
principales, series de medidas, tolerancias permitidas
interior de la estría del eje.
y ajustes de las uniones de dientes envolventes. El
El centraje según las caras laterales b, se aplica,
centraje de las uniones dentadas envolventes se
cuando es necesario asegurar la máxima resistencia
realiza, en la mayoría de los casos, según los lados
de la unión, con pocas exigéncias en la precisión del
laterales de los dientes; cuando las exigencias de
centraje. En la hoja se muestran los márgenes
precisión son elevadas, se emplea el centraje por el
permitidos de diferentes ajustes que se emplean en
diámetro exterior. En la hoja también se muestra l
todos los métodos de centraje. Al final de la tabla se
ejemplo de centraje según una superficie cilíndrica
dan ejemplos para designar las uniones de estriado
auxiliar.
proporciones
determinadas,
del
ángulo
de
recto.
HOJA 75. Uniones dentadas con perfil triangular y HOJA 74. Uniones de dentado envolvente. Las
uniones
uniones de dentado envolvente poseen una serie de
triangulares se emplean principalmente en las uniones
ventajas en comparación con las de dentado recto:
fijas, al transmitir pequeños momentos de giro, para
1. Al fabricar los elementos de la unión, se pueden
evitar las uniones prensadas. Junto con las uniones
emplear todos los procedimientos tecnológicos del
cilíndricas se emplean las cónicas. Las - uniones
tratamiento exacto de dientes.
triangulares no están estandarizadas.
2. La tecnología más perfecta permite obtener una
En la tabla 1 se dan las medidas principales de
unión de más elevada precisión.
uniones dentadas con perfil triangular, según las
3. El diente envolvente, más grueso en su base, es
normas de la industria de tractores y automóviles.
más sólido.
Pertenecen a las uniones sin chaveta, aquéllas, en las
sin
chaveta.
Las
uniones
dentadas
que el contacto de las piezas que se conjugan
Las ruedas dentadas móviles del eje secundario de la
transcurre por superficies lisas cilíndricas o cónicas.
caja de transmisiones de automóvil (fig. 4) están
En la tabla 2 se da una serie normal de medidas de
montadas en los dientes helicoidales envolventes del
ejes y casquillos de perfil cicloidal. Más abajo se
eje, cosa que permite emplear en la transmisión,
muestra la unión sin chaveta de grosor constante y
dientes inclinados. El ajuste en la unión se lleva a
tecnología más perfecta. En la tabla 3 se citan una
cabo por las caras laterales.
serie de medidas de la unión cuadrada sin chaveta.
Las uniones fijas de las palancas, con el eje del amortiguador de la parte trasera del automóvil (flg. 5), están hechas en forma de estrías triangulares. En esta unión no hay ajuste prensado, por consiguiente se facilita el montaje.
HOJA 76. Ejemplos de uniones dentadas. Las uniones de dentado recto se muestran en las figs. 1,2y3.La elevada precisión del eje secundario de la caja de transmisiones del automóvil (fig. 1) se asegura con el centraje por el diámetro exterior. En el eje hay una
HOJA 77. Uniones con aros elástico-deformables y
unión móvil y otra fija, que se asegura con el centraje
casqu11los. Estas uniones se emplean para colocar en
por el diámetro exterior. En el eje hay una unión móvil
los ejes, piezas como las ruedas dentadas, poleas,
y
ruedas de estrella, contrapesos y manguitos. Estas
otra fija,
que se aseguran con los
ajustes
correspondientes.
uniones permiten el montaje de los cubos de rueda en
En la fig. 2, se muestra la unión móvil de lados rectos
el eje, en cualquier posición angular y axial,
del eje de la caja de velocidades, con el baladór de
asegurando un fácil montaje y desmontaje, buen
ruedas dentadas. Aquí se acepta el centraje por el
centraje y hermeticidad, sin debilitar el eje con
diámetro interior como consecuencia de la elevada
chavetas.
solidez de la rueda templada. En la unión móvil del eje
Las
cardán del automóvil (fig. 3) para asegurar la
momentos y fuerzas axiales mediante las fuerzas de
capacidad máxima, con bajas exigencias de precisión
fricción, que se producen en las superficies de ajuste,
en el centraje, se emplea el ajuste según las caras
como resultado de la deformación de los aros, al ser
laterales b.
apretados.
uniones
con
aros
cónicos
transmiten
los
En la fig. 1 se muestra la fijación de piezas en los ejes con diámetro no mayor a 30 mm. y en las figs. 2 a 6 la fijación en los ejes con diámetro mayor a 30 mm. En la fig. 7 se da la fijación, que se emplea para ejes de diámetros grandes (100-500 mm.). Los aros se montan en conjuntos de dos (figs. 8 y 9). Al colocar varios conjuntos (fig. 10 a 12) se debe tener en cuenta que el momento que transmite el segundo conjunto, representa aproximadamente 0,5, el tercero 0,25 y el cuarto 0,125 del valor nominal que se indica en la tabla para cada medida de aros. Al ser apretados por las dos partes (fig. 11) los dos conjuntos conservan
HOJA 78. Uniones de casquillos cónicos cortados. Los
la capacidad completa.
casquillos se emplean para el montaje de piezas como
El apriete axial se elige independientemente de la
poleas, ruedas de estrella, ruedas dentadas, volantes
cantidad de conjuntos de aros. Las uniones por medio de
casquillos
ondulados
poseen,
relativamente,
grandes dimensiones radiales, pero exigen menos esfuerzo para ser apretados. Son cómodos cuando se aprieta y afloja con frecuencia. Los casquillos (fig. 14) se montan en el eje y el cubo de rueda con holguras. Al apretar el casquillo en dirección axial (figura 13) se deforma aquél en dirección radial (formando la
en los ejes, cuando se necesita un montaje y desmontaje fácil en los conjuntos y un buen centraje (aún en los casos de variación de las medidas del eje respecto a las nominales). Los casquillos permiten fabricar las piezas de montaje con orificios cónicos constantes, para colocarlas en ejes de distintos diámetros (fig. 7 y 8). En las construcciones con casquillos cortados se pueden
prominencia a) con lo que se asegura la unión del eje y
sustituir rápidamente las poleas y ruedas de estrella
el casquillo con tensión, conservando la coaxiliadad.
para variar la cantidad de revoluciones de la transmisión (fig. 9 y 10).
Al fijar el punto del torno con dos casquillos ondulados (fig. 15) los huecos de éstos se pueden aprovechar para el engrase sólido. La fijación del cojinete de bolas radial-esférico (fig. 16) se lleva a cabo
Los casquillos cónicos cortados (tabla 1), son para el montaje de piezas, cuando las medidas radiales del cubo de rueda son pequeñas. La fijación del conjunto se efectúa con dos tornillos de montaje (fig. 1). Cuando
estirando el casquillo ondulado. Estos se emplean
se desmonta el conjunto, los tornillos tensores se
también para regular las holguras radiales en los
sacan y se emplean para el desmontaje de la unión
apoyos con cojinetes dé agujas en el eje de medición
(figura 2).
(figura 17).
Se recomienda, en los demás casos, emplear los casquillos cónicos cortados con chaflán (tabla 2). El montaje principal de casquillo tensado por tornillos, por la parte del cubo de rueda, se muestra en las figs. 3, 9 y 10; el desmontaje con los mismos tornillos en la fig. 4.
Cuando es imposible fijar el casquillo por la parte del
intermedio, y dobles, con eslabón intermedio. La
cubo de rueda (flg. 11), se emplea el montaje (flgs. 5 y
transmisión de las prensas de fricción helicoidales es
6). Para un montaje de calidad de las uniones, el
representativa de la transmisión de fricción cilíndrica
apriete de los tornillos en estos casquillos se realiza
reversible.
regularmente.
El movimiento del motor eléctrico 1 se transmite a
Las mayores medidas de orificios en los casquillos
través de la transmisión de correa trapezoidal y ruedas
(tablas 1 y 2) se dan para una serie normal de
dentadas 2 y 3 a dos rodillos de fricción que giran en
diámetros de ejes. La profundidad de los pasos de
distintas direcciones.
chaveta en los casquillos se elige para el caso II según
Los rodillos están colocados en los ejes excéntricos 4
GOST 8788-58. Como ejemplo de empleo véase
y
alternativamente
se
acercan
a
la
polea
5
también la hoja 267 (fig. 4).
comunicando a ésta el giro hacia la derecha o hacia la izquierda. Los rodillos están fabricados de hierro colado y la polea está forrada de cinta de ferodo o correa cauchutada. Los rodillos están situados en el soporte soldado 7, fijo al cuerpo. Los rodillos giran sobre cojinetes cónicos de rodillos y los ejes excéntricos giran sobre cojinetes de deslizamiento. Los cojinetes tienen unos orificios radiales, llenos de mezcla de solidol y grafito. El motor eléctrico está fijo sobre una plancha oscilante para tensar las correas.
TRANSMISIONES DE FRICCION HOJAS 79 y 80 . Clasificación de las transmisiones. Transmisión sin disco, de prensas helicoidales de fricción según la construcción Tz. B.K.M. — Las transmisiones de fricción se dividen en: transmisiones entre árboles y transmisiones que convierten el movimiento rotativo en longitudinal y helicoidal. Los variadores se clasifican según la forma del cuerpo oscilante en: frontales, cónicos, esféricos y de tope, y según
la
fabricación
en:
simples,
sin
eslabón
HOJA 81. Variador con correa ancha trapezoidal
HOJA 82. Poleas móviles de transmisiones directas. —
según el modelo VR-1 - (Construcción ENIMS). — El
Las poleas móviles pueden tener regulación obligada o
variador de correa ancha trapezoidal está hecho un
con discos de presión por muelles. Las poleas con
cuerpo aparte con motor eléctrico lateral 1 (A052-4: N
discos de presión por muelles se emplean en
= 7 Kw., n = 1440 rev./min. ó A6l-6:N = 7 Kw., n=970
combinación con las poleas de regulación obligada y
rec./min.). Los ejes de los árboles están situados en
también en transmisiones con una polea fija y
una superficie vertical.
regulación del desplazamiento del eje de motor
La gama de regulación es D = 4, el coeficiente de
eléctrico.
rendimiento η = 0,8 A 0,9. En el variador se emplea
En la construcción de la polea de la fig. 1 el
una correa de 63 mm. de ancho.
desplazamiento obligado de los discos se realiza con el
La regulación del número de revoluciones se consigue
giro del volante. Cuando se traslada el casquillo con el
con la separación o aproximación de las poleas
disco 1, el disco 2 se traslada a la misma distancia en
cónicas 2 y 3, una polea en cada eje está fija, la
dirección opuesta, por la acción de la palanca de
segunda se puede trasladar en sentido axial. La polea
brazos iguales 3, con eje fijo 4.
del eje conductor 2, se presiona por un muelle y la del
En la construcción de la polea de la fig. 2, entre los
eje conducido 3, se traslada obligada.
discos se introduce un muelle para equilibrar el
El cambio de número de revoluciones se realiza por el
esfuerzo axial. En las dos poleas el esfuerzo axial
motor eléctrico de dirección 4, que traslada la polea
queda anulado por la palanca y no se trasmite a los
móvil 3, en el eje conducido a través de la transmisión
cojinetes. La construcción de las poleas móviles con
helicoidal 5, el par helicoidal 7 y el sistema de
regulación de muelle, se muestran en las figs. 3 y 4.
palancas 6. Para limitar el trayecto de los discos hay
En la construcción de la polea Fig. 3, los discos se
colocados interruptores de tope.
trasladan por medio de una cremallera dentada. Los
El generador taquimétrico 10, está unido con el eje
discos 1 y 2 están unidos con cremalleras deslizantes,
conducido y sirve para medir la velocidad angular del
hechas en forma de chavetas 3.
eje.
Las dos cremalleras engranan con la rueda dentada 4.Al cambiar la tensión de la correa, el muelle se comprime o extiende y los dos discos se trasladan
simultáneamente en direcciones opuestas a la misma
esferas 2. El cambio del número de revoluciones del
distancia. En la construcción de la polea de la Fig. 4,
variador se realiza mediante el desplazamiento de los
el traslado de los discos se realiza por medio de un
puntos de contacto de las esferas con las tazas
esfuerzo. Los discos se arriman con muelles de la
cónicas. Esto se consigue con el giro del eje de mando
misma rigidez, que se deforman en la misma
6, que pasa a través del eje hueco del variador.
magnitud.
El eje 6 está unido al tornillo sinfín 5, situado en el
La polea para dos correas tiene traslado unilateral de
centro, alrededor del cual hay colocadas cuatro ruedas
los discos (figs. 5 y 6). Al regular, la superficie de la
helicoidales 4, en las que están embutidos los rodillos
correa se desplaza. En la construcción de la polea de
de dirección 11, montados en el eje 3. Con el giro de la
la Fig. 5 la regulación de la correa se efectúa por el
rueda helicoidal se realiza el desplazamiento angular
tornillo 1.
de los rodillos de dirección 11, que a su vez mueven el
En la construcción de la polea de la Fig. 6 la
eje de giro, de las esferas.
regulación de los discos se lleva a cabo por las tuercas
La presión entre las esferas se obtiene con la
1 y el muelle 2. La transmisión directa con dos poleas
transmisión del momento de giro entre las tazas y los
componentes de distinto diámetro (fig. 7) y la gama de
ejes de los acoplamientos de presión, en forma de
regulación D = 2 ÷ 2,2 del mayor, permite una
arandelas 8 y 9 y con las ranuras de profundidad
variación mayor que las transmisiones simples con
variable y las esferas 10.
correas normales cuneiformes. El aumento de la gama
La gama de regulación de los variadores esféricos es
de regulación se obtiene con el traslado axial de los
hasta D = 15, su potencia transmitida es desde
discos exteriores e interiores. Al colocar la correa en el
décimas de Kw. hasta 3 kw. El mayor coeficiente de
disco exterior 1 el interior 2 entra en el hueco del
rendimiento es cuando el número de rev., t ransmitidas
exterior (Fig. 7). El fijador (una bolita con muelle)
es: i = 1 η = 0,85 ÷ ÷ 0,9 y cuando i = 10 η= 0,3. La
permite fijar la polea en el lugar necesario.
pérdida
de
potencia
aumenta
funcionar en multiplicación.
HOJAS 83, 84, 85. Variador esférico. — VB-30B. El variador esférico tiene dos cuerpos oscilantes, como tazas cónicas 1, situados coaxialmente y cuatro
rápidamente
al
dos arandelas con canal de profundidad variable y esferas, está destinado a disminuir el deslizamiento lo mismo al poner en marcha (el empuje de los discos hacia los rodillos se realiza por un muelle embutido en el árbol y que presiona al mecanismo de cuña) que durante el funcionamiento al recibir la impulsión del motor y también para asegurar una característica sólida de la transmisión.
HOJAS
86,
87
y
88.
El
variador
circular
(construcción TzNIM). — La superficie de trabajo de los discos 1 del variador tiene una generatriz circular cóncava y la superficie de los rodillos Z es una zona esférica de radio R = 100 milímetros. Los árboles del variador son coaxiales. Los rodillos del mismo giran alrededor de ejes que no están alineados aquéllos, por lo cual la diferencia de velocidades en la superficie de contacto es mucho menor. Para igualar la carga de los dos rodillos, sus ejes de oscilación están fijos en el bastidor flotante 3. Los árboles no están sometidos a esfuerzos de flexión, ya que los rodillos se equilibran recíprocamente. Los discos de fricción se juntan con los rodillos por el mecanismo de cuña 4 situado en los árboles conducido y conductor; este mecanismo que consta de
funciona en un baño de aceite. En la puesta en
HOJAS 89 y 90 . Variador de cadena. — Los variadores
tienen
conos
acanalados
(ruedas
marcha del variador está incluido un manguito de fricción protector 16, para evitar la sobrecarga.
estrelladas) 1 y una cadena con placas móviles 2. Los variadores
transmiten
el
momento
mediante
el
engranaje de las placas de la cadena con los dientes de las ruedas estrelladas y sólo parcialmente son de fricción. Las placas, de sección trapezoidal, están montadas en una abrazadera especial de la cadena 3 y se trasladan con facilidad en dirección tr ansversal. Durante el trabajo una parte de las placas del paquete entra en la hendidura de la rueda estrellada y las demás son empujadas por el diente y entran en la hendidura de la rueda estrellada opuesta. Estas ruedas están montadas en el árbol de tal toma, que ante el saliente de una está la hendidura de la otra. La gama de regulación es hasta D = 6. Los variadores se emplean hasta una potencia de 75 HP. La tensión preventiva de la cadena se efectúa por medio de un dispositivo especial que consta de dos placas 4, montadas sobre las articulaciones de las palancas 5 y se arriman a la cadena mediante el muelle 6. El muelle en el dispositivo de tensión contribuye a disminuir las cargas dinámicas. El desplazamiento de
HOJAS 91, 92 . Variador con cadena de rodillos. — Su
las ruedas estrelladas a lo largo del eje se efectúa por
construcción es análoga a la del variador con cadena
medio de las palancas, que están articuladamente fijas
dentada, sólo que las placas móviles en la cadena son
en las tuercas del tornillo 8.
sustituidas por rodillos de acero templado, y en lugar
El giro de las palancas se realiza por la acción del
de las ruedas estrelladas cónicas se emplean poleas
motor eléctrico 9, a través de las transmisiones
lisas cónicas 2 sin dientes.
(helicoidal 10 y de cadena 11) sobre el segundo tornillo
La cadena asegura buen engranaje con las poleas
12. Desde este tornillo mediante la transmisión
cónicas, como consecuencia del apriete de los rodillos.
helicoidal 13 se acciona la aguja indicadora 14 del
Los variadores con cadena de rodillos funcionan por
número de revoluciones.
rozamiento.
Debajo de la aguja está el cuadro d e interruptores, que pone en marcha el motor eléctrico. La transmisión
dentadas intermediarias z 2 a tres ruedas dentadas z 3 montadas en los árboles conductores de los discos de fricción 1, de la transmisión de fricción sobre el árbol conducido 5. La regulación de la velocidad se consigue girando el tornillo 6. Entonces la tuerca 7 se traslada por el tornillo y arrastra tras de sí la palanca 8, con el mecanismo de bastidores giran los ejes de los discos de fricción conductores, que se desplazan respecto al eje de los discos de fricción conductores, que se desplazan respecto al eje de los discos conducidos para regular la velocidad.
HOJAS 93, 94 . Variador de discos múltiples. (Tipo VM-30). — El movimiento del árbol de transmisión pasa por las transmisiones dentadas con ruedas intermediarias a los árboles auxiliares y de éstos por transmisión de fricción al árbol conducido del variador. En el árbol conducido se encuentra el conjunto de discos selector 2, que hace contacto con los discos cónicos conductores 1. Entre los discos se forma una pequeña holgura trapezoidal, que permite un
rozamiento
firme
y
fluido,
por
lo
que
el
deslizamiento geométrico no es peligroso. Al principio, los discos se aproximan mediante el muelle 3, colocado en el árbol conducido, y durante el funcionamiento con los contrapesos- finales 4, que aseguran la autotensión de la transmisión. El movimiento de la rueda dentada z 1 montada en el árbol del motor eléctrico se transmite por tres ruedas
14) y oscilación (fig. 15) de uno de los árboles o de un
TRANSMISIONES POR CORREAS
rodillo tensor (figura 16). 3. Transmisiones de autotensión. Esta clase de
Las transmisiones por correas sirven para transmitir
transmisiones con tensión continua y automática
la energía entre árboles con la ayuda de enlaces de
responde en mayor grado a las exigencias actuales.
flexión de una o varias correas de transmisión,
Las transmisiones con tensión, lo mismo que las auto
colocadas con tensión sobre las poleas fijas en estos
tensadas se emplean cuando las distancias entre
árboles. Las transmisiones
centros son pequeñas.
correa se emplean en
distancias entre centros, pequeñas o medianas.
Pertenecen a las transmisiones auto tensadas las de tensión constante o variable. La tensión constante resulta por el efecto de un peso tirante (fig. 17), por el
HOJA 95. Clasificación de las transmisiones por
peso del motor eléctrico oscilante (fig. 18) o por un
correas.
muelle (fig. 19). En este grupo es un caso particular la
Clasificación según la característica cinemática.
transmisión con rodillo de tensión (fig. 20), que oscila
1. Transmisión del movimiento a una polea conducida.
en la palanca respecto al eje inmóvil y que se arrima a
Transmisión abierta sin rodillos (fig. 1). El tipo
la correa por un muelle o un peso.
principal se emplea en árboles paralelos con la misma
En las transmisiones con tensión variable, ésta se
dirección de rotación de las poleas. Los demás tipos
regula
tienen importancia secundaria y se emplean en casos
disminución de la potencia transmitida, cosa que crea
particulares de trabajo, por ejemplo, cuando hay
las mejores condiciones de funcionamiento de la
necesidad de superar un obstáculo (fig. 2), cuando la
correa y aumenta el coeficiente de rendimiento de la
dirección de giro es opuesta (fig. 3), cuando se cruzan
transmisión. Esquema de transmisión con rodillos de
(figs. 4 y 6) o se cortan (fig. 5) los ejes de los árboles.
flexión (fig. 21). La flexión de rodillo sobre la correa
2. Transmisión del movimiento a varias poleas
que rodea la polea, se regula automática-mente con la
conducidas.
tensión de la rama conductora de la correa.
El elemento de tiro (correa) hace girar a varios árboles
Esquema de la polea conductora para el motor
colocados en diferente situación. Los esquemas en las
eléctrico con tensión automática de la correa (fig. 22).
figs. 7-11 se emplean para poner en movimiento
En el árbol del motor eléctrico están montados la
giratorio varios árboles paralelos, situados lo mismo
rueda dentada conductora y el eslabón oscilante, que
simétrica que arbitrariamente.
lleva el eje de la rueda dentada conducida y unida
Clasificación según el método de tensión de las
sólidamente a ella la polea de la correa.
correas. 1. Transmisiones simples. Las transmisiones
Al girar el rotor del motor eléctrico según las agujas
(fig. 12) con gran distancia de centros y con la tensión
del reloj, sobre el eslabón oscilante actúa el momento
por el propio peso de la correa y las más modernos
de giro de la rueda dentada, que crea en la
(fig. 13) con tensión mediante deformaciones flexibles
transmisión de correas la tensión, proporcional al
de la correa, colocada en la polea con tensión previa.
momento transmitido. Es posible también la puesta en
2. Transmisiones con tensión. La tensión se realiza
marcha con el mecanismo automático de tensión de la
tensando periódicamente la correa por traslado (fig.
automáticamente
con
el
aumento
o
transmisión de correa en la polea conducida de
(fig. 2), se regula con el tornillo de presión aflojando
construcción análoga.
los pernos de fijación de la plancha al bastidor.
Esquema de la transmisión de correa de regulación
La tensión de la transmisión de correa rápida con ejes
automática (fig. 23). La correa que se pone en marcha,
verticales (fig. 3) se realiza mediante el desplazamiento
une la polea del motor eléctrico y la polea conducida
del motor con la placa soporte, por medio del tornillo
montada en un árbol con la rueda dentada. Esta se
de regulación entre las guías horizontales. Después de
encuentra engranada con la rueda dentada fija en el
tensar la correa se fija con los tornillos de presión
árbol de salida de la transmisión. Como los cojinetes
sobre las guías.La tensión de la transmisión se regula
del árbol están fijos en la conducción, que puede girar
con tensores roscados de rosca derecha e izquierda
respecto al eje de la rueda, la correa se tensa
(figs.4y5).
automáticamente. Esquema del cambio de tensión en la correa mediante el momento de reacción del cuerpo oscilante del motor eléctrico (fig. 24). Este esquema gracias a la diferencia de los brazos, se diferencia cualitativamente del representado en la fig. 19, donde la tensión es casi constante.
HOJA 97. Rodillos tensores en las transmisiones de correa. — En la actualidad se emplean principalmente los rodillos tensores, colocados en las máquinas. El rodillo tensor de un brazo (fig. 1) se separa por un muelle. El eje de oscilación está fijo en el bastidor. Un rodillo tensor para una transmisión de correa pequeña en un torno, se muestra en la fig. 2.
HOJA 96. Sistemas de tensión en las transmisiones
La correa se tensa a mano, girando el brazo soporte
de correas.
En la hoja se muestran los sistemas de
del rodillo alrededor del eje, que coincide con el eje de
tensión con regulación periódica de la correa mediante
giro de la polea. Un rodillo de brazo para una
el cambio de la distancia entre los centros. Para la
instalación de prueba se muestra en la fig. 3. La
tensión de la transmisión horizontal o inclinada (fig. 1)
correa se tensa con un peso, que se traslada a lo largo
se aflojan los pernos de fijación del motor eléctrico, y
del eje. Los cojinetes de bolas aseguran la exactitud de
el motor se traslada con dos tornillos de presión.
la tensión.
La tensión de la transmisión de correa vertical se
Un rodillo de tensión con dos brazos, en la
efectúa por el peso del motor eléctrico con la plancha
transmisión de correa trapezoidal, de una máquina de
vibración para consolidar la cimentación, se muestra
Cuando el rotor con la polea giran hacia un lado,
en la fig. 4. La tensión de las correas se realiza
transmitiendo el esfuerzo giratorio por la correa, el
mediante los muelles que funcionan paralelamente. La
cuerpo gira por el momento de reacción alrededor del
situación no óptima de los muelles está motivada por
eje de los cojinetes, en sentido contrario, estirando las
las particularidades de la construcción de la máquina
dos
de vibración.
aproximadamente proporcional a la carga transmitida.
ramas
de
la
correa
con
una
tensión
Al descender la carga, la tensión de la correa disminuye correspondientemente y en marcha libre o en estado de reposo es casi igual a cero. En la trayectoria de oscilación del eje de la polea, a veces se coloca un soporte especial. El motor con el soporte de giro de la transmisión Sespa se muestra en la fig. 2. Las posibles combinaciones de la transmisión Sespa con soportes giratorios se dan en la fig. 3. En la fig. 4 se muestra la construcción de la transmisión Sespa con polea giratoria (véase también la fig. 22 de la hoja 95). En el extremo del árbol del rotor está fija una rueda
HOJA 98. Transmisiones automáticas del tipo Sespa. —
Estas
transmisión,
admiten corta
cualquier distancia
situación entre
los
de
la
centros,
pequeño ángulo de brazo (hasta 90°), cantidad de revoluciones transmitidas hasta 6, se emplean hasta una potencia de 250 CV. El funcionamiento de las instalaciones automáticas se basa en el principio de que la tensión de la correa se regula automáticamente, según la potencia transmitida. Como resultado de ello disminuye el deslizamiento y aumenta el tiempo de servicio de la correa, mejora el coeficiente de rendimiento de la transmisión y aumenta la duración de los cojinetes de los árboles. En la figura 1, se muestra la construcción de la transmisión Sespa con el cuerpo del motor giratorio (véase fig. 24 de la hoja 95). En el extremo del árbol del rotor está montada la polea de la correa. El cuerpo del motor está fijado excéntricamente por medio de pernos
al
anillo
giratorio
interiormente sobre cojinetes.
del
soporte
montado
dentada, que engrana con otra rueda dentada fija por tornillos a la polea, montada libremente en el eje (sobre cojinetes). El eje está fijo en el cuerpo oscilante montado sobre bolas en el cuerpo del motor. Al girar la polea, por la carga que actúa sobre la transmisión dentada, el cuerpo oscilante girará, tensando la correa. Esta tensión será proporcional a la carga. Para extinguir las oscilaciones casuales, las poleas de giro en las transmisiones Sespa, pueden estar dotadas de amortiguadores, utilizables para las dos direcciones de rotación, o sea, lo mismo para los motores, que para los generadores. En la transmisión también se prevé el engrase de las bolas de la estructura de giro. La polea de giro con transmisión dentada se muestra en la fig. 5,a) con engranaje exterior o b) con interior. Cuando el engranaje es exterior el giro del árbol del motor y la polea son opuestos y cuando es interior el sentido de giro es el mismo. Se recomienda como número de revoluciones transmitidas hasta 3,5; pero
se pueden transmitir más. En la fig. 6 se dan los
Las correas con capas dobladas en espiral del tipo C
esquemas de construcción de la polea de giro:
(fig. 3) son para trabajos de carga relativamente
a) engranaje exterior, un par de ruedas dentadas,
pequeñas y poca velocidad ≤ 15 m/seg. Las correas de
apoyos unilaterales.
los tipos B y C tienen los bordes más resistentes al
b) engranaje exterior, un par de ruedas dentadas,
desgaste.El esquema de corte transversal de la correa
apoyos bilaterales.
de cuero (fig. 4) es el que se emplea en transmisiones
c) engranaje interior un par de ruedas dentadas y un
de importancia especial, con diámetros de poleas
apoyo.
relativamente pequeños y altas velocidades límite,
d) engranaje interior, dos pares de ruedas dentadas y
toleradas hasta 35-40 m/seg.
un apoyo.
Los esquemas de los cortes transversales de correas
Las construcciones presentadas en la fig. 6 a y b se
textiles, los de algodón (velocidad hasta 20 m/seg.) y
pueden unir sólo a un extremo del árbol y la
los de lana (hasta 25-30 m/s.) se muestran en las figs.
construcción e y d lo mismo a un extremo que a ios
5 y 6. El esquema del corte de correa sin fin, armada
dos extremos del árbol. La polea de giro de la
con capas de caprón o lavsan, impregnada de
transmisión Sespa, puede ser lo mismo conductora
poliamidas y recubrimiento, para diámetros pequeños
que conducida.
de poleas, se muestra en la fig. 7. El esquema del corte transversal de la correa rápida cauchutada, cosida, se muestra en la fig. 8; estas correas se fabrican de cuatro, seis y ocho capas. En las tablas se citan los espesores estandarizados, las capas y anchura de las correas planas de transmisión. En las figuras 9 a 21 (esquemáticamente) se muestran los métodos de unión de los extremos de las correas, pegados, cosidos y engarzados. El pegado sesgado se emplea en la correa de cuero, el escalonado con vulcanización, en las cauchutadas (fig. 9 y 10), es uno de los mejores métodos de unir los extremos. Se emplea cuando las potencias son importantes, las
HOJA 99. Correas de transmisión planas. Unión de los extremos de las correas. — Los esquemas de los cortes transversales de correas cauchutadas sin revestimientos y con ellos se muestran en las figs. 1 a 3. Las correas cortadas del tipo A con capas cauchutadas (fig. 1) son para poleas relativamente pequeñas, y permiten altas velocidades >20 m/seg. Las correas con capas dobladas del tipo B (fig. 2) son para trabajos pesados con cargas intermitentes y velocidad media ≤ 20 m/seg.
velocidades
altas
(hasta
30
m/seg.)
y
en
funcionamiento con rodillos. La costura cruda de las juntas (figs. 11-13) se emplea para todas clases de correas, y superpuesta sólo para las de cuero (inclinada) y para las cauchutadas (escalonada). Se permite en transmisiones de poca importancia y pueden funcionar con velocidad hasta 20 m/seg. La costura superpuesta o con placas no se recomienda.
La costura de núcleo en las correas de cualquier clase
importantes y transmiten del 20- 25 % más potencia
(fig. 14) se efectúa en las juntas. Se emplea en
que las de cordones de algodón (fig. 2) o la de cuerda
velocidades hasta 20-25 m/seg., en transmisiones
(fig. 1). Con los cables de acero, además disminuye el
corrientes y de rodillos. La unión sólida de los
desplazamiento
extremos doblados en forma de “peine” con grapas
coeficiente de rendimiento de la transmisión.
planas o redondas (fig. 15:17) no es deseable por la
La correa dentada (fig. 4) se emplea cuando las
poca flexibilidad y el peso importante de la junta. Se
medidas son pequeñas en las poleas de diámetros
permite en casos de avería y se emplea cuando las
pequeños. La correa normal de ventilador (fig. 5) se
velocidades no superan a 10-15 m/seg.
emplea para motores ligeros de automóviles y
La unión articulada de los extremos es más segura
tractores. La correa estrecha de ventilador (fig. 6) se
que la sólida (figs. 18 a 21). La unión aligator se
emplea en las transmisiones de ventiladores de
permite cuando las velocidades medias son de 15-20
automóvil en poleas de diámetros pequeños. Para
m/seg. La unión cn grapas de alambre o espirales se
aumentar la solidez de las correas se emplea el cordón
recomienda cuando las velocidades son importantes
hecho con fibras sintéticas de poliamida, lo cual
(hasta 25 m/seg.) para una unión rápida, y se tolera
permite aumentar la tensión y la potencia transmitida.
cuando la correa funciona en dos direcciones.
En la hoja se dan las tablas de medidas y longitudes
elástico
(flexible)
y
aumenta
el
de las correas trapezoidales y también las principales medidas de correas para ventiladores. En las correas de ventiladores, los valores intermedios de las longitudes interiores se toman de la serie normal. Las correas trapezoidales dobles (fig. 7) se emplean mucho en la construcción de máquinas agrícolas, ya que funcionando por las dos partes pueden poner en movimiento varias poleas a la vez. El esquema de la transmisión trapezoidal especial con correa doble y la puesta en marcha de toda una serie de poleas, se muestra en la figura 8. En las tablas se dan las medidas de las secciones y longitudes de correas
HOJA 100. Transmisiones con correas trapezoidales. — La correa trapezoidal consta del armazón conductor vulcanizado en una masa de goma doble. La correa textil se emplea mucho relativamente (fig. 1). La correa cordada (fig. 2) es flexible y duradera, pero es más cara; se emplea en las transmisiones importantes de la construcción de máquinas en general, como también en el ventilador del automóvil. Las correas cordadas (fig. 3) con fibras sintéticas o con cables de acero, se emplean en las transmisiones
trapezoidales dobles.
HOJA 101. Modelos especiales de correas de transmisión. — Las correas dentadas planas que funcionan sobre poleas dentadas, se van difundiendo cada vez más, como resultado de la ausencia de deslizamiento, alto coeficiente de rendimiento y la posibilidad de trabajar a grandes velocidades. El perfil de correa dentada para el trabajo unilateral se muestra en la fig. 1. La correa está hecha de plástico con
cables
de
acero
en
calidad
de
elemento
transmisor. Semejantes correas pieden ser fabricadas de plástico, tipo poliamida, vulcolán o goma sintética. Las diferentes correas dentadas para trabajo por ambas caras, se muestran en las figs. 2 y 3 y la correa dentada de polea en la fig. 4. Las medidas principales de correas dentadas se muestran en la fig. 5 y en la tabla. Las correas trapezoidales múltiples, según datos de fabricación, transmiten del 30-50 % más potencia, que la transmisión de correa trapezoidal de la misma anchura, o con la misma potencia da la economía en anchura de un 25 %. Las correas trapezoidales múltiples se fabrican en tres perfiles J, L y M, que sustituyen seis secciones de correas trapezoidales. El perfil de correas trapezoidales múltiples se muestra en la fig. 6. También se dan las características principales de ellas (según datos americanos). La correa ancha dentada trapezoidal para variadores se muestra en las figs. 7 y 8. En las tablas se reseñan una serie normal de correas anchas trapezoidales elaboradas por los institutos de investigación científica de
la
industria
de
la
goma
y
de
máquinas
herramientas, sus longitudes y también la potencia transmitida por ellas.
HOJA 102. Poleas de transmisión con correas planas (de hierro fundido). Las poleas según las normas VISJOM (figs. 1 a 4) son de fundición, fabricadas de hierro colado marca S Ch L5-32 según GOST 3133-56. En las poleas según las normas de VNNISTROIM (figs. 5-6), se recomienda emplear hierro colado de la marca S Ch 12-28 cuando la velocidad circular es hasta 15 m/seg. y de la marca S Ch 15-32 cuando las velocidades son mayores que 15 m/seg. Las poleas de función de acero, se recomiendan cuando la velocidad circular es mayor que 25 m/seg. Las poleas, después de su fabricación, deben ser equilibradas estáticamente. La construcción de polea grande para desmontarla por sus radios, se muestra en la fig. 7.
medidas
de
perfiles
para
ranuras
normales
y
HOJA 103. Construcción de poleas para correas
profundas. Las ranuras profundas se emplean en las
planas. — Las poleas de fundición de hierro colado
transmisiones semicruzadas y cuando la situación de
desmontables e indesmontables con una y dos hileras
los árboles es vertical. Los diámetros de las ranuras se
de radios, y los datos principales para su fabricación
verifican con rodillos, tomando la medida m o f (figura
se dan en las figs. 1 y 2. Las poleas de acero soldadas
6). La dimensión / corrientemente se mide cuando la
en dos casos, con uno y dos discos, y las indicaciones
superficie exterior no es cilíndrica, por ejemplo en las
principales para su fabricación se dan en la fig. 3. El
poleas soldadas.
perfil de la polea con llanta plana, diámetros
Cuando la variación es pequeña respecto a la
estandarizados y anchura de las poleas según GOST
superficie cilíndrica exterior (poleas de fundición
1965 con las variaciones permitidas se muestran en la
torneadas) la verificación de ranura hasta la línea de
fig. 4. El diámetro de cálculo, para determinar la
cálculo se puede realizar por el medidor especial de
cantidad de revoluciones transmitidas por la polea con
profundidad (fig. 3) con punta (fig. 4), o un indicador
llanta convexa, se considera el mayor diámetro. Si en
(fig. 5). En este caso el aparato se coloca con
la transmisión hay rodillos, se hacen de forma
anterioridad en las placas en la medida nominal m =
cilíndrica.
x-c. Los valores recomendables del diámetro de los rodillos d y las medidas que le corresponden x y m para correas estándar y las variaciones toleradas de m y f al medir las ranuras, se
HOJA 104. Construcción de poleas para correas trapezoidales. Verificación de ranuras. — En la hoja se dan recomendaciones para perfilar las ranuras de las poleas y el método de verificación de las mismas. Las medidas de los radios y cubos y la cantidad de radios que se elige por las tablas que se dan en la hoja 103, para correas de polea plana. El perfil de las ranuras de poleas fundidas y torneadas se dan en la figura 1. El perfil de ranura de poleas d e fundición y desmontables se da en la fig. 2. Más abajo en la tabla se dan las
ACA FALTA UN PEDAZO
HOJA 106. Poleas de transmisiones trapezoidales (de paredes delgadas). — La disminución de peso de las poleas de correa trapezoidal y disminución de sus momentos de inercia se resuelve fabricando estas poleas de chapa de acero delgada, por medio del estampado y soldadura. Semejantes poleas (soldadas y desmontables) han obtenido gran difusión en el presente (fig. 1-8). Otra construcción más de polea soldada se da en el capítulo de uniones soldadas (hoja 8). La construcción de polea desmontable (figura 7) permite el cambio de la cantidad de piezas (discos) y cambiar su diámetro.
REDUCTORES CILINDRICOS, CONICOS Y HELICOIDALES Los reductores dentados y helicoidales se emplean en las ramas más diversas de la fabricación de máquinas y
por
ello
son
muy
diferentes
cinemáticos y su construcción.
HOJA 107. Poleas de transmisiones trapezoidales (de paredes gruesas). — En la hoja se muestran las construcciones corrientes de polea para correas trapezoidales:
pequeñas
(figs.
1
y
2),
grandes
indesmontables (fig. 3 y 4), desmontables (fig. 5), soldada (fig. 6) y bimetales (fig. 7).
sus
esquemas
ACA FALTA OTRO PEDAZO
Le situados en un piano perpendicular a la base del
desarrollado: los árboles situados perpendicularmente
cuerpo del reductor, el eje de altas revoluciones debajo
a la base del cuerpo, los extremos salientes de los
del de bajas (fig. 3). Los ejes de los árboles situados en
árboles dirigidos a un lado (figura 16). Esquema
un plano perpendicular a la base del cuerpo del
coaxial: los ejes de los árboles situados en el plano
reductor, el árbol de altas revoluciones sobre el de
paralelo a la base del cuerpo del reductor (fig. 17).
bajas (fig. 4). Los ejes de los árboles perpendiculares a
Esquema coaxial: los ejes de los árboles situados en el
la base del cuerpo del reductor (fig. 5).
plano perpendicular a la base del cuerpo del reductor,
Dos árboles de altas revoluciones y uno de bajas: los
el árbol intermedio está abajo (fig. 18). Esquema
ejes de todos los árboles están situados en el mismo
coaxial: los ejes de los árboles están situados en el
plano, paralelo a la base del cuerpo (fig. 6). Dos
plano perpendicular a la base del reductor, el árbol
árboles de revoluciones altas y uno de bajas: los ejes
intermedio está arriba (fig. 19). Esquema coaxial de
de altas revoluciones situados más arriba que el eje de
doble cadena: los ejes de los árboles situados en el
bajas (fig. 7).
plano paralelo a la base del cuerpo del reductor (Fig.
Un eje de altas revoluciones y dos de bajas y una
20). Esquema coaxial de triple cadena: los árboles
rueda
intermedios situados regularmente en círculo (Fig. 21).
dentada
intermedia;
los
ejes
de
bajas
revoluciones giran en sentido contrario (fig. 8).
Reductores cilíndricos de triple transmisión. Esquema
Reductores cilíndricos de doble transmisión. El
desarrollado: los ejes de los árboles situados en un
esquema desarrollado de los ejes de todos los árboles
plano paralelo a la base del cuerpo del reductor, las
situados en un plano paralelo a la base del cuerpo del
ruedas colocadas en diagonal cruzada (Fig. 22).
reductor (fig. 9). Esquema desarrollado: de los ejes de
Esquema desarrollado: los ejes de los árboles situados
los árboles situados en la superficie inclinada (fig. 10).
en plano inclinado (Fig. 23).
Esquema desarrollado: las ruedas de la transmisión de
Esquema desarrollado: los ejes de los árboles situados
bajas revoluciones están bifurcadas los ejes de los
en un plano paralelo a la base del cuerpo del reductor,
árboles situados en el plano paralelo a la base del
las
cuerpo del reductor (fig. 11).
sucesivamente (Fig. 24). Esquema desarrollado: las
Esquema desarrollado: las ruedas de la transmisión de
ruedas colocadas en un plano paralelo a la base del
altas revoluciones, están bifurcadas, los ejes de los
cuerpo del reductor. Las ruedas de la transmisión
árboles situados en un plano paralelo a la base del
intermedias están bifurcadas (Fig. 25).
reductor (fig. 12). Esquema desarrollado: los ejes de
Esquema desarrollado: los ejes de los árboles situados
los árboles situados en un plano perpendicular a la
en un plano perpendicular a la base del cuerpo del
base del reductor, el árbol de altas revoluciones está
reductor, el árbol de altas revoluciones está arriba
abajo (figura 13).
(Fig. 26).
Esquema desarrollado: los ejes de los árboles situados
Reductores cónicos de una transmisión. Los ejes de
en un plano perpendicular a la base del cuerpo, el
los árboles situados paralelamente a la superficie de la
árbol de altas revoluciones arriba (fig. 14). Esquema
base del cuerpo del reductor (Fig. 27). El árbol de altas
desarrollado: los árboles situados perpendicularmente
revoluciones
a la base del reductor, los extremos salientes de los
perpendicular a la base del cuerpo del reductor (Fig.
árboles dirigidos a lados diferentes (fig. 15). Esquema
28).
ruedas
El
colocadas
situado
árbol
de
a
lo
largo
paralelo altas
y
de
el
los
de
revoluciones
ejes
bajas, situado
perpendicular, y el de bajas paralelo a la base del
y altas velocidades están cruzados en ángulo recto y
cuerpo del reductor (Fig. 29). El ángulo entre los ejes
paralelos a la base del cuerpo del reductor (Fig. 39). La
de los árboles es menor que 90° (fig. 30), que
transmisión de altas velocidades con un par helicoidal,
reductores cónico-cilíndricos de triple transmisión. La
y el de bajas con ruedas cilíndricas. Los árboles de
transmisión de alta velocidad con ruedas cónicas, la
altas y bajas velocidades se cruzan en ángulo recto y
intermedia y la de bajas velocidades con ruedas
son paralelos a la base del cuerpo del reductor (Fig.
cilíndricas; los ejes de todos los árboles están situados
40).
en un plano paralelo a la base del cuerpo del reductor (figura 31). La transmisión de altas velocidades con ruedas cónicas, la intermedia y la de bajas velocidades con ruedas cilíndricas; los ejes de los árboles intermedio y de bajas velocidades están situados en un plano paralelo a la base del cuerpo del reductor, y el eje del árbol
de
altas
velocidades
está
dirigido
perpendicularmente a la base del cuerpo del reductor (fig. 32). Reductores helicoidales de una transmisión. El eje del tornillo sinfín está situado debajo de la rueda (fig. 33). El eje del tornillo sinfín está situado sobre la rueda (fig. 34). El eje del árbol de la rueda está situado perpendicular y el eje del tornillo sinfín es paralelo a la base del cuerpo del reductor (flg. 35). El eje del tomillo sinfín, está situado perpendicular y el eje de la rueda es paralelo a la base del cuerpo del reductor (Fig. 36). Reductores helicoidales de doble transmisión. Los ejes de los árboles de altas y bajas velocidades son paralelos entre sí, y paralelos a la base del cuerpo del reductor, el eje del tornillo sin fin de la transmisión de bajas velocidades está situado debajo de la rueda (Fig.
cilíndricas RTzO-250. — Reductor estacionario con la distancia entre los ejes de 250 mm., con ruedas de dientes inclinados. Su construcción está destinada a la fabricación en serie. El mismo cuerpo se puede emplear para reductores con diferentes relaciones de transmisión (desde 2 hasta 6,3) y diferentes esquemas de montaje. Estos se determinan según la situación de los árboles de entrada y salida y la posición del extremo del árbol de bajas velocidades, destinado para la unión con el
37). El eje del árbol de bajas velocidades es perpendicular, y el eje del árbol de altas velocidades paralelo a la base Reductores
cilíndrico-helicoidales
de
doble
transmisión. La transmisión de altas velocidades con cilíndricas,
la
transmisión
cuadro de mando. El cuerpo es de forma simple rectangular, con superficie de apoyo, en toda su longitud.
del cuerpo del reductor (Fig. 38).
ruedas
HOJA 109. Reductor de una transmisión con ruedas
de
bajas
velocidades, con un par helicoidal, los árboles de bajas
Esta forma de cuerpo es conveniente emplearla en aquellos casos en que las medidas de la base de cimientos o del bastidor no están limitadas. La regulación de las holguras en los ejes y los cojinetes y la fijación de los árboles se realiza mediante tornillos
(posición 9-13) que se enroscan en las tapas extremas (posición 8, 12) y se apoyan en arandelas (posición 10, 14) que actúan sobre los aros externos de los cojinetes. La retención del tornillo de reglaje se obtiene mediante una chapa atornillada a la tapa con un extremo doblado que entra en uno de los orificios del exterior del tornillo de reglaje. Las tapas extremas tienen salientes, que entran en las correspondientes muescas del cuerpo. Con esta construcción de las tapas se puede disminuir la longitud de los extremos de los árboles y por consiguiente, disminuir los momentos de flexión, que actúan sobre ellos debido a las cargas radiales, que surgen en los casquillos de unión y otras piezas colocadas en los extremos de apoyo de los árboles. El engrase del engranaje se efectúa sumergiendo la rueda en aceite, que se echa en el cuerpo del reductor. Los cojinetes se engrasan con el mismo aceite, rociado por la rueda. Es tolerable el engrase por medio de este sistema, cuando la velocidad rotativa de la rueda no es mayor a 10 m/seg. En altas velocidades el aceite se dispersa por la fuerza centrífuga y el engranaje es insuficiente; en altas velocidades el aceite se calienta y su viscosidad desciende bastante. En el árbol de la rueda dentada, cerca de los cojinetes, hay colocadas arandelas de protección. Estas sirven para proteger los cojinetes contra los golpes directos de los chorros de aceite, lanzados por los dientes inclinados de la rueda.
HOJA 110. Reductores de una transmisión con ruedas cilíndricas. — Reductor con árboles verticales (flg. 1). Para darle resistencia, la tapadera tiene en su contorno un reborde unido con nervios a los alojamientos para los cojinetes. Entre el reborde de la tapa y el cuerpo se prevé una holgura, ya que cuando la forma del cuerpo no es redonda el reborde no sirve como elemento de centraje. Los cojinetes superiores y el engranaje se engrasan con el aceite fluido que circula. Los cojinetes inferiores se engrasan con grasa de mayor consistencia, que se coloca en los conjuntos de cojinetes con protección segura para que no les caiga aceite fluido. La estructura de protección del conjunto inferior de cojinetes, del árbol de bajas revoluciones, consta de un
vaso
enroscado
al
extremo
del
botón
del
alojamiento y que abraza el cubo de rueda. El disco cónico de la rueda, expulsa el aceite que se desliza del cojinete superior, fuera de los límites del vaso. La estructura protectora del conjunto inferior de cojinetes del árbol de altas revoluciones, se hace por el mismo principio. Reductor con dos árboles de altas revoluciones y uno de bajas (Fig. 2). Los ejes de los árboles, están situados en la superficie de
división
del
cuerpo.
Se
emplea
cuando
el
mecanismo funciona en régimen de puesta en marcha y frenado. Cuando los momentos de giro son iguales
en los árboles conductores, el árbol conducido está
El árbol de altas revoluciones está colocado sobre
libre del momento de flexión y sus cojinetes de las
cojinetes más ligeros que los del eje de la rueda
cargas radiales.
intermedia.
HOJA 111. Reductores de una transmisión con
HOJA 112. Reductores de doble transmisión con
ruedas cilíndricas. — Reductor con dos árboles de
ruedas cilíndricas. — El reductor de tipo estacionario
altas revoluciones y uno de bajas (figura 1). Los ejes de
(Fig. 1) se emplea mucho en la industria. Las
los árboles de altas revoluciones están desplazados
características de funcionamiento del reductor que se
con respecto a la superficie de desmontaje. Este
muestra en la hoja corresponden al siguiente régimen
diseño permite la construcción del reductor más f ácil y
de trabajo: en el momento de giro Mt, actúa 0,2 t, en el
compacta, con menor distancia entre los árboles de
momento de giro 0,75 Mt actúa 0,5 t, en el momento
altas revoluciones. El árbol de bajas revoluciones
de giro 0,2 Mt actúa 0,3 t, donde t es el tiempo del
recibe el momento de flexión y los cojinetes las cargas
ciclo. Reductor con la superficie de apoyo reducida y
radiales.
desplazada
Reductor con un árbol de altas revoluciones y dos de
revoluciones, que está más cargado (fig. 2).
bajas (flg. 2). Los árboles de bajas revoluciones giran
Para disminuir el precio de coste de la fabricación del
en sentidos opuestos. Este reductor se emplea para la
reductor y facilitar las condiciones de su explotación,
transmisión a dos árboles cercanos.
los cojinetes de los árboles de altas velocidades y el
Cuando la distribución del momento de giro, es
intermedio están unificados.
regular entre los árboles de bajas revoluciones, el
La unificación de los cojinetes y otras piezas, se deben
árbol de altas revoluciones no experimenta carga de
efectuar dentro de las posibilidades, en todos los
flexión y tampoco sus cojinetes cargas radiales. El eje
casos. La tapa del reductor tiene dos pernos de
de la rueda intermedia se carga con doble momento de
presión (véase el corte B-B), que facilitan el separar la
flexión y sus cojinetes con cargas radiales dobles del
tapa del cuerpo. Cuando el ajuste es muy perfecto
esfuerzo de giro del engranaje.
entre las superficies de contacto del cuerpo y la
hacia
el
lado
del
árbol
de
bajas
tapadera, es difícil separarlos sin los pernos de
presión, especialmente en los reductores grandes y
revoluciones (Fig. 2), todos los cojinetes están libres de
pesados.
las cargas axiales. Los árboles flotantes crean cargas dinámicas suplementarias. Este esquema es conveniente emplearlo cuando la relación de transmisión es relativamente pequeña en el par de altas revoluciones, cuando las dimensiones de las ruedas dentadas permiten construir el árbol de altas velocidades con suficiente solidez. En el reductor se emplean cojinetes de rodillos, radiales esféricos en dos hileras, de gran capacidad de carga.
HOJA 113. Reductores de doble transmisión con ruedas cilíndricas bifurcadas. — Reductor con ruedas bifurcadas en la transmisión de bajas revoluciones (Fig. 1). En este reductor los dientes de las ruedas se encuentran en condiciones más favorables, respecto a la distribución regular de carga a lo largo de los dientes, ya que un par está situado simétricamente respecto a los cojinetes y las ruedas menos anchas del
HOJA 114. Reductor RTzD-650. — El reductor RTzD-
otro par, están situadas cerca de los apoyos de los
650 según el proyecto de normas entre las ramas de la
árboles.
industria, elaborado por el TzNIITMASh con elevada
Además las ruedas bifurcadas funcionan como una
capacidad de carga, se emplea en serie como un
rueda con dientes en W, sin transmitir la carga axial a
reductor corriente. La capacidad. de carga, que se
los cojinetes. El árbol intermedio está colocado sobre
indica en las características técnicas, corresponde a
cojinetes de rodillos cilíndricos cortos y no se fija en
un funcionamiento prolongado del reductor.
dirección axial, con lo que se asegura el centraje automático de las ruedas dentadas del par bifurcado con los dientes de las ruedas y la distribución regular de la carga entre los dos pares. El respiradero con filtro (corte A-A) retiene las partículas sólidas al aspirar el aire del medio que le rodea, durante el tiempo en que se enfría el reductor. En los reductores con ruedas desmontables en la transmisión de altas revoluciones y ruedas dentadas en ángulo o en y de la transmisión de bajas
este reductor para engrasar el engranaje de la
HOJA 115. Reductor Tz 2-300. (VNIIPTMASh). —
transmisión de altas revoluciones y los cojinetes, se
Reductor-grúa con gran capacidad de carga. En los
emplea una rueda dentada loca colocada en el árbol de
reductores que sirven para los mecanismos de elevar
bajas revoluciones.
pesos, el árbol de bajas revoluciones se fabrica de modo especial: el extremo de salida del árbol, está reforzado y lleva una corona dentada y un rebaje, la corona dentada sirve para transmitir el momento de giro del árbol al tambor y en el rebaje se coloca el extremo del árbol del tambor. Para otros mecanismos de grúa, el árbol de bajas revoluciones se fabrica de modo corriente, con uno o dos extremos salientes. El árbol de altas revoluciones, también se puede fabricar de dos modos, con uno o dos extremos salientes.
HOJA 117. Reductor de doble transmisión con ruedas cilíndricas. Para facilitar el montaje del reductor con árboles verticales (fig. 1) se emplean cojinetes con rodillos cónicos. El montaje se efectúa en el orden siguiente: todos los árboles se colocan en los cojinetes inferiores, la tapa del cuerpo se monta cuando los aros extremos de los cojinetes superiores están sin colocar y se fija; luego en los alojamientos superiores se colocan los aros exteriores de los cojinetes, que centran los árboles. El sistema de engrase de los cojinetes y el engranaje,
HOJA 116. Reductores de doble transmisión con
se realiza por circulación. El aceite se vierte en los
ruedas cilíndricas. — Reductor con dos planos de
cojinetes superiores y deslizando por ellos engrasa el
desmontaje (fig. 1); el árbol de altas revoluciones está
engranaje y los cojinetes inferiores. El conjunto de
colocado abajo. En este reductor se emplea el sistema
cojinetes inferiores del árbol de bajas revoluciones,- se
de engrase por circulación; el aceite pasa al engranaje
hace más estanco con dos retenes.
a través de un orificio eh el tubo, colocado dentro del
El aceite infiltrándose a través del rodamiento llega al
cuerpo del reductor.
aro colocado en el árbol y se desliza a la cámara de la
En el reductor con dos planos de desmontaje de la fig.
tapa del extremo, y de allí llega al receptor de la
2, el árbol de altas revoluciones está colocado arriba.
tubería de aceite. El reductor con situación coaxial de
El engrase sumergiendo las ruedas en aceite es posible
los árboles de altas y bajas revoluciones (fig. 2) se
cuando se emplean acoplamientos suplementarios. En
emplea en los casos, en que es conveniente que los
ejes de los árboles del motor y la máquina de trabajo
de acero templado. Las barras de torsión funcionan
estén alineados.
con
En comparación con los reductores, construidos según
compensa la influencia de la poca precisión del
el esquema desarrollado, este reductor tiene los
engranaje en la distribución del momento de giro entre
siguientes defectos: el cuerpo más complicado, el árbol
los árboles intermedios. En el reductor todos los
intermedio
cojinetes están unificados. El reductor es caro y
más
largo,
la
transmisión
de
altas
grandes
deformaciones
angulares,
lo
que
revoluciones, en la mayoría de casos, tiene apoyo
complicado, por lo que su fabricación tiene empleo
incompleto, las medidas de ancho son bastantes
limitado.
mayores y algo menores las longitudes.
HOJA 119. Reductores coaxiales de doble transmisión HOJA 118. Reductores de doble transmisión, doble
con ruedas cilíndricas. — En el reductor de la fig. 1
cadena cinemática y ruedas cilíndricas. — El reductor
con dos particiones de desmontaje, el árbol intermedio
coaxial de dos cadenas cinemáticas de la fig. 1, es
está situado abajo. El apoyo de los cojinetes interiores
conveniente cuando se trata de transmitir grandes
está fabricado solidariamente con la parte media del
cargas con medidas limitadas del reductor en anchura
cuerpo. En el reductor de la fig. 2, con dos particiones
y altura.
de desmontaje, el árbol intermedio está situado arriba.
Para una distribución relativamente regular de la carga entre las cadenas, se necesita gran exactitud en
En la hoja se muestra suplementariamente, otra
la fabricación, empleando la tecnología especial para
variante de fabricación del reductor, con montaje
hacer los dientes. El reductor es caro y complicado en
reforzado de la rueda del árbol de bajas revoluciones,
su fabricación.
en el que se obtiene el árbol intermedio de menor
El reductor coaxial de dos cadenas (fig. 2) está hecho
longitud y el cuerpo más ligero. El defecto de este
por el mismo esquema que el de la fig. 1, pero con
esquema, es la alta concentración de la carga a lo
compensadores para las variaciones de carga de los
largo de los dientes. Los cojinetes del árbol de bajas
engranajes. Para la distribución regular del momento
revoluciones se engrasan con grasa consistente, ya
de giro entre las cadenas, fabricadas con precisión
que el engrase del cojinete exterior con el aceite fluido
normal, los árboles intermedios son barras de torsión
dispersado por la rueda es insuficiente.
HOJAS 120, 121 . Reductor cilíndrico de triple transmisión RTzT-500. — El reductor está destinado a la producción en serie. Se puede emplear el cuerpo para reductores de diferente relación de transmisión (desde 50 hasta 250). El árbol de bajas revoluciones puede ser fabricado en dos variantes, con extremo cilíndrico liso, para montar en él un casquillo o una rueda dentada, o bien con el extremo hueco, provisto de una corona dentada. La segunda variante se emplea en aquellos casos, en que el reductor se aplica a máquinas de elevación de cargas y el árbol está unido con el tambor por un manguito dentado.
HOJA 122. Reductores con ruedas cilíndricas. — El reductor de la fig. 1 es coaxial, de cadena triple y pequeñas dimensiones. En la hoja se muestra el compensador de errores del engranaje, que se emplea mucho. El compensador está hecho como si fuera una corona dentada flexible colocada en el cubo con posibilidad de giro. El reductor de triple transmisión (fig. 2) con ruedas situadas en orden diagonal cruzado. Para evitar la inclinación de las ruedas en los árboles cuando se prensan y facilitar el proceso de prensado, los árboles poseen sectores de guía y las chavetas alargadas hacia el lado de los sectores de guía. Los casquillos de separación tienen ranuras, en las que encajan los extremos salientes de las chavetas.
HOJA 123. Reductores cónicos y cilíndricos. —
plano horizontal. La particularidad del reductor es
Reductor de triple transmisión con ruedas cilíndricas
que, el árbol del piñón, está colocado en un soporte
(fig. 1). Las ruedas de la transmisión intermedia están
independiente con el conjunto de cojinetes. En esta
bifurcadas. El reductor es grande, con gran capacidad
construcción el piñón está situado entre los ap oyos del
de carga.
árbol, con lo que aumenta la solidez del mismo y
Las ruedas de las transmisiones de altas y bajas
disminuye la concentración de carga sobre lo largo del
revoluciones están colocadas simétricamente respecto
diente.
a los apoyos de los árboles. El árbol de bajas
Para el ajuste del juego de los dientes se utilizan
revoluciones de la transmisión de altas, es flotante. En
arandelas de acero calibradas que se colocan entre el
el reductor se emplean cojinetes de rodillos cónicos, de
cárter y la valona de las tapas de cojinete. El
dos hileras.
desplazamiento axial de la corona se consigue
El sistema de engrase del reductor es de circulación.
trasladando arandelas de uno a otro lado de la caja.
El aceite llega a cada cojinete hasta el plano medio
La coincidencia de los vértices de los conos primitivos,
donde, en el aro exterior, se prevén canales y agujeros,
se controla por la mancha de contacto en los dientes
para el paso del aceite. Reductor de una transmisión
según GOST 1758-56.
con ángulo entre los ejes de los árboles no igual a 90°
Para asegurar una unión sin holguras de todas las
(figura 2). Este reductor tiene empleo limitado.
piezas, montadas en el árbol del piñón, el árbol posee
Cuando la capacidad de carga es grande, el engrane y
rosca y tuerca. El engrase del engranaje, se efectúa,
la velocidad del árbol de altas revoluciones es
sumergiendo la rueda en aceite y el de los cojinetes del
importante, se emplea la construcción del conjunto de
árbol de la rueda y el cojinete izquierdo del piñón se
cojinetes según el caso II. Los cojinetes de rodillos, con
lleva a cabo por la dispersión de aceite. En el soporte
los rodillos cilíndricos y cortos, soportan la carga
del piñón se pone grasa consistente.
radial, y el cojinete de bolas radial, colocado en el alojamiento con holgura, recibe la carga axial.
HOJA 125. Reductores de una transmisión con ruedas cónicas. — Reductor con el árbol de altas
HOJA 124. Reductor cónico de una transmisión K355. — Los ejes de los árboles están situados en el
revoluciones horizontal y el de bajas vertical (fig. 1). Su
construcción tiene la particularidad del sistema de
engranaje en el reductor (hojas 126, 127) se efectúa
engrase y protección de los cojinetes.
sumergiendo las ruedas en aceite y el de los cojinetes
El engranaje se engrasa por inmersión de las ruedas
de todos los árboles paralelos, por el aceite dispersado.
dentadas en aceite. Los cojinetes del árbol conductor se engrasan por separado y cada cojinete posee un
Los cojinetes del árbol conductor, se engrasan con
dispositivo de retención de grasa.
grasa consistente. El sistema de engrase del reductor
El conjunto de cojinetes inferior está protegido por dos
(hoja 128 fig. 1) se efectúa por circulación.
tapas para que no le caiga el aceite, fijas la primera en el cuerpo y la segunda en la rueda. La taza que está fija en la rueda, tiene la forma de un cono que se ensancha hacia abajo, lo que asegura la salida del aceite del árbol cuando gira. El reductor con el árbol de altas revoluciones vertical y el de bajas horizontal de la fig. 2 es grande, para cargas importantes y de engrase por circulación. Para facilitar el montaje del conjunto de cojinetes del eje de altas revoluciones y el montaje de la rueda dentada en el árbol, el cuerpo está fabricado con dos particiones.
HOJA 128. Reductores helicoidales. — El reductor HOJAS 126, 127 . Reductor cónico-cilíndrico KTz2 -
con situación baja del tornillo sinfín (fig. 2), tiene más
250. — El reductor cónico-cilíndrico se fabrica con la
difusión por el abundante engrase del par helicoidal, y
situación de los ejes de los árboles de altas y bajas
los cojinetes del tornillo sinfín se engrasan con aceite
revoluciones en un plano (hoja 126 y 127) y en dos
fluido, que se deposita en el cuerpo. El reductor posee
planos (hojas 128, fig. 1).
un ventilador para enfriar el cuerpo provisto de aletas
En la tapa del cuerpo del reductor (hoja 128 fig. 1) se
longitudinales.
prevé
una
superficie
para
colocar
el
soporte
abrazadera del motor eléctrico vertical. El engrase del
rueda helicoidal. El defecto de este diseño es el insuficiente
engrase
del
tornillo
sinfín
y,
por
consiguiente, su elevado recalentamiento. Además el engrase de los cojinetes no se puede realizar con el aceite depositado en el cuerpo. Cuando el sistema de engrase es por circulación, la situación superior e inferior de los tornillos sinfín, en los reductores es equivalente. El reductor (fig. 2) con el árbol vertical de la rueda helicoidal, tiene uso limitado, se emplea en los mecanismos giratorios de las grúas y en estructuras análogas.
HOJA 129. Reductor helicoidal RchU-80. — Una particularidad del reductor es la construcción del cuerpo. Este se fabrica sin partes desmontables (de una pieza) con tapa, lo que simplifica su construcción. Para fijar el cuerpo a la plancha o al cuerpo de otra máquina se prevén ángulos desmontables, que se pueden montar como se indica en el dibujo o se fijan en el cuerpo del reductor en su parte superior, donde se prevén también los orificios corr espondientes.
HOJA 131. Reductores helicoidales. — El reductor con el árbol helicoidal vertical (fig. 1) se emplea raramente, es de uso especial, que se determina según la disposición de la instalación, en cuyo conjunto se incluye. El reductor con tornillo helicoidal globoidal (fig. 2) se caracteriza por su gran capacidad de carga, que es dos o más veces mayor que la del reductor con tornillo helicoidal cilíndrico, y la misma distancia entre los ejes.
HOJA
130.
Reductores
helicoidales
de
una
transmisión. — El reductor con el tornillo sinfín arriba (fig. 1) se emplea, cuando es más conveniente, por las condiciones de disposición de la instalación, situar el árbol del tornillo sinfín, más alto que el árbol de la
Como consecuencia de las pequeñas medidas de la rueda helicoidal, la carga axial sobre los cojinetes del árbol del tornillo helicoidal es muy grande, por lo que los cojinetes funcionan en condiciones difíciles. Cuando el reductor funciona sin descanso, se
desprende mucho calor y se necesita una refrigeración intensiva.
HOJA
133.
Reductores
de
doble
transmisión
combinados. — En el reductor de doble transmisión (fig. 1), la transmisión de altas revoluciones, es
HOJA 132. Reductores helicoidales. — El reductor de
cilíndrica y la de bajas, helicoidal. La introducción de
doble transmisión (fig. 1), con el árbol de la rueda
un par cilíndrico, permite aumentar dos o tres veces,
helicoidal de la transmisión de bajas revoluciones
la relación de transmisión del reductor helicoidal de
vertical, tiene los cuerpos de las transmisiones de
una transmisión, sin importante aumento de las
altas y bajas revoluciónes, separados y unidos entre
medidas y el peso del reductor, o con la misma
sí. La coincidencia de la superficie media de la rueda y
relación de transmisión, al introducir el par cilíndrico,
el eje del tornillo helicoidal, se asegura con un juego
se consigue aumentar el número de vueltas del tornillo
de galgas de regulación, que se coloca entre los
helicoidal y con ello el rendimiento del reductor.
cuerpos.
Reductor de doble transmisión (fig. 2): la transmisión
El reductor de doble transmisión, con el árbol de la rueda
helicoidal
de
la
transmisión
de
bajas
de altas revoluciones es helicoidal y la de bajas cilíndrica.
revoluciones horizontal (fig. 2), se distingue por la
Sus cualidades positivas son: pequeñas dimensiones
forma simple del cuerpo. Con esta construcción del
de la corona helicoidal, fabricada de bronce, y las
cuerpo, se obtienen los árboles helicoidales alargados,
buenas
con lo que disminuye su solidez.
helicoidal,
condiciones por
la
de gran
trabajo
del
velocidad
engranaje relativa
de
La coincidencia de la superficie media de la
deslizamiento del diente de la rueda con respecto al
transmisión de altas revoluciones con el eje del t ornillo
hilo del tornillo helicoidal, cosa que aumenta el
helicoidal se asegura mediante el desplazamiento del
coeficiente de rendimiento de la transmisión y la
árbol intermedio a lo largo del eje. Estos reductores se
duración en servicio de la rueda.
caracterizan por su gran relación de transmisión en relación a sus pequeñas dimensiones y por su bajo coeficiente de rendimiento.
En la fig. 9 se muestra el esquema del reductor dentado de ondas.
HOJA REDUCTORES PLANETARIOS
135.
Reductores
planetarios
de
una
transmisión. — Reductor de una transmisión (fig. 1) con dos ruedas concéntricas, de las que una tiene los
Los reductores con transmisiones dentadas, en los que
dientes exteriores y es la conductora, la segunda, con
hay
llaman
dientes interiores, es fija y el volante conducido con
planetarios. Las transmisiones planetarias permiten
tres satélites. Este reductor es fuerte, con alto
obtener grandes relaciones de transmisión en los
coeficiente de rendimiento.
reductores, con pequeña cantidad de ruedas dentadas.
La máxima relación de transmisión, con tres satélites,
Las medidas de los reductores planetarios son
es ocho. La rueda central dentada está unida al árbol
menores que las de los corrientes, con las mismas
de altas revoluciones mediante un manguito estriado.
relaciones
Esto permite la distribución regular de la carga entre
ruedas
con
de
ejes
desplazabIes,
transmisión
y
se
carga.
Estas
transmisiones son más complicadas en su fabricación.
los satélites. El engrase se realiza por dispersión de aceite. El reductor (fig. 2) es de una transmisión con dos ruedas
HOJA 134. Esquemas cinemáticos de los reductores.
concéntricas y satélites de dos coronas. El valor de la
— Transmisiones planetarias con satélites de una
relación de transmisión máxima del reductor es 15. El
corona (fig. 1), con satélites de dos coronas (fig. 5) y
volante es desmontable, lo que facilita el montaje del
también transmisiones múltiples (figs. 2, 3, 4).
reductor.
Tienen relaciones de transmisión medias y alto
La rueda dentada central es flotante y está unida al eje
coeficiente de rendimiento. Transmisiones planetarias
por un manguito estriado.
con tres ruedas centrales (fig. 6) y transmisiones con manivelas (fig. 7, 8), pueden tener gran relación de transmisión. Con el aumento de las revoluciones, el coeficiente de rendimiento disminuye fuertemente.
cojinetes se engrasan con el aceite dispersado por los satélites. El cuerpo y la tapa del reductor se hacen de aleación ligera.
HOJAS 136, 137. Reductor planetario de dos transmisiones. Cada transmisión consta de dos ruedas concéntricas, una con dientes exteriores, la conductora y la segunda con dientes interiores fija, y el volante conducido. Para igualar el momento entre los satélites, la rueda central dentada de cada transmisión, está unida al árbol conductor por un casquillo dentado, que desempeña el papel de articulación. La rueda central dentada, no tiene apoyo y puede trasladarse en direcciones radiales, si las fuerzas en los engranajes con los satélites son diferentes (rueda dentada flotante). Contra los traslados axiales, la rueda dentada está fija por aros de retención de alambre, colocados en las ranuras de los sumí casquillos. La profundidad de las ranuras es tal, que al aproximarse los extremos doblados del aro disminuya de diámetro y no toque la parte superior de los dientes del semi casquillo durante el montaje. En la transmisión de bajas revoluciones hay cuatro satélites. Por lo que para igualar la carga entre ellos, la rueda central dentada se hace flotante y los ejes de los satélites flexibles (huecos). La rueda exterior de la primera transmisión está hecha con diafragma, en el cubo del cual se colocan los cojinetes de bolas del volante portasatélite. Los
HOJA 138. Reductores planetarios con gran relación de transmisión. — El reductor (fig. 1) consta de tres ruedas concéntricas, una de las cuales, con dientes exteriores, es la conductora, la segunda con dientes interiores es la fija y la tercera con dientes interiores es la conducida. Los satélites están hechos con dos ruedas dentadas. El reductor se puede fabricar con gran relación de transmisión (más de mil), pero así tendrá bajo coeficiente de rendimiento, por lo que este reductor no se puede emplear como mecanismo de fuerza. En el reductor cilíndrico con manivelas (fig. 2) el extremo del árbol conductor tiene montadas dos excéntricas, a
ciento ochenta grados una respecto a la otra. En las
flotantes (o sea, las ruedas se unen al cuerpo y al
excéntricas, hay colocadas dos ruedas dentadas, que
árbol conducido no sólidamente, sino con la ayuda de
funcionan engranando con los cilindros fijos. Al girar
casquillos dentados). El motor-reductor está destinado
el árbol conductor, las ruedas realizan movimiento de
para la fabricación en serie. El motor eléctrico
desplazamiento, girando en cada vuelta del árbol en
empleado es el de la serie nueva y única de motores
un ángulo que corresponde a z2-z1.
eléctricos AOK asincrónico trifásico.
En este ángulo también gira el árbol conducido, con las ruedas que están sólidamente fijas en el disco del árbol conducido. La relación de transmisión del
reductor será: Donde z1 es el número de dientes en los cilindros, z 2 es el número de dientes de la rueda. Los reductores cilíndricos funcionan bien en instalaciones de fuerza de poca potencia. Los reductores son duraderos, suaves en el trabajo y sin ruido.
REDUCTORES DIFERENCIALES DE ONDAS Las transmisiones de ondas, también llamados diferenciales, tienen una corona dentada flexible, que se deforma por el generador de ondas, para obtener simultáneamente el engranaje de muchos pares de
HOJA 139. Motor —reductor planetario— dentado,
dientes.
horizontal GP-M-V. — Al unir el motor eléctrico con el
La relación de transmisión de estos reductores se
cuerpo del reductor por medio de bridas circulares se
calcula análogamente que la de la transmisión
asegura la coaxialidad del árbol del motor y el árbol
planetaria. Para la transmisión de dos ondas con la
conductor del reductor, disminuyen las medidas y el
rueda fija zb (hoja 140).
peso de la instalación. El reductor es planetario y de doble transmisión. Para la distribución regular de la carga entre los satélites, las ruedas centrales con dientes interiores son
Si está fija la rueda z a (hoja 142), entonces
El desplazamiento de
de la corona flexible
dentada será: Donde El valor óptimo de i > 60.
es el desplazamiento del perfil, generador de
la rueda dentada fija. Para 30° de perfil generador
El perfil de los dientes es de evolvente. El perfil generador α = 30º, f = 0,8, c = 0,2. Se puede emplear el
= 0. Para 20º
se elige según la cantidad de
dientes (según la relación de transmisión).
perfil generador según GOST 3058-54 (αδ = 20º, f = 1,0, c = 0,25). La deformación de la corona flexible dentada y la forma del óvalo de la excéntrica, en el que está prensado el cojinete del generador, se describe en
Los diámetros interior y exterior de la corona flexible
el sistema polar de coordenadas.
dentada equivalen respectivamente a:
ρ=0,5*d + m*K*ω Donde: ρ = es el radio-vector;
Los diámetros exterior e interior de la rueda fija:
m = el módulo d = el diámetro del círculo indeformable (en el contrapeso es igual al diámetro interior del cojinete del generador): K — 1 para un perfil generador de 3 0° K — 1,125 para un perfil generador de 20°; ω— es la deformación radial, que se toma en función del ángulo φ, que se cuenta desde el eje menor del
(La medida definitiva depende de las medidas de herramienta elegida, para el tallado). Para el perfil generador de 30°, h = 1,8; f = 0,8; c = 0,2; K = 1; para el de 20°, h = 1,75; f = 1,0; c = 0,25; K = 1,125. El espesor del diente en el diámetro primitivo
óvalo. φº
ω
El signo menos es para la rueda con dientes interior es.
0
— 1,1
La tolerancia en el espesor se da hacia el lado más
10
— 1,02
delgado y debe ser la mínima. La holgura necesaria
20
—0,81
está calculada al determinar el desplazamiento del
30
—0,5
perfil generador con el coeficiente 0.17. El espesor del
40
—0,13
diente al tallarlo es más cómodo medirlo con rodillos
50
+ 0,23
que entren en las hendiduras entre los dientes. El
60
+ 0,5
momento de giro M en el árbol conducido, es según el
70
+0,68
80
+0,77
90
+ 0,8
desarrollo del diente:
donde b es la anchura de trabajo de la corona
El separador del cojinete del generador, está hecho de
dentada, b — (0,1—0,2)*dδ
textolit y posee orificios radiales, cuyo diámetro
dδ es el diámetro primitivo de la rueda conducida.
equivale a 1,05 del diámetro de las bolas. El montaje de la rueda fija con la flexible se realiza después de la
para dientes mejorados de acero 250-300
deformación de la corona dentada por el generador.
Kg./cm2, durante el trabajo sin engrase del engranaje,
El engranaje y los cojinetes se engrasan con el aceite
es menor a 80 Kg./cm2.
pulverizado por el generador. El reductor se refrigera
ACA FALTA UNA GRAFICA.
por un ventilador, colocado en el árbol de altas revoluciones. El reductor está destinado para trabajo continuo y prolongado.
HOJA 140. Reductor de ondas con el perfil de los
El coeficiente de rendimiento del reductor es 0,9-0,85.
dientes evolvente. — Reductor de una transmisión con
Es posible la transmisión giratoria del árbol de bajas
dos ruedas dentadas. Una rueda es sólida con dientes
revoluciones al de altas. El coeficiente de rendimiento
interiores y la segunda, flexible con el aspecto de un
como multiplicador es del 15-30 % menor que el
cilindro con corona dentada.
coeficiente de rendimiento como reductor.
La corona dentada flexible se deforma por el generador. Este consta de una excéntrica, colocada en el árbol de altas revoluciones y un cojinete con aros finos. El extremo indeformable del cilindro flexible, está estriado y colocado en el árbol de bajas revoluciones
del
reductor,
con
montaje
de
deslizamiento. Las estrías están hechas con herramienta corriente de tallado de dientes. El cilindro se previene del desplazamiento axial, por un aro de retención de alambre. El árbol de bajas revoluciones gira en sentido contrario respecto al árbol de altas revoluciones. El espesor del cilindro flexible es 0,009 del diámetro, el grosor de la corona dentada flexible es 0,014 del
HOJA 141. Reductor de ondas de doble transmisión.
diámetro.
— Cada transmisión consta de dos ruedas. Una fija
El material del cilindro es acero 45, HRC 5 30. La
con dientes interiores y la segunda flexible como un
longitud del cilindro es mayor que su diámetro. El
cilindro con corona dentada que posee dientes
espesor del aro exterior del cojinete del generador es
exteriores.
0,02 del diámetro exterior, la profundidad de las guías
La rueda fija de la primera transmisión es inmóvil, la
de oscilación 0,5 mm. El grosor del aro interior es
flexible hace girar al generador de la segunda
0,045 del diámetro interior, la profundidad de las
transmisión.
guías de oscilación 1,0 mm. El material de los aros es
transmisión es fija. La rueda rígida gira. El cojinete del
acero ShJ 15. HRC 58-61.
generador de la primera transmisión está hecho igual
La
rueda
flexible
de
la
segunda
que el del reductor de la hoja 140. El cojinete del
generador de la segunda transmisión es de rodillos,
los laterales a lo largo del eje mayor del óvalo están
sin separador.
recortados. Por la acción de los conos, las mitades de
El generador de la segunda transmisión se previene de
la excéntrica, se separan en centésimas de milímetro,
los desplazamientos axiales por el cojinete de bolas,
cambiando la deformación radial y la holgura en el
montado sobre el eje fijo en el árbol de salida. El árbol
engranaje.
de bajas revoluciones gira en dirección contraria
Se puede crear una tensión en el engranaje y cambiar
respecto al árbol del motor eléctrico. El engrase de las
la transmisión de rotación del árbol de bajas
piezas del reductor se efectúa con grasa consistente.
revoluciones al de altas. La membrana de la corona
El reductor está destinado para un régimen de trabajo
flexible dentada, está hecha como dos conos cortados
breve y alternativo.
con radios de redondeamiento. El fondo está unido con la membrana, por una soldadura de argón. La rueda dentada sólida es desmontable. Sus partes están unidas con dos tornillos y pasadores. En el acabado las dos partes se tratan como una pieza entera.
HOJA 142. Reductor de ondas para la transmisión del movimiento de rotación en un espacio hermético. — El reductor es de doble transmisión. La primera, es planetaria, incluye ruedas centrales, una con dientes externos, es la conductora, y la segunda con dientes internos, es la fija y el volante conducido, con dos satélites. La
segunda
generador
de
transmisión ondas,
de
unido
ondas, al
consta
volante
de
del la
PIEZAS DE LOS REDUCTORES
transmisión planetaria por una corona dentada flexible, hecha como membrana hermética y una
HOJA 143. Cuerpo del reductor cilíndrico. — En la
rueda dentada rígida, unida con el árbol de bajas
hoja se muestra el armazón de un reductor cilíndrico
revoluciones.
de una sola transmisión. Las medidas de los diferentes
El generador de ondas es regulable y consta de un
elementos están designadas con letras, cuyos valores
cojinete de bolas con aros delgados (véase la hoja 140)
numéricos pueden ser determinados por los cálculos
y una excéntrica. En ésta hay una ranura diametral, y
correspondientes o por las tablas que se dan en la
cónicas
y
también
las
ruedas
de
reductores
hoja 144.
helicoidales. Se dan recomendaciones de orientación, para elegir las medidas de algunos elementos de ruedas.
HOJA
144.
Medidas
recomendables
para
los
elementos del cuerpo del reductor cilíndrico. — En la hoja se dan las fórmulas de cálculo y valores numéricos para determinar las medidas de los elementos de los cuerpos de reductores cilíndricos de una, dos y tres transmisiones. Las formas de los elementos, cuyas dimensiones están determinadas por letras, véanse en la hoja 143.
HOJAS 145, 146, 147 y 148 . Ruedas para los reductores. — En las hojas se muestran algunas formas constructivas de ruedas dentadas cilíndricas y
HOJAS 149, 150, 151, 152. — Ejemplos de presentación de planos de trabajo, de las ruedas y el árbol helicoidal.
CAJAS DE VELOCIDADES La misión de las cajas de velocidades o de transmisión con ruedas dentadas es la regulación de la velocidad, por medio de transmisiones escalonadas. Las cajas de velocidades se dividen: 1. Según el principio de cambio: a) por ruedas dentadas móviles, b) por embragues o acoplamientos, c) por ruedas dentadas intercambiables. 2. Según la cantidad de árboles: a) de dos árboles, b) de muchos árboles. Las
principales
exigencias
para
las
cajas
de
velocidades son: asegurar la cantidad necesaria de
revoluciones
en
el
árbol
conducido;
suficiente
coeficiente de rendimiento, para lo que, la cadena
HOJAS 154 y 155 . Caja de velocidades del automóvil
cinemática, especialmente en altas revoluciones, debe
YaAZ-200. Cortes. — La caja tiene cinco velocidades
ser lo más corta posible; pequeñas dimensiones (en las
de marcha adelante: Una directa (relación 1: 1), y
máquinas de transporte); facilidad de manejo, montaje
cuatro por intermediario
y regulación.
HOJA 153. Caja de velocidades de automóvil GAZ-69. — La caja tiene tres velocidades hacia delante: una
y una transmisión de marcha atrás. Las ruedas
directa de relación de transmisión 1: 1, dos por medio
dentadas z 27, z = 43, z=23, z=47, z=37, z=33, z=47 y z
de eje intermediario (1:3,115 y 1:1,772) y una
= 22 se encuentran en toma constante y se embragan
transmisión de marcha atrás (1:3,738). Las ruedas con
por medio de casquillos dentados a través del
dientes inclinados z = 15, z = 29, z = 22, z = 24 se
sincronizador de fricción.
hallan en toma constante. La directa y segunda
El árbol receptor primario tiene un apoyo en la caja de
marcha
transmisión y otro en el volante, en las estrías está
se
acoplan
por
casquillos
dentados
y
sincronizador de fricción.
montado el disco de embrague. El árbol secundario
Los sincronizadores son necesarios para disminuir el
gira en apoyos oscilantes. El árbol de marcha atrás,
ruido al cambiar las velocidades y aumentar la
está hecho como una polea de ruedas dentadas, que
duración en servicio de las ruedas dentadas. Los
giran en un eje fijo.
sincronizadores tienen gran importancia en el manejo
El aceite purificado, entra en la caja por medio de una
automático o a distancia. El árbol receptor tiene un
bomba provista de un piñón.
apoyo en la caja de transmisiones y otro en el volante.
La fijación y bloqueo de las horquillas que mandan las
El árbol secundario está hecho como una polea de
ruedas dentadas se muestra en el corte D-D. El
ruedas dentadas, que giran en un eje fijo. El manejo
manejo de las ruedas dentadas móviles se realiza por
de las ruedas dentadas móviles se realiza por medio de
medio de la palanca.
una palanca de cambio. La articulación de ésta, permite trasladar la manivela en dos direcciones perpendiculares entre sí.
colocada la segunda leva y la rueda dentada 12, que está engranada con la rueda dentada 11.
HOJAS 156, 157, 158 y 159 . Caja de velocidades del torno universal lE 610 (Construcción ENIMS). — El torno es movido por un motor eléctrico individual tipo A 41-4 de potencia N = 1,7 Kw., n = 1.420 rev. /min. El giro se transmite por una transmisión de correas trapezoidales a la polea receptora 1 de la caja. La caja de velocidades, transmite el giro de la transmisión trapezoidal 2 a la polea del eje del cabezal del torno y después a la barra. La caja de velocidades está colocada dentro del pedestal del torno, sobre la placa especial 3, que se desplaza con respecto a las correas motrices para su tensión. En la caja de velocidades hay tres árboles (dos de ellos coaxiales) en los que están colocadas las ruedas
dentadas,
que
aseguran
ocho
como
transmisiones de velocidades con el denominador de la serie φ = 1,41. El número de revoluciones del árbol de salida es 250, 355, 500, 710, 1.000, 1.400, 2.000, 2.800 rev. /min. El cambio de marchas se realiza por las levas de disco 4 y 5, en los canales de las cuales están montados los rodillos 6 de las palancas 7, que desplazan las ruedas dentadas. Las levas de disco, reciben el giro del yo- ¡ante 8, a través de la transmisión cónica dentada 9 y el árbol vertical estriado 10, en el que está montada una de las levas y la rueda dentada 11. En el eje 13, está
HOJAS 160, 161, 162 y 163. Caja de velocidades de la taladradora vertical 2A 135. — La caja, es de doce velocidades, cuatro árboles y ruedas dentadas móviles. El movimiento del motor eléctrico de potencia N = 4,5 Kw., n = = 1.460 rev. /min. se transmite, por medio de la transmisión trapezoidal, al árbol receptor II de la caja. El motor está colocado sobre una guía, que al trasladarse por medio del tornillo 9, tensa la correa. El árbol de salida de la caja es hueco y dentro de él se mueve el husillo de la máquina. El mando de cambio del número de revoluciones, se lleva a cabo por medio de un dispositivo de preselección,
que
permite
preparar
la
siguiente
combinación de ruedas sin alterar la anterior y en el momento necesario realizar el cambio rápido. La preselección del número de revoluciones se efectúa girando el limbo 1 (véase la hoja 160). Este, por medio del par helicoidal de ruedas dentadas 2 y el pequeño árbol VI gira los discos dobles 3. El traslado de las ruedas a lo largo del eje, se realiza con la manivela 4, que por medio de los sectores dentados 5 y las palancas 6, mueve los discos; estos trasladan los deslizadores 7 con las horquillas 8, que entran en las gargantas de las ruedas dentadas desplazables. El aceite entra a la caja por la bomba de engranajes 10.
HOJAS 164, 165, 166 y 167 . Caja de velocidades de la fresadora SN 82. — La caja es de cinco árboles, con ruedas desplazables; tiene dieciocho transmisio-nes; el número de revoluciones va desde 300 hasta 1.500 rev./min. El árbol receptor de la caja, recibe el giro de un motor con brida circular (N = 7 Kw., n = 1.445 rev./min.) a través de un acoplamiento elástico. Los árboles de la caja están situados en los orificios del bastidor y giran sobre cojinetes de bolas. El husillo de la máquina tiene tres apoyos y gira sobre cojinetes de rodillos cónicos. En el husillo, además de las ruedas dentadas, está montado el volante 2, que sirve para uniformar la velocidad durante el fresado. El engrase a las ruedas dentadas y cojinetes llega por medio de la bomba 3. El mando de cambio de número de revoluciones se realiza de forma similar al de la caja de velocidades de la máquina 2A 135 (véase las hojas 160, 161, 162 y 163). El número de revoluciones se preselecciona con el limbo 4, que a través de la transmisión cónica 5, gira el disco doble 6. El traslado de las poleas de las ruedas dentadas a lo largo del eje, se efectúa por medio de la manivela 7, que desplaza a lo largo del eje el disco 6, por medio de la cremallera 8 y la horquilla 9. El disco 6 manda las cremalleras 11 y los deslizadores con horquilla 10.
HOJAS 168, 169 y 170 . Caja de tomas de la fresadora SN 82. — La caja tiene 18 velocidades diferentes de toma, de avance de la bancada y una velocidad de marcha rápida de la misma. La caja de tomas, es de cinco árboles con carretes de ruedas dentadas desplazables. La caja recibe el movimiento de rotación del motor eléctrico (N = 1,7 Kw., n = 1.450 rev./min.). A través de los dos tríos 1 y 2 el árbol V recibe 9 velocidades. Más adelante, el árbol VI recibe el giro transmitido
a
través
del
intermediario
o directamente
dentado
. De este modo,
el árbol VI recibe 18 velocidades desde 7,4 hasta 355 rev./min. y una para la marcha rápida n=875
rev./min. En el árbol VI están colocados los embragues de fricción, uno de bolas de seguridad y el otro de disco: el embrague de fricción embraga la marcha rápida de la fresadora. Todos los árboles de la caja, giran sobre cojinetes de deslizamiento y los árboles II y VI sobre cojinetes de rodadura. El engrase entra por una bomba común, para la caja de velocidades y la caja de tomas. El número de revoluciones se cambia por medio de un mecanismo de
preselección.
La
elección,
del
número
de
revoluciones se realiza por el volante 3 (movimiento de rotación) que hace girar al disco doble 4.
HOJA 171. Esquemas de situación de las ruedas
El cambio de las ruedas dentadas se realiza por el
dentadas en las cajas de velocidades. — Se muestran
mismo volante 3 (movimiento de traslación a lo largo
las dimensiones axiales de dos, tres y cuatro
del eje) por desplazamiento de las cremalleras 5 y los
velocidades de las cajas de dos árboles en caso
deslizadores 6 con las horquillas 7.
estrecho (además del esquema de cuatro velocidades: esquema b ).
Cuando
es
necesario
el
cambio
sucesivo
de
velocidades, con el movimiento de la manivela en una
desplazamiento en el encaste del eje sea igual en los dos lados (fig. 4).
dirección o con pequeños denominadores de la serie de revoluciones φ se tienen que emplear transmisiones con grandes dimensiones axiales. En el esquema de la caja de dos velocidades se muestran los métodos de mando de las ruedas dentadas para su desplazamiento sobre el árbol: a) con palanca con un encastre o un engarce de abrazadera y b) con un deslizador de horquilla. Para asegurar las dimensiones mínimas axiales de las ruedas, se dan recomendaciones para elegir la distancia mínima entre las coronas, partiendo de las necesidades de tallado.
HOJA 173. Conjugación de las ruedas dentadas móviles con los mecanismos de dirección, para árboles horizontales y verticales. — El abrazo de las ruedas dentadas se realiza por medio de un deslizador con horquilla o dedo. El brazo bilateral centrado en la garganta de las ruedas dentadas (fig. 1, 2, 5 y 6) es mejor, que la horquilla sobre las coronas (fig. 3 y 4), ya que no existe momento de torsión. Mediante el brazo central se puede prescindir de los mecanismos suplementarios contra el giro del deslizador en la barra de mando y aproximar los encajes al eje de rotación. Así, la velocidad de deslizamiento en los encajes y el momento de torsión durante el cambio
HOJA 172. Esquemas de cambio de las ruedas
serán insignificantes, pero las medidas axiales de la
dentadas desplazables. — Cuando los desplazamientos
polea aumentan.
axiales son pequeños, las ruedas dentadas se cambian con palanca (fig. 1). Si las ruedas dentadas son difícilmente accesibles, el movimiento se realiza por transmisión dentada y palanca fija en el eje auxiliar (fig. 2). Cuando los desplazamientos axiales son grandes el carrete de ruedas dentadas se mueve mediante un deslizante con horquilla (fig. 3). El radio de la palanca, para el desplazamiento de las ruedas dentadas, debe ser elegido de tal modo, que el
HOJA 174. Transmisiones de horquillas deslizantes en mecanismos de mando. — Las transmisiones de mando se dividen en tres grupos fundamentales: 1) Por palanca, para desplazamientos cortos. a) Directamente con palanca o con palanca con eje (en cargas pequeñas). b) Con palanca con encaste u horquilla (en cargas grandes). 2) Con ruedas dentadas, cremallera o un sector dentado de la cremallera (cuando el desplazamiento de los deslizantes es largo). 3) Con excéntricas: a) de disco, b) de tambor.
HOJA 176. Manivelas con fijación. — Según el ángulo
En la transmisión de mando por excéntricas reduce la
de giro se emplean cuatro tipos de manivelas. Cuando
cantidad de palancas al mínimo.
los ángulos de giro son grandes, se emplea la manivela que se muestra en la fig. 1 (es indispensable que la distancia entre los extremos de los alojamientos para las bolas no sea menor de 1-2 mm.), la construcción según las figs. 2 y 3, cuando los ángulos de giro son medios, y la de la fig. 4, cuando el giro de la manivela tiene cualquier ángulo.
HOJA 175. Ejes, vástagos deslizantes y árboles intermedios en los mecanismos de mando. — En la hoja se muestran construcciones modelo de ejes fijos, deslizantes redondos, ejes intermedios y ejes de palancas (largos y cortos) que se emplean en los mecanismos de mando.
HOJA 177. Manivelas con fijación y manivelas con fijación en cualquier posición (para los variadores). — En la hoja se muestran las construcciones no estandarizadas de manivelas de mando, con fijación
para las cajas de velocidades y dos construcciones con
HOJA 179. Mecanismo de desplazamiento de las
fijación en cualquier situación, para los variadores.
ruedas dentadas con palancas de cambio. — Este mecanismo se emplea con frecuencia en el mando de las cajas de velocidades de automóvil. La palanca de cambio tiene un movimiento de oscilación en dos direcciones perpendiculares entre sí. Cuando el movimiento es perpendicular al eje de los árboles deslizantes la palanca engrana con uno u otro de estos y cuando el movimiento es paralelo al eje de los árboles, desplaza las ruedas dentadas. Las horquillas deslizantes están fijas en los árboles deslizantes.
HOJA
178.
Mecanismos
de
palanca
para
el
desplazamiento de las ruedas dentadas. — Esquema simple de mando con carrete móvil, la manivela con fijación y la palanca con encaste (fig. 1). Las dos manivelas (fig. 2) tienen un eje común de giro y mandan a dos ruedas dentadas de desplazamiento, que
están
montadas
en
diferentes
árboles.
La
manivela (fig. 3) está unida a un vástago deslizante que realiza el desplazamiento axial de la rueda dentada móvil. En las figs. 4 y 5 el desplazamiento de las ruedas dentadas, se realiza con las manivelas por medio de las palancas, deslizantes y horquillas.
HOJA 180. Mecanismos de desplazamiento de ruedas dentadas: de cremallera dentada y de disco con excéntrica. —
Acá falta una grafica.
La construcción de un sistema de desplazamiento de dos carretes de ruedas dentadas, mediante horquillas deslizantes con mecanismo de cremallera dentada y dos manivelas montadas en un solo eje, se muestra en la fig. 1. La construcción del mando de dos ruedas dentadas mediante horquillas deslizantes y excéntrica de disco se muestra en la fig. 2.
HOJA 181. Mecanismo de desplazamiento de ruedas
HOJA 183. Mecanismo de desplazamiento de las
dentadas con excéntrica de tambor. — Tres carretes de
ruedas dentadas con preselección del número de
ruedas dentadas que se desplazan a lo largo del árbol
vueltas. — Tales construcciones se emplean mucho en
por medio de horquillas deslizantes, y reciben el
las máquinas para cajas de cambio de muchas
movimiento
La
velocidades. Dicha construcción tiene dos manivelas:
excéntrica de tambor recibe el movimiento rotativo
una, para establecer previamente el número de vueltas
mediante las ruedas dentadas cónicas del volante.
y la otra, para el cambio de todas las ruedas dentadas.
HOJA 182. Mecanismo de desplazamiento de ruedas
HOJAS 184 y 185 . Empuñaduras. — Para el cambio
dentadas con excéntrica radial. — La manivela de
de
mando tiene dos movimientos rotativos: uno par a girar
empuñaduras de forma (según las normas de la
la excéntrica y otro para el desplazamiento axial de la
construcción de máquinas MN 4-64), empuñaduras
misma. Así se produce el giro de las palancas con
esféricas o de bola (según GOST 3055-45), giratorios
encastes, que desplazan las ruedas dentadas.
para los mecanismos de mando (según las normas de
de
una
excéntrica
de
tambor.
velocidades
en
las
cajas
se
emplean
las
construcción de máquinas MN 5-64), puños de cambio
con fijador (según las normas ENIMS), puños de bola (según las normas de la construcción de máquinas MN 6-64) y puños de palanca de mando (según las normas de la construcción de máquinas MN 2725-64).
HOJA 188. Volantes. — Cuando los ángulos de giro son grandes se emplean volantes. Para poder efectuar un giro rápido, hay una empuñadura fija en el volante
HOJAS 186 y 187. Ejes y cubos de las manivelas con bola. — El tipo principal de manivela para la dirección de la caja de velocidades de máquinas estacionarias, es el de cubo con una palanca y una bola con fijación o sin ella. Cuando los ángulos de giro son grandes se emplean las palancas en forma de cruz con varios ejes y puños de bola. En las hojas se muestran palancas cortas con bola, para las manivelas simples y palancas largas, para manivelas en forma de cruz y cubos de diferente configuración, con fijación y sin ella. Los dibujos y las medidas de las palancas y cubos se han tomado según las normas de ENIMS.
y para transmitir momentos grandes, la parte interior del mismo está hecha de forma ondulada. Las empuñaduras de los volantes y las medidas, se han tomado de las normas de construcción de máquinas MN 7-64, MN 8-64 y MN 9-64.
unas almohadillas cilíndricas, que ruedan una sobre otra. Cada almohadilla está unida con el correspondiente
TRANSMISIONES DE CADENA
eslabón por un diente especial. En la tabla 3 se muestran las medidas principales de las cadenas
En este capítulo se presentan las cadenas de
dentadas.
transmisión y de tracción. Las cadenas de transmisión se emplean en las transmisiones de energía a distancias medias, entre árboles paralelos. En comparación con las transmisiones por correa, las de cadenas poseen medidas menores y aseguran la relación de transmisión constante, ya que funcionan sin deslizamiento. Para
facilitar
transmisión,
la en
elección las
tablas
de de
las
cadenas
los
de
parámetros
principales, están incluidas las proyecciones de las superficies de apoyo de las articulaciones. Las cadenas de tracción se emplean en calidad de órgano de tracción en diferentes transportadores.
HOJA 190. Construcción del perfil del diente de las ruedas estrelladas para cadenas dentadas. — La construcción se empieza por dividir la circunferencia
HOJA 189. Cadenas dentadas de transmisión. — Las cadenas dentadas (fig. 1-2) están formadas por juegos de placas dentadas (fig. 3), unidos en paquetes con articulaciones. Las articulaciones se forman con los ejes y cojinetes de segmentos, cada uno de los cuales está fijo con las placas de un eslabón (fig. 6). Para ello, en las placas hay unos orificios perfilados. Para evitar que salten durante el funcionamiento de las ruedas estrelladas, las cadenas se fabrican con unas plaquitas de centraje: laterales (tipo B) o interiores (tipo C). Las placas del tipo C funcionan mejor cuando las velocidades son grandes. Las cadenas con articulaciones oscilantes de la compañía Morza se muestran en la fig. 7. En los orificios de las placas de cada eslabón, hay colocadas
de diámetro dδ en z partes (donde z es el número de dientes de la rueda estrellada) y se obtienen los centros de las articulaciones de la cadena (los puntos A, B y C). La longitud de las cuerdas, dibujadas sobre estos puntos, equivale al paso t. En el polígono de z lados obtenido, se inscribe el círculo de diámetro De. Se unen los puntos A, B y C con el centro de la rueda estrellada, formando los ángulos centrales φ. En las bisectrices de estos ángulos se miden los segmentos y, y se dibujan los lados de los ángulos α= 60°, que serán los que forman las superficies laterales de los dientes. Se dibujan líneas paralelas a las cuerdas a la distancia h y se obtienen los segmentos OC1 y OC2, que forman el fondo del hueco del diente.
HOJA 192. Construcción del diente de rueda estrellada, según GOST 591-61. — La construcción se empieza por la división de la circunferencia de diámetro d en z partes. A través del centro de las ruedas estrelladas y los puntos obtenidos, se dibujan las líneas ejes de los huecos de los dientes. Desde los puntos 0 con el radio R, se trazan los arcos. Se buscan los puntos 01 y 02. Con los radios R1 y R2 respectivamente se dibujan los arcos EF y GK. Se dibuja el sector FG, tangente a los arcos trazados.
HOJA 191. Cadenas de transmisión por rodillos. — Las cadenas de transmisión por rodillos constan de placas interiores unidas por casquillos, y placas exteriores, unidas por ejes. Estos ruedan por los dientes de las ruedas estrelladas a la entrada y salida del eslabón de la cadena de engranaje, cosa que disminuye las pérdidas por rozamiento y desgaste. Las cadenas de rodillos se fabrican de una y de muchas hileras. Las cadenas de muchas hileras se emplean cuando las cargas son grandes, cuando es necesario disminuir las medidas radiales o la velocidad del movimiento de las cadenas. Las transmisiones de cadena, generalmente se fabrican con número par de
HOJA 193. Cadenas de tracción con placas. — Las
eslabones y se unen con los eslabones de empalme. Si
cadenas de tracción tienen pasos grandes para la
es necesaria una transmisión con número impar de
comodidad de fijación a las piezas de trabajo. Se
eslabones, entonces la cadena se une con un eslabón
emplean
de transición.
pequeñas velocidades.
en
las
máquinas
transportadoras
con
Se recomiendan las cadenas del tipo C para los elevadores verticales y otras máquinas semejantes; las cadenas de los tipos CP y CK para los transportadores de placas y rastrillos. Las cadenas que se muestran en la hoja se fabrican en dos casos: I — construcción indesmontable, II — construcción desmontable.
Para la comodidad de fijación de las piezas de trabajo, GOST 588-64 prevé la posibilidad de fabricación de tres tipos de placas especiales, que se colocan en lugar de las externas. Se pueden determinar las cargas de trabajo entre los márgenes del 4-12 % de la rotura indicada en la tabla 1. (Los valores grandes, para los pasos grandes). La relación de las medidas para construir el perfil de los dientes de las ruedas estrelladas se dan en la tabla 2.
HOJA 195. Construcción de las ruedas estrelladas. — Las ruedas estrelladas se fabrican de barra (fig. 1), de metal
forjado
(fig.
2),
de
fundición
(fig.
3)
o
desmontables (fig. 4), de planchas con soldadura en el cubo (fig. 5), de fijación en el cubo con pernos (fig. 6), de chapas desmontables (fig. 7) y con corona dentada hecha de material plástico (fig. 8). Las ruedas estrelladas de fundición se emplean cuando el número de revoluciones es pequeño y las medidas grandes, en las máquinas de transporte y
HOJA 194. Cadenas de tracción desmontables. — Las
agrícolas. Con el objeto de economizar metal se
cadenas de tracción desmontables que poseen la
emplean ruedas estrelladas soldadas o remachadas de
movilidad de los eslabones en dos direcciones, se
chapas.
emplean para el traslado de cargas en cadenas
Las ruedas estrelladas con corona de plástico se
continuas
emplean en las transmisiones rápidas para disminuir
y
elevadas.
GOST
589-64
prevé
la
posibilidad de fabricar cadenas de dos tipos R-1 (se muestran en la hoja) y R-2. Las cadenas R-2 se diferencian por su menor movilidad en la superficie donde están colocados los rodillos cilíndricos. Los esfuerzos de trabajo en la cadena deben ser de 710 % de las cargas de rotura, indicadas en la tabla 1. La relación de medidas para la construcción del perfil de los dientes de las ruedas estrelladas se dan en las tablas 2 y 3.
el ruido.
La rueda estrellada (fig. 2) para disminuir las pérdidas
HOJA 196. Ruedas estrelladas de tensión. — Además
de rozamiento en los apoyos, está montada sobre
del método principal de regulación de tensión el
cojinetes oscilantes. Se coloca un muelle más fuert e en
combamiento
la rueda estrellada ya que no posee fijadores.
de
las
cadenas
durante
el
desplazamiento del árbol de transmisión, se emplea
En la rueda estrellada (fig. 4) se emplea un muelle
también la regulación por ruedas estrelladas tensoras,
espiral. Los cojinetes están montados sobre plástico.
que se desplazan a mano (figs. 1-7) o automáticamente
La tensión se realiza por medio del desplazamiento del
(fig. 8).
eje de la rueda estrellada sobre el radio e 1 alrededor
En las transmisiones de bajas revoluciones, en lugar
del soporte.
de ruedas estrelladas se pueden emplear rodillos (fig.
La rueda estrellada se une por estrías de perfil
5) Las ruedas estrelladas deben asegurar la tensión
triangular, con el cuerpo de la transmisión de cadena.
normal de la cadena al cambiar su longitud en los
Al trasladar la unión de estrías a la medida e1 se
límites 2t.
puede colocar fácilmente apoyo en la situación necesaria. Las posibles posiciones de las ruedas estrelladas tensoras en la transmisión se dan en la fig. 3.
HOJA
197.
Ruedas
estrelladas
con
tensión
automática. — Las construcciones de las figs. 1-4, se emplean para las transmisiones de cadenas cortas, cuando las cadenas se pueden tensar con pequeño
HOJA 198. Ejemplos de conjuntos de transmisiones
desplazamiento de las ruedas estrelladas tensoras. La
de cadena, en máquinas agrícolas. — En la hoja hay
rueda estrellada (fig. 1) está montada sobre un
ejemplos de dos conjuntos con ruedas estrelladas, en
cojinete de deslizamiento.
los que el momento de giro se transmite a través de
La presión de la rueda estrellada sobre la cadena se
embragues de protección: de excéntrica (fig. 1) y de
realiza por un muelle cilíndrico, colocado dentro de la
fricción (figura 2), y un ejemplo de montaje de varias
misma. Al trasladarse la rueda estrellada a la derecha,
ruedas estrelladas sobre un árbol (fig. 3).
los fijadores del pie caen en los pasos del deslizador y reciben el esfuerzo por parte de la cadena.
HOJA 200. Protección y engrase de las transmisiones HOJA 199. Reductor de cadenas. — Reductor coaxial
de cadena. — Las protecciones se disponen para evitar
de cadena de doble transmisión, con fijación en
que las transmisiones de cadena se ensucien,
voladizo de las ruedas estrelladas de los árboles de
disminuir el ruido, asegurar el buen funcionamiento y
entrada y salida, están fabricados sin partición, con
el régimen de engrase. En la fig. 1, se muestra la
una tapa estampada ligera. Tal solución permite
protección de una transmisión de cadena de bajas
disminuir su peso.
revoluciones, hecha de chapas de acero.
La rueda estrellada de altas revoluciones está fija
El engrase de la cadena es de impregnación de grafito.
directamente al árbol del motor eléctrico, por medio de
En
aros elásticos. Las ruedas estrelladas grandes hay que
construcción estampada-soldada; el engrase se realiza
montarlas dentro del cuerpo, cosa que representa un
por la inmersión de la rueda estrellada de bajas
defecto del diseño constructivo.
revoluciones en aceite. En la fig. 3, se muestra una
La tensión de las cadenas se realiza por medio de
protección también estampada-sólida.
zapatas de plástico que se deslizan por los ramales de
Engrase: el aceite dispersado por el disco cae sobre la
carga.
placa de repulsión, en la que se des- liza por un canal
Las transmisiones de cadena se engrasan por
inclinado sobre la cadena. Para evitar el deslizamiento
inmersión en aceite. Los cojinetes del árbol intermedio
del aceite por los árboles de las ruedas estrelladas, se
se engrasan con el aceite disperso por la transmisión
emplean placas de retención.
de altas revoluciones.
Las placas se centran en los árboles y se evita su giro
El engrase de los cojinetes del árbol de salida se lleva
por medio de apoyos. Tal construcción de los
a cabo, con grasa consistente. El retén de los árboles
conjuntos estancos permite realizar el montaje de
de entrada y salida es laberíntico.
protección con menor exactitud.
la
fig.
2,
se
muestra
una
protección
de
En la fig. 4, se da la protección de una transmisión de carga grande. El engrase se realiza por medio de una bomba. La construcción de estanqueidad es análoga a la que se muestra en la fig. 3.
Los extremos de los árboles y ejes con cojinetes de fricción pueden ser cilíndricos lisos (fig. 1), cilíndricos con reborde (fig. 2) y, más raramente, cónicos. Los extremos de los árboles para cojinetes oscilantes y para cubos se fabrican: cilíndricos lisos (fig. 3), cilíndricos con estrías (para los cubos estriados), cilíndricos con fijación de las piezas montadas con rosca interior con uno o dos tornillos (fig. 4), o con rosca externa para la tuerca (fig. 5), y también cónicos con fijación de las piezas con rosca interior (fig. 6), o con rosca exterior (fig. 7). Los extremos especiales de los árboles pueden estar fabricados como si fueran semiacoplamientos (fig.8y9).
ELEMENTOS DE LAS TRANSMISIONES ÁRBOLES Y EJES Los árboles sirven para sostener las piezas que giran y transmitir el momento de giro. Los ejes sirven para sostener las piezas que giran u oscilan y no transmiten el momento de giro.
HOJA 201 Clasificación. Elementos de los árboles y ejes (extremos de los árboles). — Los árboles se dividen: 1) Según su misión; en árboles de transmisión, árboles de mecanismos auxiliares y árboles principales. 2) Según la forma de sus ejes: con eje recto, acodado y con ejes variables (telescópicos y flexibles). 3) Según su configuración: en lisos, escalonados y con estrías. Los ejes se dividen: 1) Según su misión: en ejes de máquinas de transporte y elevadoras transportadoras y ejes de transmisión (dentados, de correas y otros). 2) Según las condiciones de trabajo: giratorios y fijos.
HOJA 202. Elementos de los ejes y de los árboles (zonas de transición) — La elección de la forma óptima de las zonas de transición y los radios de los cuellos tiene gran importancia, desde el punto de vista de la resistencia a la fatiga de los árboles, y de la tecnología de su fabricación. Si el criterio principal del proyecto es la solidez, la forma de las zonas de transición está sometida a las condiciones de resistencia, y si es la dureza (en particular, en los árboles de las cajas de velocidades y otros árboles con los apoyos extremos próximos con pequeños momentos de flexión), entonces a las exigencias tecnológicas.
emplean con frecuencia los extremos de los árboles de forma cónica, ya que cuando las ruedas son templa. das, las uniones enchavetadas en los extremos de los árboles cilíndricos de entrada y salida, resultan con demasiadas tensiones. Cuando el extremo del árbol es cónico se puede hacer el montaje con la tensión necesaria sin perjudicar los cojinetes. Las ruedas dentadas de diámetros pequeños se fabrican junto con los, árboles. Cuando las medidas axiales
son
estrechas
se
emplean
árboles
con
semiacoplamientos.
HOJA 203. Ejes de transmisiones (dentadas y de correa). — Los ejes de las transmisiones se dividen en giratorios (en voladizo y de dos apoyos) y fijos. Los ejes fijos tienen menores medidas, los giratorios aseguran mejor gula. Los más simples son los ejes en voladizo fijos, que se emplean cuando las cargas son pequeñas.
HOJA 205. Árboles de las cajas de transmisión. — En la hoja se muestran 1) árboles con chaveta para las ruedas dentadas fijas para las desplazables y árboles combinados; ruedas
2)
dentadas
árboles
con
desplazables,
estrías para
para las
las
ruedas
dentadas fijas y combinados; 3) árboles de chaveta y
HOJA 204. Árboles de los reductores. — En la hoja se muestran los árboles de los reductores de una y dos transmisiones: árboles sin voladizo con uno y dos extremos salientes (árboles de entrada y salida). Los árboles de los reductores. se fabrican de forma escalonada con apoyos para rectificar o con cuellos sin torneado. Los extremos salientes de los árboles pueden ser cilíndricos o cónicos. En los últimos tiempos se
estrías, en los que los sectores con chaveta son para las ruedas dentadas fijas y los sectores con estrías para las ruedas desplazables. Los árboles con chaveta para las ruedas dentadas móviles se emplean sólo en la industria con equipo insuficiente.
transmisiones, y reductores y también para disminuir las dimensiones del conjunto en dirección transversal, se proyectan con frecuencia mecanismos con árboles coaxiales. En la fig. 1 se muestran los árboles coaxiales de caja de transmisión de un tomo, en las figs. 2 y 3 los árboles de entrada y salida de dos reductores coaxiales de doble transmisión y en la fig. 4 los árboles coaxiales de una caja de cambio de velocidades de automóvil. Cuando es necesario que los árboles coaxiales puedan
HOJA 206. Árboles con tres apoyos. — Para evitar las
acoplarse directamente, los apoyos de un árbol se
combaduras y los momentos de flexión, los árboles
disponen en un rebaje del otro árbol o en el cuerpo del
largos se fabrican con muchos apoyos. En la hoja se
acoplamiento montado en éste. Para la unión de
muestra la construcción de los árboles de tres apoyos
árboles coaxiales en las cajas de velocidades se
de cajas de velocidades.
emplean acoplamientos dentados (figs. 1 y 4).
Para evitar la deformación del aro del cojinete, por el sector estilado del árbol, y asegurar el montaje necesario del aro interior del cojinete, en los árboles estriados,
debajo
del
cojinete
intermedio,
corrientemente se coloca un casquillo. La fijación axial de los árboles largos se realiza principalmente en un apoyo (fig. 1), o sobre dos apoyos contiguos (fig. 2).
HOJA 208. Árboles de turbinas hidráulicas y de vapor. — Los árboles de las turbinas hidráulicas se caracterizan por la situación en voladizo de las ruedas y las grandes cargas de los momentos de giro con respecto a los pequeños momentos de flexión, por lo cual el diámetro de sección, es poco variable en su longitud. Para el apoyo se emplean cojinetes de fricción. En las
HOJA 207. Árboles coaxiales. — Para disminuir la
nuevas
cantidad de particiones en los cuerpos de las cajas de
emplean árboles soldados. Los cuellos para los
construcciones
de
turbinas
potentes
se
cojinetes están en contacto con agua, por lo que se recubren de acero inoxidable en chapa o aplicado por metalización. Los árboles de las turbinas de vapor sé caracterizan por su forma escalonada para el prensado de los discos; esta forma se aproxima a la del árbol de resistencia a la flexión equivalente. Los árboles giran sobre cojinetes de fricción.
HOJA 210. Árboles de máquinas - herramientas. — Los árboles de las máquinas-herramientas se dividen en dos grupos: el primero, árboles cargados con momentos
de
flexión
‘y
de
giro
(para
tornos,
fresadoras, pulidoras y otras); el segundo, árboles cargados principalmente con momentos de giro (para las taladradoras, roscadoras). Los árboles del primer grupo se caracterizan por su elevada dureza, necesaria para obtener piezas de precisión. Como apoyos se emplean cojinetes de rodillos de dos
HOJA 209. Árboles de rotores de máquinas eléctricas.
hileras con orificio cónico en el aro interior. Los
—
árboles del segundo grupo se fabrican más delgados
Los
árboles
caracterizan
por
de su
las
máquinas eléctricas se
forma
escalonada
y
su
engruesamiento en el lugar de montaje del rotor. Los árboles de las máquinas pequeñas y medias giran sobre cojinetes de rodamiento (fig. 1), los de las máquinas pesadas en cojinetes de fricción (véase la hoja 226 “Cojinetes de fricción de las máquinas eléctricas”). En las amoladoras y otras máquinas, cuando no es necesario regular el número de vueltas o con una pequeña gama de regulación, se emplean máquinas eléctricas con el rotor montado en el eje.
que los del primer grupo.
HOJA
211.
Árboles
para
tambores
y
ruedas
estrelladas. — Los árboles para tambores y medas estrelladas se fabrican corrientemente de forma escalonada (figs. 1, 4 y 5), pero para disminuir el peso se pueden emplear árboles de tubo soldados (fig. 2). Los tambores se pueden fabricar con muñones cilíndricos cortos soldados a los discos (fig. 3). Como apoyos se emplean cojinetes de autocentraje para compensar el descentraje que puede producirse en la fabricación o montaje de los apoyos de los cojinetes. El árbol se fija en dirección axial en un apoyo, siendo
HOJA 213. Ejes de máquinas de elevación y transporte. — En los tambores de las máquinas de
el otro flotante.
elevación se emplean principalmente ejes fijos. En el tambor con transmisión dentada (fig. 1) se emplean ejes fijos y en la transmisión del tambor de la fig. 2 un acoplamiento que hace girar al eje. El apoyo izquierdo del eje (fig. 2) está colocado en el orificio del árbol de salida
del
reductor,
y
compensa
pequeñas
desviaciones axiales de la construcción. Los tambores con muñones extremos cortos, pueden estar hechos sin eje transversal. El árbol de la grúa giratoria (fig. 3) se fija por un extremo cónico a la placa de base y es de forma aproximadamente equirresistente a la flexión. En la parte superior de la columna va montado un tope de bolas y un cojinete de bolas autocentrante. El cojinete inferior se forma por el sistema de rodillos,
HOJA 212.
Árbol
y
eje
de
transportador.
—
Construcción del árbol y el eje del transportador de rastrillo reversible de cadena móvil SKR-11 con cojinetes de autocentrantes montados en diferentes cuerpos. La cadena móvil está destinada para funcionar en un ambiente abrasivo por lo cual los cojinetes tienen triple dureza.
que ruedan por la parte cilíndrica de la columna.
HOJA 214. Ejes de máquinas de transporte. — El eje
HOJAS 216 y 217 . Árboles flexibles. — Los árboles
de la locomotora está montado sobre cojines de
flexibles se emplean para transmitir el giro entre
rodillos cónicos con los vértices de los conos dirigidos
árboles, cuya situación relativa en el espacio es
a diferentes lados, cosa que disminuye algo las
cambiante. Se emplean: en las transmisiones de
exigencias de centraje del buje y eje.
fuerza, aparatos de control, aparatos de mando a distancia. El árbol flexible consta de espirales de alambre enrolladas sucesivamente una sobre otra (hoja 216). El árbol flexible funciona dentro de una coraza que recibe los esfuerzos que actúan sobre el árbol, mantiene el engrase, protege el árbol de la suciedad y las averías y protege al personal de servicio de ser lastimados por el árbol. Para la unión del árbol flexible con los árboles de la transmisión y la máquina se emplean terminales (hoja 217). Los terminales se fabrican con fijación rígida y
HOJA 215. CIGÜEÑALES. — Los cigüeñales se emplean en los motores de émbolos y muchas otras máquinas.
Poseen
los
siguientes
elementos
de
construcción: cuellos para cojinetes, cuellos de bielas (muñequillas), platos o manivelas, que unen los cuellos de los cojinetes y los de bielas y cabo o extremo de salida. Los cigüeñales pueden ser de uno o de muchos codos, forjados o estampados (fig. 1) y fundidos (fig. 2), con posterior elaboración mecánica. Para elevar la solidez de los cigüeñales de función se les puede dar la forma más racional.
con extremo deslizante. La cubierta se une a los cuerpos de los elementos unidos por medio de una armadura.
HOJA 218. Diámetros, longitudes y conicidades normales.
—
Para
limitar
la
nomenclatura
de
herramientas de corte y medición, hay que designar los diámetros, longitudes y conicidades de los árboles de las series normales; Los diámetros y longitudes normales en construcción de máquinas desde 1 hasta 10.000 mm. se dan según GOST 6636-60, y las conicidades normales y los ejemplos de su empleo según GOST 8593-57. Las superficies cónicas de montaje de los árboles dan buenos
centrajes
de
las
piezas,
descargan
parcialmente a la chaveta de la transmisión, del momento de giro y facilitan la colocación de las piezas en el árbol.
HOJA 220. Arandelas de montaje. — Las arandelas de montaje se emplean para limitar los desplazamientos axiales de piezas que giran libremente y más raramente
para
fijar
las
piezas
montadas
con
chavetas. Las arandelas, según GOST 2832-64 con fijación por tornillos de presión se emplean cuando las cargas son pequeñas. Las arandelas según GOST 3130-64 con fijación por clavija se emplean cuando las cargas son grandes, pero debilitan el árbol. Las arandelas desmontables según las normas PTM, se emplean cuando el montaje a lo largo del eje es difícil. Los tornillos de presión para fijar las arandelas de montaje y los cubos se fabrican: con finales cónicos (a) cuando no hay cargas sistemáticas; con finales cilíndricos (b) y cónicos con pequeña conicidad (c), que entran en orificios cilíndricos, cuando las cargas son pequeñas.
HOJA 219. Fijadores de ejes. Orificios de centraje. —
Las medidas de las hendiduras en los árboles para los
Los fijadores de ejes se dan según las normas de las
tornillos de presión están tomadas del libro de Vasilev
máquinas de transporte y elevación. Se muestran los
V. Z. y otros. “Tablas de consulta para las piezas de
orificios de centraje normales con ángulo de conicidad
máquinas”. Parte II, 5 edic. Edición estatal de
60°. Los datos de las tablas según OST 3725 abarcan
maquinaria. 1966.
los orificios de centraje del tipo A y C.
HOJA 222. Cojinetes desmontables e indesmontables. — Los cojinetes desmontables con engrasador y engrase consistente se emplean en conjuntos de
COJINETES DE DESLIZAMIENTO
máquinas en los que el rozamiento es poco importante cuando las velocidades son muy pequeñas y las
Los apoyos de deslizamiento o de fricción se emplean
presiones específicas bajas.
principalmente en las máquinas de altas velocidades
Los casquillos se colocan en el cuerpo del cojinete con
de deslizamiento con grandes cargas dinámicas en los
pequeña holgura. Los casquillos se mantienen por
apoyos, en las máquinas pesadas, en medios agresivos
anillos de fijación o clavijas.
y
Los cojinetes indesmontables se emplean también en
cuando
las
exigencias
de
precisión
son
especialmente altas.
conjuntos sin importancia, en los que el desgaste no influye en el funcionamiento, por ejemplo, en un trabajo periódico y breve.
HOJA
221.
Clasificación
de
los
cojinetes
de
deslizamiento. — La clasificación se realiza: según el mecanismo que forma la capa portadora, según la dirección de la carga, y también según la construcción de los elementos de apoyo. Además, es posible la división según el carácter de la carga, estático o dinámico.
HOJA
223.
Casquillos
de
cojinetes.
Cojinetes
expuestos
a
deformaciones
por
esfuerzos
y
oscilantes. — Los casquillos más simples para los
temperatura, como resultado de lo cual las superficies
cojinetes
de trabajo de los cojinetes adquieren durante el
indesmontables
son
casquillos
lisos
cilíndricos.
funcionamiento forma ovalada, además el diámetro
Los casquillos oscilantes se hacen como conjuntos
menor se obtiene en la superficie de partición.
independientes, formados por un aro exterior y un
Para evitar deformaciones perjudiciales los cojinetes se
casquillo interior, con superficie esférica. El aro
hacen con frecuencia con inclinaciones suaves y
exterior puede girar respecto al casquillo e inclinarse
refrigerados (fig. 2). Las superficies extremas del
por la esfera en un pequeño ángulo.
cojinete, que están cubiertas de una capa antifricción,
La velocidad de deslizamiento en los cojinetes
pueden recibir pequeñas cargas axiales y obstaculizar
oscilantes es suficiente para formar una capa continua
el desplazamiento axial del árbol. La unión de la
de engrase portante. La construcción del cojinete está
cabeza superior de la biela, el émbolo y el eje del
estandarizada.
mismo, funciona en condiciones desfavorables: con temperatura alta, cargas dinámicas y movimiento de signo variable. Para la distribución regular del desgaste en círculo, los ejes de émbolo se hacen flotantes (figs. 3 y 4). El engrase al eje del émbolo llega como una nube de aceite a través del orificio del pie de biela y de las paredes del cilindro (fig. 3). En los motores potentes el engrase al eje del émbolo llega a través de un conducto especial de aceite, o un orificio en el eje (fig. 4).
Acaq nfalta una figuraa. HOJA 224. Cojinetes de fricción en los motores de combustión interna. — Los apoyos de cigüeñal de un motor de automóvil se muestran en la fig. 1. Los cojinetes del cigüeñal y de las bielas de este motor, son de paredes delgadas de alta tecnología, medidas y peso pequeños. A medida que se desgasta el cuello del cigüeñal se vuelve a pulir y se cambia el cojinete por el de la medida siguiente. El engrase a presión se aplica a los cojinetes del cuello y luego a través de los orificios del árbol, llega a los cojinetes de las bielas. La cabeza inferior de las bielas, el bloque de los cilindros y las tapas del cojinete de cuello, están
HOJA 225. Apoyos de fricción en las turbinas. — El cojinete de guía en la hidroturbina está colocado directamente sobre la cámara de funcionamiento (fig. 1).
Como líquido de engrase se emplea el agua. La carga
La parte de apoyo del cojinete con almohadillas de
en los cojinetes de guía es relativamente pequeña y
autocentraje recibe completa o parcialmente la carga
variable por el desequilibrio de las piezas que giran en
de la presión del gas sobre el rotor. Para el montaje de
la. turbina y también por las fuerzas hidráulicas
la posición axial del rotor se emplean plantillas. En la
desequilibradas, que actúan sobre el rodete de la
fig. 5 se muestra el apoyo del cojinete de una turbina
turbina. La ley de variación de la dirección y la
de vapor con almohadillas inmóviles y la situación
magnitud de la carga se desconoce y por ello los
simétrica de los discos de apoyo.
cojinetes se hacen con cuatro o más superficies independientes de trabajo, divididas con regatas verticales. El agua, al correr por las regatas, moja la superficie de rozamiento y disminuye su temperatura. El cojinete está cubierto de goma. Las cualidades elásticas de la goma facilitan el autocentraje del árbol en los cojinetes y hacen el cojinete menos sensible a las partículas de arena, que caen en el agua, y que pasan con facilidad por la superficie de rozamiento sin penetrar en la superficie de goma. El coeficiente de rozamiento de los cojinetes con cubierta de goma no .es superior al coeficiente de rozamiento de los metálicos engrasados por aceite. Los
HOJA 226. Apoyos de los árboles de las máquinas
apoyos de fricción de las turbinas de vapor y gas,
eléctricas pesadas. — Como apoyos de las máquinas
funcionan con regímenes altos de velocidad (una
eléctricas pesadas se emplean cojinetes de fricción.
velocidad de varias decenas de metros por segundo).
Esto viene condicionado por las medidas de las
Las exigencias son rigurosas en la precisión, el
máquinas, por las velocidades tangenciales en los
desplazamiento del árbol en las direcciones axial y
cuellos
radial está rigurosamente reglamentado.
antivibración de los cojinetes de fricción, etc. Los
Los cojinetes como regla general, son de autocentraje,
apoyos de los árboles de las máquinas eléctricas
ya que tienen el cuerpo de forma esférica, cosa que
horizontales normalmente no reciben cargas axiales.
facilita la colocación del árbol en el cuerpo de la
Los sistemas de engrase son diferentes.
turbina y compensa la influencia de la combadura de
Con frecuencia se emplea el engrase autónomo (fig. 1 y
los árboles largos y pesados.
2). Cuando el engrase es autónomo desaparece la
En la parte superior del cojinete sin carga hay hecha
necesidad de un sistema especial de engrase, ya que el
una hendidura, por la que se efectúa una circulación
engrase llega por el disco o anillo, directamente del
intensa
depósito situado en el soporte del cojinete.
-de.
aceite,
como
resultado
mejora
la
de
los
árboles,
por
las
cualidades
de
disipación del calor del árbol y disminuye la vibración
En los cojinetes de cargas elevadas es necesaria una
(fig. 4).
buena refrigeración; para ello, en la parte superior del cojinete se hace una hendidura (fig. 3); el aceite del depósito llega mediante una bomba a la regata
horizontal en la superficie de partición y enfriando el cuello, cae a través de dos orificios en la cavidad del soporte del cojinete. Para disminuir las medidas en longitud y aumentar la resistencia del cojinete a las vibraciones se emplean construcciones con almohadillas independientes de autocentraje (Fig. 4). Las almohadillas bajo la carga adquieren la inclinación más ventajosa en relación con la superficie del árbol (se auto colocan). La carga específica permitida en este caso puede ser aumentada en 2 a 3 veces. El aceite se enfría en el refrigerador de aceite exterior. Para facilitar la puesta en marcha de las máquinas eléctricas grandes después de un largo paro, se introduce engrase a presión en la parte cargada del cojinete (Fig. 5). El sistema de refrigeración directa del cojinete (fig. 5) es un tubo con agua refrigerante que está colocado en la capa de metal antifricción. En las máquinas verticales la carga principal la recibe la quicionera que no puede llevar cargas radiales, por lo cual estos conjuntos tienen cojinetes de guía cargados con las fuerzas de desequilibrado del rotor, la componente radial de la atracción magnética, etc. Las cargas radiales en comparación con las axiales representan un valor sin importancia. Al cojinete de guía inferior el lubrificante le llega por medio de una bomba, colocada en el mismo árbol en un baño de aceite. Para facilitar el centraje del árbol los cojinetes de guía grandes se hacen como almohadillas de autocentraje, independientes con tornillos de presión (fig. 7).
HOJA 227. Quicioneras para los hidrogeneradores grandes. — Las quicioneras de los hidrogenadores grandes se hacen exclusivamente con apoyos de fricción.
Esto
está
motivado
por
sus
grandes
dimensiones (el diámetro hasta 4,5 m) y cargas, que alcanzan hasta varios miles de toneladas. En su fabricación se presenta la exigencia de la posibilidad de precisión en el montaje en altura de las almohadillas, ya que el apoyo del cuerpo de la quicionera se deforma y el grosor de la capa de grasa es pequeño, centésimas de milímetro. Exigencias especiales se presentan en la refrigeración (las pérdidas
de
rozamiento
alcanzan
centenas
de
kilovatios). En la fig. 1 se muestra una quicionera con almohadillas de autocentraje en las que la presión se regula mediante tornillos de apoyo. El apoyo redondo debajo de las almohadillas cumple la función de un muelle de plato. En el baño de aceite de la quicionera también están situadas las almohadillas del cojinete superior de guía. El enfriamiento del aceite se realiza en el baño de la quicionera
con
agua
circulante
por
tubos.
La
quicionera de la fig. 2 se diferencia de la anterior por el empleo de cámaras elásticas, en las que se apoyan las almohadillas.
Las cavidades interiores de las cámaras están unidas
Cuando la dirección de la carga es constante y
y forman un sistema hidráulico único cerrado. La
conocida, la holgura se puede regular apretando el
quicionera compensa la deformación del apoyo y
cojinete sobre la parte cargada inferior. En la fig. 3 se
puede funcionar con una vibración axial importante
muestra semejante construcción: la presión del aceite
del disco de apoyo.
a través de una membrana flexible pasa a los émbolos,
En el caso de una pérdida repentina de presión en el
que se apoyan en el semicojinete superior, en este
sistema hidráulico las partes superiores de las
caso se excluye por completo la influencia del régimen
cámaras encajan en cilindros especiales, situados
de temperatura en la exactitud de giro, Los cojinetes,
dentro de las cámaras, y la quicionera funciona como
fabricados en cuerpos separados (los cojinetes de
una corriente.
torno, Fig. 4) se hacen de autocentraje.
Con esta construcción de la quicionera se puede
Esto permite realizar un centraje exacto del árbol por
aumentar la carga específica en el apoyo hasta un 50
desplazamiento de todo el cojinete. En las máquinas
% - Cuando la almohadilla es doble (la parte superior
de precisión para asegurar una coaxialidad elevada los
fina y el apoyo de engrase) se excluye la influencia
cojinetes se hacen de autocentraje (fig. 5).
perjudicial de la deformación por temperatura.
Cojinete hidrostático autocentrante (fig. 6). El engrase a presión hasta 20 Kg./cm2 llega a los conductos en la superficie de rozamiento. Al desplazarse el árbol, la presión en los conductos opuestos al desplazamiento, desciende y el árbol vuelve a l posición inicial. El cojinete funciona de forma estable desde 20 hasta 1.000 rpm, Para evitar las vibraciones y soportar grandes cargas, elevada velocidad de giro y otras condiciones, se emplean cojinetes de autocentraje con almohadillas (fig.
7).
En
la
fig.
8
se
muestra
el
cojinete
autocentrante con regulación de holgura radial exacta; está prevista la posibilidad de centraje del árbol en el cojinete.
HOJA 228. Apoyos de los árboles de máquinasherramientas. — En los cojinetes de los árboles rápidos, de amoladoras ligeras (fig. 1) la holgura se regula apretando el cojinete dentro del orificio cónico del conjunto. El cojinete, al apretarse en tres generatrices, forma tres cuñas de lubrificante. En la fig. 2 se muestra el apoyo del árbol de un torno o una fresa con la regulación de la holgura radial por desplazamiento del casquillo cónico a lo largo del cuello cónico del árbol.
HOJA 230. Apoyos de fricción, que funcionan en HOJA 229. Apoyos de fricción en máquinas pesadas y
condiciones especiales. — Para disminuir la velocidad
de transporte. — Son particularidades de los apoyos
de deslizamiento en los apoyos de los árboles con alta
de fricción (bujes) del vagón de mercancías (fig. 1)el
velocidad de giro se emplea un casquillo flotante
casquillo
intermedio de bronce (fig. 1).
incompleto
aleaciones
del
antifricción
cuello, baratas
el y
empleo el
de
engrase
El sucesivo perfeccionamiento de los apoyos con
simplificado. La carga en el casquillo tiene una
grandes velocidades de deslizamiento permitió crear
dirección constante, próxima a la vertical, lo que
un cojinete de apoyo fijo para las turbinas de gas de
permite simplificar hasta este extremo la construcción
aviación con almohadillas flotantes de autocentraje, de
del cojinete.
material antifricción (fig, 2). Este cojinete, además de
El armazón de bronce del cojinete aumenta el régimen
disminuir
de refrigeración de la aleación antifricción. En los
funcionar con importante desequilibrio del rotor.
reductores especialmente grandes (el diámetro del
Como consecuencia de la elasticidad de la capa de
cuello de bajas revoluciones mayor a 200 mm) se
grasa, el rotor se auto centrado sea, gira respecto al
emplean, como regla general, cojinetes de fricción (fig.
eje, que pasa a través del centro de gravedad. Para un
2), cuya regulación de holgura se efectúa con galgas
supernúmero
calibradas. Los cojinetes de los laminadores (diámetro
centenas de miles por minuto) se emplea como
de los cuellos desde 180 hasta 1.500 mm) se hacen
lubrificante el gas o el aire. Como ejemplo, puede
como conjuntos separados (fig. 3); esto se hace por el
servir el apoyo hidrostático de una ultra centrífuga con
frecuente cambio de rodillos.
engrase de aire (fig. 3).
El conjunto consta de cuerpo, almohadillas, cojinete
En el caso de revoluciones, especialmente bajas,
cilíndrico con un recubrimiento de babbit o plástico, el
cuando la velocidad de deslizamiento es insuficiente
casquillo montado en el cuello cónico del rodillo, el
para formar la capa de engrase portante, se emplean
cojinete de apoyo y la presión del retén. La superficie
apoyos hidrostáticos. El apoyo derecho del telescopio
de trabajo del cojinete tiene un perfilado especial.
astronómico gigante (fig. 4) consta de dos almohadillas
la
velocidad
de
de
deslizamiento,
revoluciones
del
rotor
puede
(varias
con cuatro pocillos que se centran por sí solos en el balancín. El apoyo asegura una alta suavidad de movimiento y exactitud. Un grupo aparte representan los llamados pares inversos, en las que gira un elemento, cubierto de material antifricción. En el par inverso se produce un desgaste regular del recubrimiento. Como ejemplo se ofrece el cojinete de apoyo con un disco de textolita y almohadillas de acero (fig. 5). Además del desgaste regular de la textolita, la construcción de este cojinete asegura una mejor refrigeración a través del metal de las almohadillas, que se engrasan con agua. En el cojinete del árbol (fig.
6), sobre ei árbol está montado un casquillo con revestimiento de plástico, que funciona emparejado
COJINETES DE RODADURA
con el cojinete de acero. La
seguridad
de
funcionamiento
de
diferentes
máquinas y sus condiciones de explotación y duración se determinan en gran medida por la calidad de los apoyos
de
los
árboles
y
la
perfección
de
la
construcción de los conjuntos de cojinetes; por ello el estudio de los fundamentos de proyecto de los mismos, es un elemento muy importante de la preparación de los constructores. En el Atlas se muestran datos breves sobre los cojinetes, las exigencias para las piezas que, se acoplan con los cojinetes, datos sobre os métodos de
HOJA 231. Esquemas racionales y constructivos de engrase de los cojinetes de apoyo y tope. — Se muestran los métodos recomendados de conducción de lubricante según la dirección de la carga y situación del cojinete en el espacio. Se muestran dibujos de formación de la cuña de aceite en las quicioneras con almohadillas fijas, con autocentraje parcial
de
las
almohadillas,
con
almohadillas
autocentrantes y con equilibrado automático de ia carga entre las almohadillas.
fijación de los cojinetes, recomendaciones para la elección de esquemas constructivos de los apoyos de los árboles según las condiciones de la carga externa, exigencias de dureza y métodos de fijación del árbol para evitar el desplazamiento axial. Al componer las tablas se han empleado los datos de las normas nominales de GOST (construcción de máquinas
y
construcción
de
elevadoras
y
transportadoras) y datos de referencia de los cojinetes de rodadura.
HOJA 232. Clasificación de los cojinetes de rodadura. — Según GOST 3395-57. Cambios en GOST del 3 de julio de 1963. Los cojinetes de rodadura se clasifican por las características principales siguientes: 1) por la dirección de la carga para la que se disponen (radiales, radiales de tope, de tope- radiales y de tope). 2) según la forma del cuerpo de rodamiento (de bolas y de rodillos con diferentes tipos de rodillos). 3) por las particularidades de construcción (sin autocentraje y de autocentraje, que permiten el
funcionamiento con inclinaciones entre los ejes de los
ranura en el aro exterior para aros de retención,
aros interior y exterior de hasta 2° a 3.°.
modelo 50.000; con ranuras para la introducción de
4) según el número de filas de cuerpos rodantes, de
las bolas sin separador, modelo 970.000. Los cojinetes
una fila, dos, tres, cuatro y muchas),
de los modelos citados están destinados para la
La tabla muestra las normas GOST con ejemplos y
recepción de cargas radiales pero, excepto el modelo
contiene datos suplementarios sobre las posibles
970.000, pueden recibir también cargas axiales de
direcciones de acción de la carga axial y sobre la
cualquier dirección; se permiten inclinaciones de los
capacidad de fijar la situación axial del árbol. Los
ejes de los aros hasta 15’; cuando las inclinaciones
cojinetes de apoyo radial no se destacan en una
son grandes su duración disminuye sensiblemente y
columna especial, ya que en el presente, el empleo es
son posibles las averías por recalentamiento y rotura
limitado y el estándar para estos cojinetes no existe.
de los separadores.
Por el mismo motivo no se indican tampoco los
Principalmente
cojinetes de rodillos, de apoyo según GOST 9942-62.
estampados.
se Los
fabrican cojinetes
con con
separadores
dos
arandelas
protectoras y los retenes de fieltro bilaterales se llenan de grasa consistente en la fábrica que los monta. Los cojinetes con ranuras para la introducción de bolas poseen mayor capacidad de carga radial, que los cojinetes del modelo principal. No se emplean para recibir cargas axiales. El momento de rozamiento en estos cojinetes es más elevada, por ello las velocidades límite de giro son mucho menores.
Cojinetes
radiales
de
rodillos,
con
rodillos
cilíndricos cortos . — El modelo principal es el 2.000. Algunas diferencias de construcción: con dos bordes en el aro exterior, modelo 32.000; con aro interior de un borde, modelo 42.000; con aro interior sin bordes y aro de apoyo perfilado, modelo 52.000; con aro interior con un borde y aro de apoyo perfilado, modelo 62.000; con aro interior de un borde y aro de apoyo plano, modelo 92.000; de dos filas, con orificio cónico,
CARACTERISTICAS BREVES DE LOS MODELOS
modelo 3182000.
FUNDAMENTALES DE COJINETES Y SUS
Salen de fábrica con separadores estampados, lo
DIFERENCIAS CONSTRUCTIVAS
mismo que de fabricación en serie. Son desmontables, el aro sin bordes se puede quitar, cosa que en una
Cojinetes de bolas radiales de una fila.
serie de casos facilita el montaje de los conjuntos. Los
El modelo principal es el 00000. Ciertas diferencias de
cojinetes de rodillos con rodillos cilíndricos cortos
construcción: con dos arandelas de protección, modelo 80.000; con retenes de fieltro, modelo 530.000; con
poseen mayor capacidad de carga radial que los de
cojinetes de agujas pueden percibir importantes
bolas.
cargas radiales, pero no reciben cargas axiales y no
Los bordes en los aros y las’ arandelas de tope
fijan la situación de los ejes; en comparación con otros
admiten
modelos tienen medidas bastante más pequeñas en el
cargas
axiales
muy
limitadas.
Las
inclinaciones de los ejes de los aros provocan la
diámetro exterior.
concentración de la carga en la longitud de la línea de
La mayoría de las construcciones se hacen sin
contacto,
sensible
separadores. Se recomienda para su empleo en los
disminución de duración de los cojinetes de rodillos,
conjuntos que funcionan con movimiento oscilante del
por lo cual se emplean como apoyo, para árboles
árbol o con pequeño número de revoluciones. Los
duros en los que se puede asegurar alta coaxialidad de
cojinetes de gran exactitud con separador pueden
los lugares de montaje.
funcionar
Los cojinetes de rodillos de dos filas se emplean
(velocidad de giro del árbol hasta 1-12 m/seg.).
cosa
que
conduce
a
una
con
elevado
número
de
revoluciones
corrientemente en los apoyos de los árboles de máquinas para asegurar alta dureza y exactitud de
Cojinetes radiales de bolas de dos filas (de
giro.
autocentraje). — El modelo principal es el 1.000. Diferencias de construcción: con orificio cónico y
Cojinetes
radiales
de
rodillos
con
rodillos
casquillo de fijación, modelo 11.000. Estos cojinetes
cilíndricos largos. — El modelo principal es el 4.000.
están destinados a la recepción de las cargas radiales,
Algunas diferencias de construcción: de dos filas sin
pero pueden recibir también cargas axiales limitadas
bordes en el aro interior, modelo 784.000; de dos filas
de cualquier dirección; se fabrican con separadores
con el aro interior de un borde y con aro de tope
estampados y en serie. Se emplean en los conjuntos
plano, modelo 794.700. Los cojinetes con rodillos
con árboles no duros y en las construcciones en las
largos se diferencian de los cojinetes con rodillos
que es imposible asegurar la coaxialidad relativa de los
cortos por su mayor capacidad de carga y menor
alojamientos en los cuerpos. La inclinación tolerada de
número de revoluciones permitido.
los ejes es de 2° a 3º, Los cojinetes con casquillos de fijación se pueden colocar en árboles ‘lisos (sin
Cojinetes radiales de rodillos, con rodillos en
bordes).
espira. — El modelo principal es el 5.000. Se emplean para la recepción de cargas radiales en los conjuntos
Cojinetes de rodillos radiales esféricos de dos filas
secundarios con pequeño número de revoluciones y la
(de autocentraje). — El modelo principal es el 3.000.
carga radial de choque.
Algunas diferencias de construcción (en la hoja “Clasificación” se indican sólo los modelos 3.000 y
Cojinetes de agujas. — El modelo principal es el
13.000): con orificio cónico, modelo 113.000; sobre
74.000. Algunas diferencias de construcción (en la
casquillo de fijación, modelo 13.000; con rodillos
hoja “Clasificación de los cojinetes de rodadura” no se
simétricos esféricos, modelo 53.000; con rodillos
indican): con un aro exterior estampado, modelo 940;
esféricos y orificio cónico, modelo 153.000. Los
con un aro exterior (de Carian) modelos 804.000 y
cojinetes de rodillos se fabrican con separadores
704.000; con un aro exterior, modelo 4.084.000. Los
estampados y en serie. Se diferencian de los radiales
esféricos de dos filas por su mayor capacidad de carga,
aros. La dureza en relación con el ángulo de giro del
pero son más complejos en su fabricación y más
apoyo con cojinetes del modelo 56.000 es mayor, que
caros.
con el cojinete del modelo 76.000.
Cojinetes de bolas radiales de tope de una fila. —
Cojinetes de rodillos cónicos — El modelo principal
Los modelos principales 36.000, 46.000 y 66.000 se
es el 7.000. Diferencias de construcción (en la hoja
diferencian por el ángulo de contacto β = 12°, 26° y
“Clasificación”
36°. Algunas diferencias de construcción: con los aros
97.000, 47.000): con borde de apoyo en el aro exterior,
exteriores,
(de
modelo 67.000; con ángulo grande del cono, modelo
magneto), modelo 6.000; dobles, modelos 436.000,
27.000 de dos. filas con aro exterior entero y dos aros
336.000, 34&000, 326XJ00, 246.000. Los cojinetes de
interiores, modelo 97.000; de dos filas con aro interior
bolas radiales de apoyo se destinan para la recepción
entero y dos aros exteriores, modelo 47.000; de cuatro
de cargas combinadas y axiales, principalmente se
filas, modelo 77.000.
fabrican con separadores con grados de precisión
El ángulo del cono normal es de 10° a 16º, el grande
mayores a los normales; no pueden funcionar sólo con
de 21°- 27.° Los cojinetes de rodillos cónicos se
la carga radial, sin la axial o de montaje.
fabrican con separadores estampados raramente con
Para crear una tensión axial previa de montaje se
pulidos. Los cojinetes de una fila cónicos es necesario
colocan en el árbol dos cojinetes radiales de apoyo. Los
regularlos cuando se montan. Los de dos filas, excepto
cojinetes de los modelos 6.000, 36.000, 46.000 y
el modelo 47.000, y los de cuatro filas no exigen
66.000 es necesario reglarlos cuando se monta el
regulación. Los cojinetes de rodillos cónicos se
conjunto. Los cojinetes do- bies los completan y
diferencian de los de bolas radiales de apoyo por su
acaban especialmente en la fábrica que los prepara, no
mayor capacidad de carga, menor precisión de giro y
exigen reglajes y se recambian los juegos completos,
por el número limitado de revoluciones. El costo de
no los cojinetes por separado. Los cojinetes dobles de
estos cojinetes es menor que el de los de bolas radiales
los
de apoyo.
modelos
modelo
116.000;
336.000,
desmontable
346.000
y
especialmente
se
indican
sólo
modelos
67.000,
236.000 y 246.0000, deben asegurarse mediante una elevada dureza del apoyo, contra el desplazamiento
Cojinetes de bolas de apoyo. — El modelo principal
angular por flexión del árbol.
es el 8,000. Diferencias de construcción: de doble apoyo modelo 3.800 y cojinetes no estandarizados (en
Cojinetes de bolas radiales de apoyo de dos filas . —
la hoja “Clasificación” no se indican); con aros
El modelo principal es el 56.000. Diferencias de
esféricos solos y dobles, modelos 18.000 y 48.000. Los
construcción:
cojinetes de bolas de apoyo perciben sólo las cargas
con
aros
enteros
exteriores,
dos
interiores, modelo 86.000. Para asegurar una elevada
axiales,
se
emplean
para
pequeño
número
de
dureza de apoyo los cojinetes de modelo especial se
revoluciones, funcionan mejor sobre árboles verticales,
fabrican con tensión preventiva. Pueden recibir cargas
los aros esféricos o juntas compensan sólo la falta de
radiales y axiales combinadas. Los cojinetes de los
perpendicularidad inicial de la superficie de apoyo
modelos 56.000 y 76.000 se diferencian por la
respecto al eje del árbol no asegurando el autocentraje
situación de la línea de contacto de las bolas con los
bajo la carga.
Cojinetes de rodillos de apoyo. — El modelo principal es el 9.000 (en la hoja de “Clasificación” no se indica). Diferencias de construcción de doble apoyo, modelo 89.000; con rodillos cónicos, modelo 19.000. Se
emplean
para
recibir
sólo
carga
axial.
Se
caracterizan por su elevada capacidad de carga y pequeño
número
de
revoluciones.
Se
emplean
principalmente en los árboles verticales.
HOJAS 233, 234, 235 . Cojinetes radiales y radiales de apoyo.
HOJA 236. — Cojinetes de apoyo y de agujas. — En las hojas se dan los datos de medidas, coeficientes de capacidad de trabajo, cargas estáticas permitidas y números de revoluciones límite de los modelos principales de cojinetes que más se emplean en construcción de máquinas en general. Para facilitar la elección del cojinete, en las hojas se comparan visiblemente las características de diferentes modelos de cojinetes, de dimensiones iguales. Las tablas se han compuesto según los datos del catálogo de referencia “Cojinetes de rodamiento”, edición 1964. Al elegir el cojinete se debe tener en cuenta la magnitud y dirección .e las cargas, las condiciones de la carga, exigencias de medidas del conjunto, la duración necesaria, velocidad de giro, dureza del árbol, las exigencias de rigidez de los apoyos, exigencias de la precisión de giro, precisión de la situación relativa de las superficies de montaje, método de fijación de la posición axial del árbol, y coste del cojinete.
acabado de las pistas de rodadura según GOST 278959. El acabado de los extremos y la superficie de montaje de los aros debe ser no menor a la indicada en la tabla de la hoja 239. La dureza de los aros y rodillos cortos cilíndricos, de forma de barril, cónicos y de agujas, fabricados de acero al cromo debe estar dentro de los límites 61-65 HRc y las bolas dentro de los límites 6266 HRc.
HOJAS 237 y 238 . Aspecto general y dibujos de fabricación
de
los
modelos
de
cojinetes
más
difundidos. — Se muestran los cojinetes de bolas radiales de una fila, de bolas radiales esféricos de dos filas, de rodillos radiales con rodillos cortos cilíndricos, de bolas radiales de apoyo de una fila, de rodillos cónicos de una fila y de bolas de apoyo de una fila. El proyecto de los cojinetes se realiza por una oficina especial de proyectos. En
el
presente,
al
proyectar
los
conjuntos
especialmente para series ha aparecido la tendencia de unificar las piezas de los cojinetes con las demás piezas del conjunto. Por ejemplo, la ranura de rodadura puede ser hecha directamente en el árbol, lo que aumenta la fortaleza del árbol en esta sección sin aumentar las medidas generales. Al proyectar semejantes conjuntos el proyectista debe disponer de los planos de fabricación de las piezas de los cojinetes, o de datos de las relaciones de construcción y exigencias de solidez, exactitud y acabado de superficies de estas piezas. El acabado de las superficies de trabajo (pistas de rodadura) se eligen según las normas reconocidas por la industria de cojinetes y dependen del grado de precisión, modelo del cojinete y sus medidas. En los dibujos de las piezas de los cojinetes que se muestran en las hojas 237 y 238, se indican sólo las clases de
HOJA 239. Superficies de ajuste de los aros y piezas de fijación de los rodamientos. — En la hoja se dan los datos sobre la precisión del acabado, de las superficies de ajuste de los aros, aros interiores con orificio tónico, aros exteriores con ranuras para los aros de fijación, aros exteriores con borde de apoyo, casquillos
de fijación, tuercas y arandelas de bloqueo para ellos,
La capacidad de trabajo del conjunto del cojinete
Los datos sobre la precisión del acabado de los aros,
depende en gran manera de la elección acertada del
que se dan en las hojas son necesarios para los
ajuste. En cada caso concreto, al elegir el ajuste, hay
cálculos del esfuerzo de prensado y desprensado de los
que tener en cuenta: las condiciones de carga del aro
aros de los cojinetes sobre el árbol y el cuerpo. Los
(local, circular, oscilante), la magnitud y naturaleza de
datos sobre las formas geométricas de las superficies
la carga (uniforme, de choque, vibratoria), la dirección
de juste y las piezas de fijación se necesitan para el
de la carga, en acción, el régimen de trabajo (ligero,
diseño de las piezas relacionadas con los cojinetes, en
mediano, pesado), el modelo de cojinete, velocidad de
las zonas de montaje de éstos.
giro, método de montaje y reglaje (reglaje por desplazamiento
del
aro
interior
o
exterior),
la
construcción del árbol (macizo, hueco), el diámetro del cojinete, exigencias de precisión y exigencias de autocentraje de los cojinetes. El aro que experimenta carga local, se debe colocar en el árbol o en el cuerpo con holgura o pequeña tensión, con, lo cual, bajo la acción de los golpes y vibraciones el aro gira poco a poco alrededor de su eje, cambiando los sectores de superficie de trabajo de las pistas de rodadura en la zona de mayor carga, aumentando así la duración del cojinete. El ajuste más difundido para la mayoría de modelos de cojinetes con carga local, es el montaje C n. De los
HOJA 240 Ajustes de los cojinetes de rodamiento. —
ajustes recomendados Xn, Дn, π n, Hn y T los de
En la hoja se dan las exigencias de precisión y
menor tensión se emplean en el montaje sobre el árbol
acabado de las superficies de ajuste (asientos) de las
y en los casos en que el conjunto está sometido a
piezas con el cojinete, se dan recomendaciones para
frecuentes desmontajes, en los conjuntos sometidos a
elegir el ajuste en relación con las condiciones de
cargas de choque y vibración se emplean montajes de
carga y también se dan las tablas de tolerancia de los
mayor tensión.
diámetros de los árboles y alojamiento en los cuerpos
Para la carga circular de aro se emplean ajustes con
para el montaje de los cojinetes de grado de precisión
las tolerancias πn, Hn, Tñ, Гñ, Pr estos ajustes de
H, π y B. El ajuste de los cojinetes se diferencia de los
gran tensión se emplea en árboles de grandes
ajustes corrientes por la situación y dimensiones de
diámetros, con cargas pesadas y dinámicas.
los campos de tolerancia en las superficies de ajuste
Cuando las tensiones son insuficientes entre el aro y
con los aros.
la superficie de montaje puede aparecer una holgura
Los campos de tolerancia para los agujeros de su aro
en la zona descargada, lo que produce la rodadura del
interior en los cojinetes están desplazados dentro del
aro sobre la superficie de montaje, su aflojamiento,
agujero, lo que produce un aumento de las tensiones
corrosión de contacto y desgaste.
(por ejemplo el montaje H N tiene mayor tensión, que A/H.
La tensión del montaje provoca la disminución de las
medidas no incluyen las tapas flexibles y son válidas
holguras interiores en el cojinete y facilita la
para los cojinetes, que se prevén en la normalización
distribución más regular de la carga entre los cuerpos
estatal hasta el 1 de enero de 1965, excepto GOST
de rodamiento (bolas, rodillos) en la zona de carga,
4060-60, 4061.48, 8545-57, 9592-61 y 9942-62. Las
aumentando la duración del cojinete.
medidas de los cuellos y alojamientos se han elegido
La tensión en exceso es peligrosa, ya que la tensión
teniendo
interior (ausencia de holgura entre las pistas y los
principales:
cuerpos de rodamientos), que aparece como resultado
1) Para asegurar la perpendicularidad de la superficie
del apriete o las deformaciones de los aros por la
media del cojinete con el eje del árbol y el borde del
temperatura, conduce a aumentar la resistencia de
aro interior de todos los modelos de cojinetes, excepto
giro y puede provocar la opresión de los cuerpos de
los indicados antes, que se deben apoyar en los
rodamiento, si la carga radial exterior no asegura la
cuellos o en casquillos de encaje.
holgura entre los cuerpos de rodamiento y los aros en
2) La superficie de contacto con el borde del cojinete
la zona descargada.
debe asegurar la transmisión de la carga axial (exterior
Cuanto mayor es la velocidad del cojinete, el montaje
para el conjunto o de ajuste mediante el prensado).
debe ser menos tenso. La elección del ajuste para el
3) Los cuellos no deben dificultar el desmontaje del
caso de carga circular se debe efectuar sobre la base
cojinete mediante extractor.
del cálculo. Cuando la carga de l os aros es oscilante se
4) Los cuellos o los alojamientos de encaje no deben
emplean los ajustes πn, Hn y Cñ los ajustes con
tocar los separadores o los cuerpos de rodamiento, a lo
grandes tensiones se emplean con los diámetros
que es importante prestar atención en el proyecto de
menores.
los conjuntos, con cojinetes cónicos, radiales de tope y
en
cuenta
las
siguientes
exigencias
esféricos. En los casos con fundamento técnico, se permite aumentar los diámetros de cuellos de los árboles, y disminuir los diámetros de los alojamientos en los cuerpos
hasta
medidas
que
aseguren
el
funcionamiento normal de los cojinetes (se prohíbe el contacto de los cuellos con el separador o cuerpos de rodamiento). Cuando el aumento de los diámetros de los cuellos de los árboles es mayor de d 2max y la disminución de los diámetros de los alojamientos del cuerpo menor de D2min (cuando en las tablas no existen d 2max y D2min, d2 y D7, respectivamente), surge la necesidad de prever
HOJA 241. Medidas de las piezas que se acoplan con
holguras de desmontaje para las patas del extractor.
el cojinete. — En la hoja 241 se da el contenido de las
En los cuerpos ciegos, para facilitar el desmontaje, se
normas MN 389-65, que reglamentan los diámetros de
hacen orificios roscados.
cuellos de los árboles y alojamientos en los cuerpos en las superficies de montaje de los cojinetes. Las
dos hileras, con importantes cargas radiales y de choque.
HOJA 242. Medidas de las piezas relacionadas con los cojinetes. Piezas de fijación de cojinetes sobre el árbol. — Las formas de las zonas de transición de las piezas (radios
de
redondeamiento,
ranuras)
se
eligen
HOJAS 243, 244 y 245 . Piezas de fijación de los
considerando las condiciones de resistencia y la
cojinetes en el árbol y en el cuerpo. — En las hojas se
tecnología de fabricación. Se debe tener en cuenta,
muestran los dibujos y datos sobre las medidas: de
que la concentración de tensiones depende del tamaño
aros elásticos, de fijación y las ranuras para los
de los radios, y que las ranuras para la salida de la
mismos, arandelas de bloqueo y de bloqueo perfiladas,
herramienta facilitan el rectificado del árbol.
aros elásticos de alambre, tapaderas de presión y
Cualquier variante de la ejecución del redondeamiento
tapas cerradas estampadas.
de transición de las superficies de las piezas no debe
Las tablas contienen extractos de las normas GOST y
obstaculizar el contacto completo del borde del
las normas aplicables a los cojinetes de las series
cojinete con el cuello, o sea, debe estar cubierto por el
principales. Las medidas, que se refieren a los
chaflán en el aro del cojinete. Las medidas de las
cojinetes pequeños y grandes, no se indican como
ranuras según GOST 8820-58 se muestran en la hoja
norma
202. Si el redondeamiento está hecho sin ranura, entonces el radio máximo en los alojamientos debe ser menor, que el chaflán mínimo del aro de dichas medidas. La violación
de
esta
exigencia
puede
provocar
la
inclinación del aro y, en condiciones desfavorables, hasta la rotura del aro interior a causa de la acción en cuña del cuello. Cuando la altura de los cuellos es insuficiente se emplean aros intermedios con chaflanes de pequeño tamaño. Los casquillos de fijación de los bujes se emplean corrientemente para los cojinetes esféricos de
variante,
mostrada
para
la
explicación
de
la
transmisión del flujo de fuerza. Los ejemplos de fijación de los aros interiores en el árbol se dividen en grupos según la forma de las piezas auxiliares (fijación sin piezas auxiliares, fijación con diferentes modelos de tuercas, fijación con aros de montaje y casquillos de encaje, fijación con aras cortados, fijación con aros de retención elásticos planos y de alambre). La fijación de su aro interior con ayuda del apoyo unilateral en el borde del árbol (hoja 246, fig. 1 y 2) se emplea para los cojinetes radiales y radiales de apoyo cuando el apoyo es unilateral en las piezas del cuerpo, y asegura la transmisión del esfuerzo axial en una sola dirección. Cuando la altura del reborde de apoyo en el árbol es insuficiente: cuando el radio de transición es grande y para la fijación simultánea de una serie de piezas, la función de apoyo en el árbol la desempeñan los aros de montaje o los casquillos distanciadores (hoja 246, fig. 16, 17, 18). Los métodos de fijación indicados son simples y pueden asegurar el funcionamiento del cojinete con
HOJAS 246, 247 y 248 . Métodos de fijación de los
cualquier número permitido de revoluciones. La
aros Interiores y exteriores de los cojinetes. — Al elegir
fijación del aro interior con del reborde del árbol y
los métodos de fijación de los aros exteriores e
tuercas de diferentes tipos (hoja 246, fig. 3, l0) se
interiores hay que tener en cuenta: la magnitud de la
emplea para los cojinetes radiales de bolas cuando las
carga axial sobre el apoyo, método de fijación de la
cargas son axiales de cualquier dirección.
posición axial del árbol, medidas del conjunto, sistema
Para elegir el tipo de construcción de la retención hay
de reglaje del cojinete y las piezas situadas en el árbol,
que tener en cuenta el cálculo de la velocidad de giro
velocidad de giro del árbol, carácter del montaje,
del árbol, por ejemplo, las flexibles de la arandela de
modelo del cojinete y las exigencias generales para la
bloqueo (hoja 246, fig. 3) pueden ser dobladas, por las
construcción del conjunto en su totalidad.
fuerzas centrífugas cuando el número de revoluciones
A cada caso particular del método adoptado para la
es elevado.
fijación del aro interior (exterior) pueden corresponder
La fijación con un tope, tuerca se puede emplear
diferentes
exterior
también aunque no existen cargas axiales (hoja 246,
(interior); por lo cual las fijaciones indicadas con
fig. 5, 7) para fijación de los árboles de los aros
líneas finas, se deben considerar sólo como posible
interiores, cuando no se pueden emplear métodos más
métodos
de
fijación
del
aro
simples (por ejemplo, los aros elásticos por el número
La fijación con un aro de apoyo con pasador (hoja 246,
de revoluciones).
fig. 15), asegura la transmisión de la carga axial; la
Cuando se monta el aro interior en un sector cónico
velocidad de giro en esta fijación depende de la
del árbol (hoja 246, fig. 8) es indispensable fijar el aro
seguridad de fijación del pasador. Para los conjuntos
independientemente de que el cojinete transmita o no
con
cargas axiales. La fijación con tuercas de los cojinetes
conveniente emplear el casquillo perfilado en montaje
radiales de apoyo no habiendo apoyo por la parte
prensado (hoja 246, fig. 19).
opuesta (hoja 246,- fig. 4 y 6) se emplean en los en
Para desprensar el conjunto en el desmontaje, se
que
introduce aceite bajo presión, entre el casquillo y el
el
reglaje
del
cojinete
se
realiza
por
elevadas
exigencias
de
precisión
es
más
desplazamiento del aro interior a lo largo del árbol.
árbol, por un orificio especial. La fijación con aros
Tal método de fijación es conveniente emplearlo sólo
desmontables, que se cierran con alambre (hoja 247,
cuando la carga es local, en los aros interiores, ya que
fig. 1) se emplea en los árboles de bajas revoluciones,
sólo en este caso el ajuste no presenta gran resistencia
cuando las cargas axiales son pequeñas.
al desplazamiento.
La fijación con aros elásticos (hoja 246, fig. 2, 3, 4) y
La fijación en un casquillo de refuerzo (hoja 246, fig. 9)
fijación con aro de tope de alambre (hoja 247, fig. 5)
se emplea en el montaje de cojinetes esféricos r adiales,
soportan cargas axiales muy limitadas y se emplean
de dos hileras sobre árbol liso. Con esta unión se
para los cojinetes radiales de bolas de rodillos, cuando
aseguran la fijación bilateral del árbol y la transmisión
no hay cargas axiales o éstas no tienen importancia.
de las cargas axiales.
Este método de fijación es simple y barato.
La fijación con arandelas de tope (hoja 246, fig.11, 12,
Es especialmente útil para la fijación de un cojinete.
13, 14) se emplea sólo en los extremos de los árboles y
Cuando se fijan varias piezas con un anillo elástico,
en condiciones de trabajo que corresponden a la
entre éste y las piezas se debe prever el montaje de un
fijación con la ayuda de tuercas, reservándose para
aro de reglaje. Los anillos elásticos planos son mucho
aquellos casos en que es necesario disminuir la
más seguros que los de alambre.
longitud de fabricación del árbol o cuando no se puede
En la hoja 247 (figs. 6, 7, 8, 9) se muestran fijaciones
roscar el árbol para la tuerca.
La forma de las
especiales. Ejemplos de fijación de aros exteriores
arandelas de tope se elige según el diámetro del árbol
(hoja 247, fig. 10-15) y (hoja 248 Fig. 1-17). La fijación
(para árboles con diámetro hasta 100 mm., una
de los aros exteriores de los cojinetes se realiza con la
arandela plana de tope con un perno; desde 105 mm.
ayuda de los alojamientos en el cuerpo y de diversos
y más, con dos pernos), y según las exigencias de
tipos de tapas, arandelas, aros de apoyo, aros elásticos
precisión de centraje (la arandela estampada se centra
corta-dos, rebordes de apoyo en el aro exterior del
con más precisión en el árbol y puede funcionar con
cojinete y otros métodos especiales.
número elevado de revoluciones).
Las fijaciones que se recomiendan sólo para fijar la
El extremo de tope con cuello de apoyo (hoja 246, fig.
situación axial del aro pueden recibir cargas axiales
14) sustituye el cuello en el árbol y en combinación
sin importancia, que corrientemente no se tienen en
con la arandela perfilada tope, fija el cojinete en el
cuenta en los cálculos. Las arandelas de tope 2 (hoja
árbol liso y asegura la transmisión de fuerza axial en
248, fig. 1, 2), pernos con arandelas (hoja 248, fig. 5),
cualquier dirección.
aros de tope (hoja 248, figs. 3, 4 y 15) cojinetes con
bordes en el aro exterior (hoja 248, fig. 9), tapas estampadas de encaje (hoja 247, fig. 16) y tapas estampadas (hoja 248, fig. 13) se emplean en los casos en que es necesario disminuir las dimensiones del conjunto. El reglaje del juego axial, con tensión previa del cojinete y la situación axial del árbol, puede ser realizado con la ayuda de las fijaciones presentadas en las figs. 7, 8, 10, 11, 12 de la hoja 248. En los conjuntos que se muestran en la fig. 7, 8 (hoja 248), el reglaje se realiza con la elección de arandelas calibradas que se colocan debajo del extremo de la tapa. En los conjuntos de las figs. 10, 11, 12 (hoja 248) el reglaje se realiza con la ayuda de piezas roscadas. En el conjunto de la fig. 14 (hoja 248), se muestra un cojinete sin reglaje con aros de recambio y tornillos especiales, se regula sólo la situación axial del árbol.
HOJAS 249, 250 y 251. Ejemplos de construcción de apoyos de los árboles con cojinetes radiales, radiales de tope y de tope. — La elección de construcción de los apoyos de árboles se realizan teniendo en cuenta, las condiciones
de
explotación
y
la
presentación
constructiva del conjunto completo. Los factores más importantes que determinan la construcción de los apoyos son: la magnitud y dirección de las cargas exteriores en el árbol, sistema de fijación de la situación axial del árbol sistema de reglaje de la situación axial y la tensión previa de los cojinetes, modelo de cojinetes. El diseño de los apoyos se empieza por la elección del esquema de montaje y modelo de cojinetes. Se debe tender a que el árbol con apoyos represente un sistema determinado estáticamente ya que en los sistemas estáticamente indeterminados, en los apoyos pueden efectuar esfuerzos mucho mayores que las cargas exteriores. En las hojas se muestran las disposiciones de los apoyos
de
árboles
de
diferentes
mecanismos
clasificados según el método de fijación de la situación del árbol, magnitud y dirección de las cargas recibidas y sistemas de reglaje.
rectilíneo de ida y vuelta y luego al émbolo libre de esfuerzos radiales. En el proceso de funcionamiento los apoyos de rodamiento se cargan con importantes esfuerzos variables en magnitud y dirección. En los apoyos del árbol de elevada velocidad se emplean cojinetes dobles radiales de apoyo, de fabricación precisa (tipo de precisión A, C) con pequeño ángulo de contacto. La tensión previa axial, se crea con la ayuda de elementos elásticos (muelles) lo que compensa las deformaciones del árbol por dilatación y preserva los apoyos de compresión.
ACOPLAMIENTOS DE TRANSMISIONES Los conjuntos de transmisión sirven para unir dos árboles o unir a éstos con las piezas libremente montadas en ellos.
HOJA 252. Ejemplos de fabricación de apoyos de elevada carga y elevada velocida4 con cojinetes de rodadura. — El cigüeñal del compresor transmite el movimiento a través de dos bielas (una de ellas no se muestra en el dibujo) que realizan el movimiento
HOJA 253. Clasificación de los acoplamientos. — Los acoplamientos se dividen en tres grupos principales: acoplamientos fijos, acoplamientos separables por accionamiento y acoplamientos auto separables.
El grupo de acoplamientos fijos, o sea aquellos que solamente
permiten
la
conexión
o
desconexión
mediante el montaje o desmontaje total o parcial del acoplamiento, comprende: los acoplamientos rígidos, los móviles o flexibles y los elásticos. Los elásticos pueden ser de elasticidad constante, de elasticidad variable y de amortiguación (antirresonantes). En
el
grupo
de
acoplamientos
separables
por
accionamiento, que permiten el acoplamiento o desacoplamiento mediante un elemento de mando, se incluyen: los acoplamientos constantes (de entallas, dientes, espárragos, chavetas), los acoplamientos de fricción (de conos, de discos o cilíndricos), los de polvo electromagnético y los deslizantes (hidráulicos y de
los
elementos
importantes
de
estos
acoplamientos es el sistema de mando que puede ser por palanca de mano, de pie o a distancia (neumático, grupo
de
acoplamientos
auto
separables
pertenecen: los autoseparables según el momento o acoplamientos de seguridad (de elementos rompibles, de entallas, de fricción), los autoseparables según la velocidad
(centrífugos),
autoseparables
según
el
sentido de giro (de trinquete y de fricción) y autoseparabIes sobre el movimiento. En la práctica de la construcción de máquinas tienen aplicación los acoplamientos combinados en los que se agrupan en un solo conjunto varios acoplamientos para distinto servicio, por ejemplo los flexibles, de protección y otros.
del montaje y seguridad de funcionamiento de la ejecución de su fijación en los árboles. La mayor difusión la han obtenido las uniones de forma cilíndrica de los semiacoplamíentos con los árboles. Los acoplamientos se montan a presión sobre el árbol
hidráulico o electromagnético). Al
los semiacoplamientos en los árboles. La comodidad unión de acoplamiento depende mucho del sistema y
electro inducidos). Uno
HOJA 254. Cubos de semiacoplamlentos. Fijación de
lo que asegura el centraje del árbol y el cubo y evita los desplazamientos axiales. El defecto de esta unión es el hacer imposible el montaje y desmontaje frecuente. Las uniones cónicas del cubo con el árbol, son más perfectas, ya que aseguran el centraje de los cubos en los árboles y el montaje y desmontaje fácil. Los principales modelos de cubos de acoplamiento se muestran en las figuras 1 a 4. Para determinar las medidas de los cubos al proyectarlo, se pueden emplear las recomendaciones que se dan en la hoja y también las medidas de cubos de los acoplamientos normalizados. Para la fijación axial de los semiacoplamientos en los árboles los sistemas más seguros son los indicados en las figs. 5 y 6. Cuando la fabricación de los sistemas es buena, constructiva y tecnológicamente, con los indicados en
las figs. 7-10, también se puede obtener una unión
Al girar el casquillo en dirección de las agujas del reloj
suficientemente exacta y segura.
(si se mira desde la parte del árbol) los rodillos montan sobre el cono, el casquillo se desplaza a la izquierda y a través de los rodillos presiona al cubo del semiacoplamiento
que,
oprimiéndose,
empieza
a
apretar al árbol, tanto más fuerte, cuanto mayor sea el momento aplicado al casquillo. Girando el casquillo a mano para lo que se hace en la superficie del casquillo un grafilado, se puede obtener un apriete bastante fuerte del árbol con el cubo. El método de montar el cubo del acoplamiento sobre el árbol con la ayuda de un casquillo cónico de paredes delgadas se muestra en la fig. 3 a. En el árbol cilíndrico se monta un casquillo cónico de paredes delgadas con pequeña holgura (conicidad 1:30 - 1:50).
HOJA 255. Unión de los árboles sin chaveta. — En la
Con la ayuda de un adaptador (fig. 3, b) al cubo del
fig. .1 a y b se muestra el método de unión del cubo
acoplamiento se coloca sobre el casquillo y se aprieta.
con un árbol y dos árboles, uno con otro, por medio de
Entre el árbol y el casquillo, lo mismo que entre el
un casquillo flexible de paredes delgadas estampado
casquillo y el cubo se forma una unión semejante a la
en forma de ondas colocado en una ranura especial
unión con tensión garantizada.
redonda del cubo (Fig. 1 b).
En el cubo hay unos orificios para la introducción de
Al prensar el cubo sobre el árbol (Fig. 1 c) las
grasa a alta presión en la cavidad entre el casquillo y
ondulaciones del casquillo se aprietan regularmente,
el cubo; la grasa pasa de las ranuras del cubo a toda
como consecuencia de lo cual en las líneas de contacto
la superficie de contacto del mismo, extendiéndose
con el árbol y el cubo se crean fuerzas de rozamiento
regularmente por toda ella.
que aseguran la transmisión del momento de giro y la
En este estado es fácil desmontar el cubo del casquillo
fuerza axial del árbol al cubo.
o, por el contrario, desplazarlo para aumentar más la
En la tabla de la hoja, se dan las medidas de los
tensión. En la fig. 4 se muestra la construcción de la
acoplamientos de diámetros desde 10 hasta 40 mm. y
unión dentada de los extremos de dos árboles.
también el valor del coeficiente K para determinar la
El árbol formado por diferentes piezas, recibe y
longitud del casquillo según el diámetro del árbol y la
transmite los momentos de giro y flexión y también las
fuerza de giro que actúa sobre él. El montaje en un
fuerzas axiales y cortantes, como un árbol de una
árbol de un semiacoplamiento mediante rodillos largos
pieza.
cilíndricos, se muestra en la Fig. 2.
El acoplamiento no sobresale de las medidas del
La superficie exterior del cubo debajo de lo rodillos y la
mismo árbol y se emplea, por ejemplo, para los
superficie interior del casquillo son cónicas con la
cigüeñales con cojinetes de rodamientos en sus
misma inclinación. Los rodillos están situados bajo un
cuellos.
pequeño ángulo respecto al cono que se forma.
Los acoplamientos según las normas MN 1067-60 (Fig. 4) tienen la fijación del casquillo con el árbol, por pasadores cónicos según GOST 3129-60. Los acoplamientos según las normas MM 1069-60 con estrías (fig. 5) se emplean cuando se transmiten grandes momentos de giro. El centraje de los casquillos respecto al árbol se realiza por el diámetro exterior de las estrías.
ACOPLAMIENTOS CIEGOS HOJA 256. Acoplamientos de manguitos partidos longitudinalmente
y
de
casquillos.
—
Los
acoplamientos divididos longitudinalmente según las normas MM 2601-61 fundidos (fig. 1), o fabricados de laminado redondo (Fig. 2) son una a modo de
HOJA 257. Acoplamientos de bridas. — En la hoja se
abrazadera que agarra simultáneamente dos árboles
muestran acoplamientos de bridas, según las normas
iguales o de diferentes diámetros.
MM 2726-61 y MN 2730-61. La coaxialidad de los
En ambos casos los árboles deben tener el mismo
árboles, necesaria para el perfecto funcionamiento del
ajuste en los agujeros. La norma de MM 2601-61
acoplamiento,
permite el empleo de acoplamientos sin recubrimiento
centraje (figs. 1 y 3), o con aro de centraje
en condiciones de montaje en ambiente protegido y
desmontable (figs. 2 y 4) y también mediante la gran
cuando el acoplamiento funciona en medios agresivos
precisión de fabricación de las piezas, y en particular
su fabricación debe ser de materiales resistentes a los
con el acabado final de las ranuras en los extremos de
medios de que se trate.
los semiacoplamientos después de su montaje en el
Los acoplamientos de casquillos (fig. 3, 4, 5) son para
árbol.
uniones forzadas con los árboles. Los acoplamientos
El empleo de aro desmontable y los pernos, colocados
según las normas MN 1068-60 con chavetas (fig. 3)
en la periferia de los acoplamientos (figs. 2 y 4)
pueden estar fabricados en dos formas:
garantiza la precisión necesaria de la unión y hace
1) con chavetas prismáticas según GOST 8789-58 (fig.
posible desmontar el árbol sacándolo lateralmente sin
3, a) y
desplazamiento axial.
2) con chavetas de segmento (fig. 3, ti).
La fabricación de los semiacoplamientos con rebordes
se
asegura
mediante
saliente
de
de protección (figs. 3 y 4) elimina la necesidad de
protección para el mismo. Las normas permiten la
Para conducir el engrase a las partes rozantes el taco
fabricación de las piezas de acero de 1a marca 35 y de
está provisto de orificios. El agujero central del taco se
hierro colado S CH 21-40, y también de acero
puede aprovechar como depósito para el engrase. En
inoxidable de la marca 1 J 18 N 9 T para las
la tabla se muestra una serie de acoplamientos según
fabricaciones especiales. En las normas se prevén os
las normas de la fábrica de máquinas del Ural.
montajes con tensión y fijos de los semiacoplamientos
Los acoplamientos de disco con dados (figura 2) están
en los árboles. En los acoplamientos MFOK y MFZK se
hechos según las normas MN 2701-61 y permiten
admite el montaje con holgura de la mitad de pernos.
desplazamientos transversales de los árboles hasta 0,04*d e inclinaciones angulares no mayores de 0° 30’. El material de los semiacoplamientos es acero de la marca 45L o hierro colado de elevada dureza. Dureza según normas soviéticas Vch 60-2. El material del disco es acero 45t. Los orificios de engrase que se indican en el dibujo están taladrados para el caso en que el giro del acoplamiento siga la dirección de las agujas del reloj, mirando desde el lado de la transmisión. Cuando el giro es opuesto, los orificios de engrase se deben taladrar en los lados opuestos de los dados del disco. Tipo de engrase: aceite de cilindro 52 (Vapor) según GOST 6411-52 con la adición del 1-2% de ácido oleínico (técnico) o el 5 % de preparados coloidales de grafito, de grafito artificial de la marca S2. El engrase se aplica por lo menos una vez por turno de
ACOPLAMIENTOS MOVILES O FLEXIBLES Los acoplamientos móviles o flexibles permiten los desplazamientos relativos axiales, radiales y angulares de los árboles que se unen, sin provocar importantes cargas suplementarias en los apoyos y quedándose suficientemente fijos para el giro.
HOJA 258. Acoplamientos con un elemento móvil intermedio. — En el acoplamiento de la fig. 1, el sistema móvil intermedio es un taco de textolita, y los semiacoplamientos son de acero, cuando d ≤ 45 mm., o de hierro colado cuando d > 45 mm.
trabajo.
HOJA 259. Acoplamientos dentados según GOST
juntas en la unión de las bridas y retenes entre las
5006-55. — Por GOST 5006-55 se prevén dos tipos de
coronas y los cubos de los casquillos.
acoplamientos: acoplamientos MZ para la unión
La inclinación tolerada del eje de cada casquillo
directa de los árboles, que constan de dos casquillos
respecto a la corona producida por descentramiento de
dentados y dos coronas. Los acoplamientos MZP son
los árboles, no es superior a 0° 30’.
para la unión de árboles empleando un árbol intermedio, lo que significa el empleo de dos acoplamientos. Cada uno de ellos consta de un casquillo dentado y una corona unida a una brida. Se permite emplear correas dentadas fijas y casquillos dentados hechos de una sola pieza con el árbol. Los acoplamientos pueden estar hechos para extremos del árbol cilíndrico o cónico. En las caras extremas de los casquillos se prevén agujeros roscados para la comodidad del montaje y transporte. Los casquillos dentados y las coronas se fabrican de acero forjado de la marca 40 según GOST 1050-60, o fundidos de acero 45L según GOST 977-58 con tratamiento térmico en las superficies de trabajo con dureza no inferior a HRC 40 y las coronas no Para velocidades de giro de hasta 5 m/seg. en el primitivo
260.
Acoplamientos
dentados.
—
El
acoplamiento de la empresa Gruson Fast de la fig. 1 está destinado para árboles en posición horizontal. El
inferior a HRC 35. círculo
HOJA
de
contacto,
se
permite
la
disminución de la dureza de los casquillos hasta HB 310 y de las coronas hasta HB 280. Los pernos de unión de las bridas se fabrican de acero 35 según GOST 1050.57. El número de revoluciones permitidas es el que corresponde a la velocidad de 25 m/seg. en el círculo primitivo del engranaje. Los dentados tienen un perfil evolvente con el ángulo de presión α ∂= 20° y se prevén dos grados de precisión: la normal para velocidad hasta 15 m/seg. y la elevada para velocidad superior a 15 m/seg. El acoplamiento funciona en un baño de aceite, para lo que se prevén orificios de entrada y salida del aceite,
acoplamiento está contenido en una cubierta fija desmontable con sistema de circulación de aceite. En el acoplamiento dentado para árboles verticales (fig. 2) de la misma firma para cada engranaje en la corona se prevé un depósito para el engrase. En el acoplamiento «Júnior» de la firma Waldrom (fig. 3) la corona o el acoplamiento en su conjunto está hecha de nylon. El acopiamiento dentado (fig. 4) de la fir ma Foote Bros tiene una sola corona. Para formar el baño de aceite se utilizan en la corona retenes fijos con aros elásticos de forma especial.
HOJA 261 Acoplamientos de cadena. — Las partes principales del acoplamiento de cadena son dos medas estrelladas
—semiacoplamientos,
la
cadena,
que
abraza al mismo tiempo las dos ruedas estrelladas, y la carcasa de protección llena de aceite. La pequeña holgura lateral y radial entre la cadena y las ruedas estrelladas asegura al acoplamiento las cualidades de flexibilidad. El desmontaje de la cadena y el cuerpo permite la comodidad del montaje. En la fig. 1 se muestran acoplamientos de cadena según las normas MN 209161 con cadena de una hilera, con montaje sobre el árbol por chaveta.
Los acoplamientos permiten el desplazamiento angular
Los acoplamientos de cadena según las normas MN
de los árboles hasta 1.0 y el desplazamiento
2092-61 con montaje sobre el árbol por estrías
transversal desde 0,5 hasta 1,2 mm. No se recomienda
mantiene el mismo diseño constructivo y la serie de
emplear estos acoplamientos cuando el movimiento es
medidas.
reversible.
La designación de los acoplamientos, medidas del
El material de los semiacoplamientos es acero 45
agujero estriado y el momento de giro transmitido se
según GOST 1050-60 con los dientes templados de
dan en la tabla 1.
dureza HRC 40-45. El perfil del os dientes se toma según GOST 591-61. El material de la caja es aluminio fundido de las marcas AL3V, ALSV y AL9V según GOST 2685- 63. Cuando se monta el acoplamiento sobre los dientes de las ruedas estrelladas y los eslabones de la cadena, se pone grasa consistente solidol «L» según GOST 1033-
51. En la fig. 2 se muestra el acoplamiento con cadena
única, la relación de las Velocidades angulares de los
de dos hileras de la firma Renoid.
árboles conductor y conducido cambia, en el curso de
En el acoplamiento Morse (fig. 3) la cadena está
una vuelta, desde:
fabricada de eslabones de nylon prensado, posee cierta flexibilidad y con ello aproxima a los acoplamientos elásticos. El acoplamiento Morse no necesita engrase ni caja. La irregularidad de la transmisión se puede evitar cuando la articulación es doble situando los ejes de articulación del árbol intermedio en el mismo plano y formando los ángulos d iguales con los árboles conductor y conducido.
HOJA 262. Acoplamientos articulados de pequeñas dimensiones acoplamientos
según
GOST
permiten
514749.
grandes
—
Estos
desplazamientos
angulares, y cuando la construcción es doble también grandes desplazamientos transversales de los árboles. Para compensar el desplazamiento axial de los árboles los
acoplamientos
dispositivos
pueden
telescópicos
estar
equipados
suplementarios.
con GOST
HOJA 263. Acoplamiento articulado de tipo pesado de Tz NIIMASh. — El momento mayor de transmisión es
514749 establece una serie de medidas y fabricación
de 5.700 m. kg. La velocidad de giro máxima n = 205
de acoplamientos para momentos desde 2,5 hasta 128
rpm. El desplazamiento permitido de los árboles 12°.
m-kg. para diámetros de árbol desde 10 hasta 40 mm
El reglaje de los cojinetes se efectúa hasta HB 200-
respectivamente.
280, las horquillas son de acero 40 JN con tratamiento
Las características técnicas y los coeficientes para los
térmico a la dureza HB 280-300.
ensayos se dan para los acoplamientos de articulación
El contacto sólido de los rodillos, lo que se consigue
en posición alineada (los ángulos d entre los árboles
apretando los pernos situados en el eje de los
conductor y conducido igual a 0).
cojinetes. Los pernos se fijan en la situación
El desplazamiento angular ∆ φ se obtiene como
correspondiente. Para enrasar los cojinetes se emplea
consecuencia de las holguras y articulaciones de las
grasa espesa de la marca NP-1 según GOST 3257-53.
piezas del acoplamiento. Cuando la articulación es
El material de las coronas es acero 40 tratado
vibración y amortiguación de las vibraciones, suavizar
térmicamente a la dureza
las cargas de choque y la compensación de algunas impresiones de la situación relativa de los árboles (desplazamientos e inclinaciones).
HOJA 265. Acoplamientos elásticos de bulones huecos tipo MUVP. — El momento de giro se transmite por medio de bulones elásticos. La forma MN 2096-64 establece 11 medidas de acoplamientos, de las cuales cada una tiene cuatro variantes de ranura para acoplamiento al árbol: 1, los dos semiacoplamientos con ranura para extremo cilíndrico del árbol; II, los dos semiacoplamientos con ranura para extremo
HOJA 264. Arboles Cardán. — En la hoja se muestra: el árbol Cardán fijo de automóvil (fig. 1), el árbol Cardán elástico Lhor Bromkamp (fig. 2) y el árbol la firma GWB con “bloques-silent”
cónico del árbol; III y IV, un semiacoplamiento con ranura para extremo cónico del árbol. Las piezas de los acoplamientos se fabrican de los siguientes materiales: los semiacoplamientos de hierro colado marca SCh 21-40 según GOST 1412-54, se pueden fabricar de acero marca Ac 3 según GOST 380-60, los bulones de acero 45 según GOST 1050-60 normalizado, los casquillos elásticos de goma con límite de carga de rotura no inferior a 80 Kg./cm2 y alargamiento relativo no inferior a 300 %. El valor del momento de volante GD 2 en la tabla se indica para los acoplamientos de hierro colado. Cuando los semiacoplamientos son de acero el momento de volante será mayor aproximadamente en un 10 %. Los acoplamientos pueden funcionar con inclinación de los árboles de hasta 1°. El descentraje tolerado de los árboles que se unen en el acoplamiento es: para d ≤ 38 mm, no más de 0,2 mm, para d= 40 a 55 mm, no más de 3 mm, para d = 60 a 90 mm, no más de 0,5
ACOPLAMIENTOS ELASTICOS Los
acoplamientos
elásticos
se
emplean
mm, para d> 90 mm no más de 0,6 mm. para
disminuir las vibraciones, evitar la resonancia de
En la fig. 3 se muestra el acoplamiento MUVP que se emplea en la construcción de máquinas de transporte y elevación. Un semiacoplamiento está hecho en forma de polea de freno. Las medidas de los acoplamientos corresponden a las normas MN 2096-64. La relación entre las medidas del acoplamiento y la polea de freno se indica en la hoja. Los acoplamientos con casquillos dobles (fig. 4) permiten aumentar al doble la facilidad de giro (fig. 4 a) o la capacidad de carga (fig. 4 b).
HOJA 267. Acoplamientos con un elemento flexible de goma. — En la fig. 1 a y b se muestran los acoplamientos con bolas de goma de la firma Gebhol. Las
características
fuera
de
lo
corriente
del
acoplamiento están determinadas por la flexibilidad del material y por la forma del elemento de goma. El elemento flexible del acoplamiento Stromag (fig. 2) tiene la forma de una rueda estrellada original. Su superficie,
contráctil
con
dedos
sometidos
a
compresión. En otras partes de la rueda estrellada pueden haber
HOJA 266. Acoplamiento elástico con rueda estrellada
esfuerzos de flexión, compresión y corte. Los dedos de
según las normas de construcción de máquinas MJJ
los semiacoplamientos del lado que no trabaja están
13-58. — El material de la rueda estrellada: goma
rebajados hacia las puntas con cortes inclinados, lo
blanda resistente al aceite y gasolina marca A según
que proporciona la posibilidad de un ángulo grande de
GOST 7338-65.
desplazamiento del semiacoplamiento durante la
Las ruedas estrelladas se fabrican por prensado.
carga.
Material de los semiacoplamientos: acero 35 (para los
En el acoplamiento (fig. 3) los elementos de goma
acoplamientos con LJ=25÷40 mm.) o hierro colado
están hechos en forma de cilindros trabajando a
SCh 21-40 (para los acoplamientos con D=50÷ 160
compresión y corte. Estos acoplamientos se fabrican
mm.).
para momentos desde 0,25 hasta 40 m. kg.
El máximo desplazamiento radial de los ejes tolerado
En el acoplamiento con dedos (fig. 4), el disco de goma
es 0,2 mm, el ángulo de inclinación de los ejes 1° 30’.
intermedio
El acoplamiento análogo de pequeñas dimensiones de
acoplamiento está montado en el árbol con un
la firma Renold (fig. 2) se diferencia del anterior por la
casquillo de fijación.
forma de los dientes.
trabaja
a
flexión
compresión.
El
de la marca 45 GOST 1050-60, y los tacos son de cuero.
HOJA 268. Acoplamientos con tacos radiales. — Los acoplamientos (fig. 1) según las normas RM 341-61 del instituto del estado de proyectos, construcción y experimentación de maquinaria de extracción de
HOJA 269. Acoplamientos con elementos de goma
carbón, están destinados para el arrastre de las
perfilados. — Estos acoplamientos poseen elevadas
cadenas móviles y otras máquinas.
cualidades
Las principales ventajas de los acoplamientos son, la
desviaciones con unas dimensiones moderadas. Una
sencillez de construcción del elemento elástico y la
de las características de los acoplamientos es el
comodidad
ángulo de torsión en el momento nominal (véase la
de
su
recambio.
Los
acoplamientos
de
elasticidad
y
compensación
de
permiten la inclinación de los árboles hasta 1° 30’. El
tabla en la hoja).
descentraje tolerado de los árboles ∆ es:
En la construcción de los acoplamientos Multcross (fig. 1) las abrazaderas de goma o de goma cordada pueden
ser
desmontadas
semiacoplamientos.
El
sin
elemento
desplazar
los
de
del
goma
Los materiales de las piezas de los acoplamientos son:
acoplamiento de la fig. 3, puede ser extraído
los semiacoplamientos, de fundición marca SCh 32-52
aumentando solamente la correspondiente holgura
GOST 1412-54; se permite también la fabricación con
entre los semiacoplamientos; esto determina el método
acero marca 35 L-II GOST 1050-60; los pernos, de
del montaje para cada acoplamiento.
acero marca 45 1050-60, bonificado HB 240-270; los
Los acoplamientos de la fig. 2 tienen número par de
tacos de goma marca 3465 TU MJP 1166-58 con
elementos flexibles a modo de cápsulas de membrana
resistencia a la rotura no inferior a 80 Kg./cm2 y
de goma cordada ondulada, la mitad de las cuales
alargamiento relativo en la rotura no inferior a 180%.
funciona a compresión y la otra mitad a tracción.
Para los acoplamientos 1 a 3 el cubo y la corona de
El montaje que se muestra en el dibujo de dos discos,
dientes pueden ser fabricados en una sola pieza según
zapatas y membranas se puede colocar en el cubo o en
el tipo de acoplamiento de la fig. 2,
la brida de los árboles, mediante la correspondiente
En el acoplamiento de la fig. 2 según las normas de
mecanización de los lugares de montaje, también sin
fabricación el material del semiacoplamiento es acero
desplazar los árboles.
La rigidez de las membranas aumenta al aumentar la
El
semiacoplamiento
se
desplaza
en
dirección
presión de aire en ellas. El aire se inyecta en la
contraria y la membrana se fija con los pernos, que
cavidad de la membrana a través de la boquilla
aprietan las bridas de los semiacoplamientos con los
roscada hasta una presión de 2-8 Kg. /cm2. La tabla
semiaros.
que se refiere a la fig. 2 contiene los parámetros y
La compresión de la membrana no es superior a 1/3
dimensiones principales de los acoplamientos de este
del grosor del borde de la membrana. El grado y
tipo de la firma Vulkan.
regularidad del apriete se controla con un medidor de profundidad. Para ello se hacen 3-4 orificios de 6 mm. de diámetro en las bridas de los semiacoplamientos. Después del montaje del acoplamiento en el árbol se coloca el aro de fijación desmontable.
HOJA 270. Acoplamientos elásticos con membrana en forma tórica según las normas MN-5809-65. — Estos acoplamientos permiten las uniones de los árboles con inclinación angular hasta 2°, los desplazamientos radiales hasta 2 mm. y el desplazamiento axial hasta 4 mm. Los semiacoplamientos y otras piezas se fabrican
HOJA 271. Acoplamientos con elemento elástico de
de acero marca AC 3 según GOST 380-60. La
goma cordada. — Los elementos de goma cordada dan
membrana (fig. 5) está hecha de goma con resistencia
al acoplamiento elevadas cualidades de elasticidad y
a la rotura no inferior a 100 Kg. /cm2 limite elástico
compensación.
no inferior a 50 Kg. /cm2 y alargamiento no inferior a
caracterizan por el ángulo de torsión en el momento
100 %.
nominal (véase la tabla de la hoja).
Para montar el acoplamiento, primero se introducen
Las inclinaciones angulares toleradas en los árboles
en el interior de la membrana los semiaros de los dos
son de 5° - 6° y los desplazamientos radiales y axiales
lados y se fijan con aros y tomillos (fig. 3). Luego, el
hasta 10 mm. Las fuerzas suplementarias y los
semiacoplamiento colocado en el árbol se desplaza en
momentos
dirección axial y entre los semiacoplamientos se
inclinaciones de los árboles, son pequeños y se
introduce el conjunto montado de la membrana y se
pueden despreciar al calcular los árboles y los apoyos.
colocan los tornillos de las bridas.
En la construcción del acoplamiento (fig. 1) se prevé la
de
Las
flexión,
cualidades
que
elásticas
aparecen
con
se
tales
extracción de la membrana sin desmontar el cubo,
HOJA 273. Acoplamientos con muelles de lámina y de cinta
ondulada.
—
En
la
hoja
se
muestran
acoplamientos de flexibilidad variable, que se obtiene según la forma del alojamiento del muelle (fig. 1, 3 y 4), o según la forma de las láminas (fig. 2). En los acoplamientos de las figs. 1 y 3 el elemento elástico está hecho como un juego de láminas, colocadas paralelamente al eje (fig. 1) o radialmente (fig. 3). En el acoplamiento de la fig. 2 se emplean muelles en forma de barra. En la ‘fig. 4 se presenta el
HOJA 272. Acoplamiento con elemento elástico vulcanizado. — El empleo de elementos de goma vulcanizada
sobre
el
metal,
crea
las
mejores
condiciones para la introducción de un volumen relativamente
grande
de
goma
entre
los
acoplamiento
con
acoplamientos
se
muelle emplean
ondulado.
Estos
principalmente
para
transmitir momentos de giro grandes. El acoplamiento está cerrado por una caja, cuyo interior se llena de grasa consistente.
semiacoplamientos y la elección óptima de la forma del elemento elástico, y esto a su vez facilita la obtención de
cualidades
elásticas
elevadas
con
medidas
pequeñas del acoplamiento. La magnitud de los ángulos de torsión de los semiacoplamientos correspondientes a los momentos nominales alcanza 6° a 8°. Las inclinaciones angulares de los árboles permitidas son de hasta 3° a 5°. Los desplazamientos radiales son del orden de 1 a
5
mm y más.
HOJA 274. Acoplamientos con muelles en forma helicoidal con protectores y planos. — El acoplamiento elástico de muelles helicoidales de la firma Hochreuter se muestra en la fig. 1. Los muelles tienen una compresión previa, lo que evita el juego en el acoplamiento. El momento límite, en el que se produciría contacto entre espiras del muelle, debe ser superior al momento de giro nominal con un coeficiente de reserva n = 2 ÷ 3.
La característica de flexibilidad del acoplamiento es
tienen en cuenta las dificultades de la fijación de los
lineal. El acoplamiento tiene elasticidad angular,
muelles a los cubos.
transversal y axial, cosa que permite emplearlo como compensador. El ángulo de inclinación de los ejes y el desplazamiento transversal admitidos son mayores que los permitidos en otros tipos de acoplamientos elásticos. Un acoplamiento con juegos de muelles cilíndricos que se colocan en alojamientos redondos entre los semi acoplamientos, se muestra en la fig. 2. Dentro de los muelles hay colocadas unas chavetas en forma de llave, que evitan el giro de los muelles. Con el aumento de la carga los muelles en contacto con las chavetas, cambian de flexibilidad y aseguran la característica no lineal del acoplamiento. Para igualar la tensión en distintos muelles cada juego (con el objeto de aprovechar al máximo el material del muelle) el grosor de los muelles aumenta al aumentar el radio. El material de los semiacoplamientos es acero
ACOPLAMIENTOS DE DIENTES
al carbono semiduro, o hierro colado de elevada La transmisión del momento de giro en estos
dureza. El material de los muelles es acero de muelles de alto carbono. En la fig. 3 se muestra el acoplamiento con elemento elástico en forma de juegos de plancha de acero de la firma Waldron. Los extremos de los juegos están metidos en abrazaderas de forma cilíndrica y se
acoplamientos
se
caracteriza
por
los
esfuerzos
normales en las superficies de funcionamiento, lo que proporciona
una
unión
fija
en
determinadas
situaciones angulares de un árbol respecto a otro. La ventaja de los acoplamientos de dientes son sus pequeñas medidas, simple construcción y fabricación
fijan con pasadores. Para la compensación de los desplazamientos axiales las abrazaderas están colocadas libremente en los
y también sin bajo coste. No permiten la puesta en marcha brusca del acoplamiento.
orificios de uno de los semiacoplamientos. En los orificios
del
segundo
semiacoplamiento
las
abrazaderas se fijan contra el desplazamiento y el giro mediante un aro elástico. El elemento elástico de los acoplamientos (fig. 4) de la firma Hanze Lenze es un muelle de tres capas de espiras de sección cuadrado o rectangular. Los acoplamientos son simples en su fabricación, si no se
HOJA 275.
Acoplamientos
de
dientes.
—
Los
semiacoplamientos de dientes disponen de salientes en las superficies extremas (fig. 1). Cuando el perfil de los dientes es rectangular (fig. 1) es posible el funcionamiento con cambio de dirección del giro, además no surge la componente axial por la presión en los dientes. Tienen el defecto de que la puesta en marcha y la desconexión de los acoplamientos es dificultosa e
inevitables
perfiles
En el semiacoplamiento con dientes exteriores, estos
rectangulares de los dientes se emplean en los
son rebajados por la mitad, alternativamente y en el
acoplamientos de puesta en marcha manual.
semiacoplamiento con dientes interiores, los dientes
El perfil trapezoidal de los dientes (fig. 1 b y c) que
están completamente rebajados uno sí, otro no,
facilita la puesta en marcha y desconexión se emplea
La situación a corresponde al momento en que el
en los acoplamientos para transmisiones de grandes
acoplamiento está desconectado, la situación b al
momentos de giro.
comienzo de la puesta en marcha, la situación c al-
El perfil simétrico sirve para la transmisión de
momento de igualación de las velocidades angulares y
momentos en las dos direcciones y el asimétrico sólo
la situación d al segundo período de puesta en
para una dirección. El número de dientes se toma
marcha.
corrientemente entre los límites de 6 a 12.
El acoplamiento de la Fig. 6 es un tipo estandarizado
Los dientes de perfil triangular (fig. 1 d y e) se emplean
dentado compensado con árbol intermedio (hoja 259).
en
El
los
las
holguras
acoplamientos
angulares.
para
la
Los
transmisión
de
conjunto
del
árbol
intermedio
con
los
momentos pequeños con bajas velocidades.
semiacoplamientos colocados sobre él es desplazable.
Cuando el perfil es triangular simétrico, es posible la
Para
inversión del movimiento; cuando es asimétrico, el
acoplamiento
momento sólo se transmite en una dirección.
montado un cojinete de rodamiento que entra en el
El número de dientes se toma corrientemente de 15 a
correspondiente aro metido en la brida.
60.
Al
Las formas constructivas de los acoplamientos de
acoplamientos, los dientes del segundo se mantienen
dientes, se muestran en corte axial en las figs. 1, f, g,
en engrane constante, lo cual se consigue dando la
h, i. El semiacoplamiento móvil se desplaza a lo largo
longitud suficiente a los dientes de la brida.
del árbol.
Acoplamiento dentado (fig. 7) en el mecanismo de
El semiacoplamiento de dientes trapezoidales se
transmisión del torno 1 D 64, sirve para poner en
muestra en la fig. 2. En la tabla se dan las medidas de
marcha el husillo sin fin.
dientes según las normas de la construcción de
El semiacoplamiento con engranaje exterior, cuando el
máquinas. Los ángulos de montaje del cabezal divisor
acoplamiento está desconectado, trabaja como rueda
de la fresadora para tallar los dientes con perfil
dentada y transmite el movimiento al eje de avances.
simétrico triangular y asimétricos (dientes de sierra) se
El acoplamiento doble dentado (fig. 8) se coloca en la
indican en las figs. 3 y 4.
caja de transmisiones del automóvil ZIL - 110.
En las figs. 5 a 8 se muestran acoplamientos
Para facilitar el engrase suave sin choques, el
dentados, con dientes de perfil evolvente de engrane o
acoplamiento tiene un sincronizador, o sea, un
corregido.
acoplamiento de fricción de pequeñas dimensiones que
Para facilitar el acoplamiento de los dientes los
iguala las velocidades previamente.
extremos pueden estar chaflanados o redondeados. En la fig. 5 se muestra la forma de los dientes de un acoplamiento de fácil engrane.
el
centraje
del
árbol
desconectado
desconectarse
los
intermedio
en
dientes
su
en
con
extremo
uno
de
el hay
los
chaveta opuesta en la posición de marcha en vacío simultáneamente al giro de la chaveta de conexión. El momento de giro necesario para girar las chavetas al conectar es proporcionado por los muelles 6 que están tensados durante la marcha en vacío, y se vuelven a tensar al desconectar el acoplamiento. En el otro extremo del cigüeñal se coloca el mecanismo de freno. La colocación del tope del automático de desconexión y la regulación del momento de frenado se realiza de tal forma que el paro se produzca con bastante precisión en su posición superior.
HOJA 276. Acoplamiento de doble chaveta de la
El funcionamiento seguro del acoplamiento depende
prensa
El
fundamentalmente de la calidad de los materiales del
acoplamiento une el cigüeñal con el volante para
árbol, chavetas, casquillos, volante y sus tratamientos
ejecutar
térmicos.
excéntrica carreras
(construcción únicas
o
TzBKM).
automáticas
de
la
corredera. La puesta en marcha se realiza con la
El motor de potencia de 4,5 Kw. gira el volante del
presión sobre un botón.
acoplamiento
Al hacer. esto, pasa la corriente por el electroimán 1,
acoplamiento puede hacer de 40-60 conexiones por
el núcleo de éste es atraído y a través del mecanismo
minuto.
de palanca hace girar el tope 2. El apoyo se separa de la palanca 3 unida a las chavetas que, bajo la acción de los muelles 5, previamente tensados, giran y entran en los alojamientos correspondientes del casquillo 4 fijo al volante. La chaveta de conexión asegura la unión directa del árbol con el volante. La chaveta opuesta evita que el cigüeñal adelante al volante al subir la corredera (bajo la acción de las fuerzas elásticas de la pieza estampada), o en la bajada (por la acción del peso de la corredera y la biela). Al dejar de pasar la corriente por la bobina del electroimán, él tope 2 del automático de desconexión vuelve a su posición en la trayectoria del gatillo 3 de la chaveta; el gatillo, al encontrar el tope, gira la chaveta de acoplamiento a la posición de desconexión. Las levas 6, fijadas sobre el perfil cuadrado de las chavetas, producen el giro y la colocación de la
a
la
velocidad
de
80
rpm.
El
HOJA 278. Acoplamientos de fricción multidisco. — El ACOPLAMIENTOS CON TRANSMISION POR
acoplamiento (fig. 1) según las normas de fabricación
FRICCION
de máquinas R-94-1 puede ser simple y doble, está destinado al funcionamiento con engrase. Tiene la
HOJA 277. Acoplamientos de fricción de discos
particularidad de que las palancas de empuje están
múltiples según las nornas MN 5664-65. La norma se
situadas radialmente; lo que disminuye las medidas
aplica a los acoplamientos de discos de fricción
diametrales del mecanismo.
múltiples con conexión mecánica, que funcionan con
El material en las superficies rozantes es acero sobre
engrase o en seco, para la transmisión de momentos
acero o también textolita sobre acero. Las superficies
de giro desde 2,5 hasta 250 m-kg.
laterales de las bridas (cuando los discos externos son
Materiales de las piezas del acoplamiento: el casquillo
de acero) y las estrías del árbol, deben tener una
y la tuerca de regulación son de acero 45, bonificado
dureza no inferior a H Rc 25.
para una dureza MB 260. 280; el disco de presión es
En el acoplamiento no existe casquillo central y todas
de acero 45 templado para una dureza HRc 28-35; el
las piezas se montan directamente sobre el árbol. Los
collar de mando de acero 201 cementado y templado
acoplamientos multidiscos engrasados pueden ser con
en las superficies de la ranura a una dureza HRC 58-
discos de fricción rectificados o sin rectificar; los
62; las palancas son de acero 650, dureza HRC 28-35
acoplamientos con discos rectificados se recomiendan
y en los extremos de la palanca, que se conjuga con el
cuando la velocidad media de giro es v > 5 m/seg. y
disco de presión y el casquillo de cambio, HRC 5542.
también cuando la frecuencia de conexión es superior
Los discos de fricción según las normas MN5656-65
a 60 veces por hora.
están hechos de chapa o cinta de acero de dureza HR C
El máximo número de revoluciones permitido es de
40-45.
1.800 rpm. Los acoplamientos engrasados con discos
Los recubrimientos de fricción de cerámica-metal se
de textolita sobre acero se deben emplear cuando hay
aplican a la base de acero mediante un proceso de
que evitar productos de desgaste metálicos. Los discos
aglomeración. Los recubrimientos de fricción de
de textolita se deterioran cuando la temperatura es
plástico se unen con la base por prensado en caliente.
superior a 110-120°. Como consecuencia de la mala conducción del calor de este material la cantidad de discos se elige no mayor a 3 a 4. La holgura total entre todos los discos del acoplamiento desconectado, para los acoplamientos engrasados, es de ∆= 3 mm, la holgura entre dos discos próximos d = ∆ /m; donde m es la cantidad de discos externos del acoplamiento. Para que la suma de las holguras entre los discos no supere el valor de la holgura total, se recomienda, con gran cantidad de discos y velocidad v > 2 m/seg., emplear discos rectificados.
Cuando se hacen frecuentes conexiones para una mejor
evacuación
del
calor
deben
elegirse
acoplamientos con pocos discos. En los acoplamientos engrasados, con una velocidad de giro 5 m/seg., de las superficies de rozamiento, es aconsejable que la conducción del aceite a los discos se realice a través del árbol con un taladrado interior, para evitar la posible dispersión del aceite del acoplamiento por la acción de las fuerzas centrífugas. El acoplamiento en la fig. 2 (según las normas de construcción de máquinas R 94-2) está destinado para el montaje en los conjuntos, donde es posible el aislamiento del aceite, por ejemplo en las poleas. La holgura total entre los discos del acoplamiento conectado se toma equivalente a ∆ = l,5 a 2,5mm. mejor transmisión de calor, es preferible elegir los acoplamientos con gran cantidad de discos. igual a 1 ó 2. Para los discos según GOST 1786-57 los fricción
para
rozamientos en seco se
los
acoplamientos
de
fabrican de materiales de
fricción de las marcas KF-1, KF.2, KF-3 y KF’-4. Las medidas de los discos en mm. se dan en la tabla 2.
acoplamiento cónico de la firma Desch con un aro presionados por un aro elástico. Las zapatas están hechas de pasta embreada de asbesto (asbeolanga). Al conectar el acoplamiento, el aro intermedio se
El número de discos exteriores en este caso se toma de
en seco. — En la fig. 1 se muestra la construcción del intermedio de fricción, dividido en sectores (zapatas),
En condiciones de frecuentes conexiones, para la
discos
HOJA 279. Acoplamientos de fricción de rozamiento
oprime entre el tambor y los discos cónicos. El acoplamiento de discos de rozamiento en seco de la firma Rockford (fig. 2) se emplea para la transmisión de pequeños momentos. El mecanismo abierto de levas-palancas de mando del acoplamiento permite tener el acceso libre a sus partes cuando se regula y se repara. Los forros de las superficies de trabajo de los discos interiores están hechas de material de fricción.
HOJA 280. Embrague de automóvil. — El embrague
El émbolo está hecho con retención por aros de
de automóvil representa el tipo de acoplamiento de
émbolo.
disco semicentrífugo. El acoplamiento está cerrado
El émbolo se separa mediante muelles, situados a su
normalmente por muelles, situados entre el disco de
alrededor. El aceite se conduce al cilindro por orificios
presión y la caja, atornillada al volante.
practicados en el árbol.
Al girar, el esfuerzo de presión aumenta, debido a las fuerzas centrífugas que actúan sobre los pesos colocados en los extremos de las tres palancas de conexión. A las 2800 rpm del árbol, la presión de las fuerzas centrífugas
alcanza
el
45
%
de
la
presión
proporcionada por los muelles de presión. El disco interior conducido tiene forros de fricción por sus dos caras y un amortiguador de las oscilaciones de giro, formado por la unión elástica del cubo con el disco mediante seis muelles helicoidales.
HOJA 282. Acoplamientos de fricción con mando neumático. — En el acoplamiento de un disco (fig. 1) según las normas MN-5054-63, el disco de fricción está unido fijo al cubo. En el disco hay practicados unos agujeros que sirven de alojamiento a unos tacos de fricción según normas MN 5057-63 de pasta embreada de asbesto. La unión del cubo con el árbol se efectúa por una o dos chavetas, o estrías. La presión de trabajo en el espacio de aire del acoplamiento se transmite por el diafragma.
HOJA 281. Acoplamientos de discos de fricción con
El recorrido del disco es le 15-3 mm. En el
mando hidráulico. — En el acoplamiento para rueda
acoplamiento de mando neumático de la firma
estrellada (fig. 1) el cilindro de forma anular es
Ortlinghaus fig. 2 se emplean discos con forros de
simultáneamente disco de presión.
fricción principalmente de asbesto.
El émbolo está fijo al árbol. La conducción del aceite al
La presión a los discos se transmite por un émbolo
émbolo se realiza a través de una tapa colocada en el
con retenes de estanqueidad. La cabeza de conducción
extremo del árbol y un orificio en éste.
de aire está colocada en el extremo del acoplamiento.
En la fig. 2, en el acoplamiento de mando hidráulico de la firma Ortlinghaus se emplean discos sin forros.
cabezas de paso del mismo, permiten reducir al mínimo el deslizamiento y el desgaste de los discos al desconectar y también acercar la posición de paso del árbol articulado al punto muerto superior. El aparato de conducción de aire descrito permite realizar hasta 50 conexiones por minuto. El motor de la prensa es de 40 Kw. de potencia a 910 rpm, transmitiendo a la polea, por poleas trapezoidales, una velocidad de 315 r.p.m.
HOJA 283. Acoplamiento polea de una prensa cuádruple de 500 T. — Acoplamiento de discos múltiples de fricción en seco con mando neumático proyectado por la Oficina Central de Construcción de prensas. El esquema del mando del acoplamiento se muestra en la flg. 2. La conexión del acoplamiento se realiza por un pulsador en la red de corriente continua con tensión de 30 V. El pulsador situado en el cuadro de mandos de la prensa, pone en movimiento el electroimán de la
HOJA 284. Acoplamientos con cámara neumática. —
válvula de conexión, que abre la entrada de aíre al
En la hoja se muestran acoplamientos de cámaras
distribuidor del mismo (fig. 3).
neumáticas de acción radial según las normas MM
El distribuidor de aire es en esencia una válvula de
5019-63 y MM 5022-63. En este diseño, a diferencia
sección transversal mucho mayor que la válvula de
del que se muestra en la fig. 1 de la hoja 285, la
conexión. Para la rápida entrada y salida del aire de la
cámara está alojada en el tambor interior y está libre
cavidad del acoplamiento se necesita una sección de
del esfuerzo de transmisión del momento, por lo cual
paso aún mayor que la de la válvula distribuidora.
no se fija el tambor.
Por lo cual, en el conducto de aire está intercalada la
En esta construcción las superficies de rozamiento de
cabeza de paso para conducir el aire (fig. 4).
las zapatas se hallan suficientemente alejadas y
El esquema de conducción de aire al freno, colocado
aisladas de la cámara. Por lo que los acoplamientos
en el otro extremo del árbol cigüeñal, es análogo al
permiten un funcionamiento más frecuente y un
anterior (las medidas y construcción del freno también
trabajo con sobre- carga, caracterizado por un roce
son semejantes a la construcción y medidas del
más intenso de las zapatas con el tambor y un
acoplamiento.).
desprendimiento de calor abundante.
La
introducción
en
el
conducto
de
aire
de
acoplamiento y freno, el distribuidor de aire y las
La
construcción
de
las
zapatas
permite
la
compensación del desgaste de los forros. La zapata
consta de dos partes la inferior de plástico que está en
En la fig. 1 se muestra la cámara vulcanizada
contacto directo con la cámara y la superior de metal
directamente sobre la llanta. En la fig. 2, se muestra la
que lleva el forro de fricción remachado.
cámara fijada a la llanta mediante pernos y placas
En una posición la parte superior se apoya sobre las
metálicas 5 con agujeros roscados.
superficies bajas; al girarla 180°, los platillos de la
En la pastilla interior de la cámara se fijan, mediante
parte superior se apoyan en los salientes de la parte
pasadores, las mordazas metálicas que soportan los
inferior, con lo que el diámetro aumenta en casi la
forros
mitad del espesor del forro.
semiacoplamiento y el otro semiacoplamiento está
La operación de ajuste de las zapatas se realiza
unido a una polea cilíndrica lisa.
cuando el desgaste de los forros es el indicado en la
El aire comprimido entra por la boquilla roscada 4 a la
tabla. La retracción de las zapatas presionando sobre
cámara, que al ensancharse oprime las zapatas sobre
la cámara se logra mediante los muelles de ballesta.
la polea. Al disminuir la presión de aire, se forma una
Cuando se ajustan las zapatas desgastadas, se da un
holgura entre las zapatas y la polea.
giro al tope de los muelles para asegurar la tensión
En el acoplamiento de la fig. 3 cada zapata tiene una
inicial necesaria.
cámara propia en forma de cápsula de goma. El aire
de
fricción.
La
llanta
está
fija
a
un
en las cámaras entra a través del árbol hueco y los conductos de aire. El pequeño volumen de la cavidad de las cámaras y el propio conducto de aire, aseguran la puesta en marcha rápida del acoplamiento al conectar y al desconectar. El acoplamiento puede conservar su capacidad de trabajo aun cuando se estropeen varias cámaras. Un acoplamiento neumático con cámara y discos a presión axial se muestra en la fig. 4 (firma Wichita). En el disco de plástico central y aislador del calor y también en el disco del semiacoplamiento derecho hay
HOJA 285. Acoplamientos de cámara neumática. — En la fig. 1 se muestra la construcción de un acoplamiento neumático con cámara de compresión. La cámara está formada por una membrana de goma cordada
3,
recubierta
de
goma
exterior
e
interiormente. El recubrimiento interior de goma elástica sirve para retener el aire comprimido. Las caras de la cámara en contacto con la llanta de acero 1 y las zapatas 2, están recubiertas de goma más resistente.
canales y orificios. Al girar el acoplamiento, bajo la acción de las fuerzas centrífugas, pasa el aire por los canales y enfría suplementariamente el acoplamiento. La circulación de aire se indica con flechas en el dibujo. El aumento de las medidas L y 1 en un 30 a un 40 %, para aumentar la sección de los canales de ventilación, indicados anteriormente, permite aumentar al doble el momento transmitido. Los acoplamientos neumáticos con cámara de acción radial pueden estar construidos con dos cámaras que
funcionan
paralelamente
en
una
polea.
Los
Entre los discos interiores, hay situados unos aros
acoplamientos neumáticos con cámaras, aseguran la
elásticos 11, que separan los discos cuando se
amortiguación de los golpes, la extinción de las
desconecta el acoplamiento.
oscilaciones de giro y la vibración, y también
La forma de los discos (Fig. 2) y su pequeño espesor
compensan las inclinaciones de los árboles.
aseguran una gran resistencia magnética en sentido radial, cosa necesaria para evitar la dispersión del flujo de trabajo. Dos cortes radiales dan elasticidad a los discos. La armadura del electroimán está formada por dos aros 12 y 13 concéntricos montados con juego deslizante, para asegurar la compensación de la diferencia de gruesos entre el interior y exterior de los paquetes de discos. El desplazamiento relativo de los aros de la armadura está limitado por el pasador escalonado 14. La armadura está aislada magnéticamente del árbol por el casquillo antimagnético 15.
HOJA 286.
Acoplamientos
electromagnéticos
de
fricción tipo EM y EM-A. — Estos acoplamientos están destinados al empleo en los tornos y otras máquinas (en calidad de embragues de puesta en marcha, freno, o inversión de giro) en los cambios de velocidades, en la transmisión del movimiento principal y en las transmisiones de los movimientos auxiliares. El cuerpo del acoplamiento 1 (Fig. 1) tiene una ranura en la que se aloja la bobina 2, y sobre él se monta un anillo de contacto 3, aislado del cuerpo por el casquillo 4. Uno de los extremos de la bobina sale por un conducto radial del cuerpo y se suelda al anillo de contacto, al otro extremo hace masa con el cuerpo. La corriente se conduce al anillo por una escobilla de latón sostenida por el porta escobillas 6. El paquete de discos está formado por un juego de discos exteriores 7 y un juego de discos interiores 8. Los discos exteriores engranan con el conducido 9. Los discos interiores engranan en las estrías del árbol conductor 10.
La separación de la armadura, al desconectar, se limita por el aro de tope 16. El cuerpo y la armadura son de acero E (hierro tipo Aemco) y los discos de acero 65 G templados a una dureza HRc 40-45. Los acoplamientos del tipo EM y tipo EM-A no necesitan reglaje durante su período de explotación, ya que el desgaste de los discos sólo cambia el juego total
del
circuito
magnético.
Los
acoplamientos
funcionan con engrase entre las superficies de fricción. Estos acoplamientos se presentan en seis tamaños, para momentos de giro de 1 hasta 10 m-kg., cada uno en dos variantes: con el agujero del cuerpo estriado (tipo EM) y liso (tipo EM-A). La introducción del acoplamiento en el sector de la cadena cinemática, portadora del mismo, produce un gran momento de inercia. Los acoplamientos se montan directamente en el árbol o en un casquillo intermedio.
para la bobina del electroimán se conduce a través de los anillos de contacto. El bobinado del acoplamiento (fig. 2) se hace con hilo de 0,8 mm (con aislante 0,96 mm) de la marca PEBO. El bobinado es de corriente continua de una potencia de 53 vatios con una tensión de 48 voltios.
HOJA 287. Acoplamientos de fricción con mando electromagnético
NKMZ.
—
El
semiacoplamiento
izquierdo con la bobina introducida en él, es semejante a un electroimán de corriente continua. El aro, fijo por medio del diafragma de acero fino al cubo del segundo semiacoplamiento, hace de armadura del electroimán. Al pasar la corriente por la bobina, la armadura se
HOJA 288. Acoplamientos electromagnéticos de polvo.
desplaza en dirección axial hasta producirse el
— En las construcciones de los acoplamientos (fig. 1)
contacto de las superficies de rozamiento. En la
el núcleo 1 fijo en el árbol y el aro 2 del cuerpo forman
deformación del diafragma, se gasta una parte ínfima
un canal circular, lleno de mezcla ferromagnética
de la fuerza portante del electroimán.
(polvo ferromagnético con aceite). En el núcleo hay
Para descargar los cojinetes de los árboles se dispone
una bobina magnética 3, cerrada por el casquillo no
en los acoplamientos un cojinete axial en forma de aro
magnético 4.
de bronce fijo en uno de los semiacoplamientos. El
Al pasar la corriente por la bobina en el circuito
rozamiento del aro de bronce sobre el cubo del
magnético, del acoplamiento formado por el núcleo y el
segundo acoplamiento se produce sólo en el período de
aro del cuerpo se produce un flujo magnético, que
conexión y no tiene engrase.
atraviesa
En los dos acoplamientos los aros están fijos a las
ferromagnética.
armaduras con juntas de reglaje. Para fijar los aros y
Las partículas imantadas del polvo unen el aro con el
reglar la holgura entre las superficies de rozamiento
núcleo, conectando con ello el acoplamiento. Para
en el acoplamiento (Fig. 1) se prevén tornillos
desconectar el acoplamiento es suficiente que cese el
especiales.
paso de la corriente por la bobina. En la variante de
La holgura en el acoplamiento de la Fig. 2 se regula
construcción 1, para evitar la dispersión del flujo
con dos aros roscados y el disco colocado entre ellos,
magnético, la tapa 5 y el casquillo 6 están hechos de
unidos en la llanta del semiacoplamiento. La corriente
materiales antimagnéticos; en la variante JI se colocan
dos
veces
el
las juntas antimagnéticas 7.
canal
con
la
mezcla
El espacio interior del acoplamiento está separado del medio exterior por los retenes 8. La corriente pasa por el aro de contacto 9 situado en el casquillo aislante 10. En
la
fig.
2
se
muestra
la
construcción
del
acoplamiento de muchas capas de polvo con la parte conducida aligerada, diseñada para llenarse con polvo ferromagnético o mezcla. Para los medios no magnéticos se emplean el óxido de zinc, nitruro de boro o sílice en forma de dispersión (las partículas de diámetro 0,1-1 mm.). El polvo está situado en las separaciones entre los vasos de acero blando de paredes finas. El sistema de retención consta de los deflectores cónicos 2 y las juntas de fieltro 3. El acoplamiento puede estar hecho también para llenarlo con mezcla fluida con el correspondiente cambio del sistema de retención. En la fig. 3 se presentan los esquemas de los elementos principales unipolares. En la tabla se da la relación de dimensiones para la construcción práctica. La serie de esquemas que se muestran en la hoja, puede servir como base para la construcción de acoplamientos de polvo. Para el polvo ferromagnético de los acoplamientos se emplea: hierro al carbono de las marcas R-4, R-8 y P4, polvo de hierro estabilizado, polvo obtenido al dispersarse metal fundido. En calidad de medios líquidos, para el funcionamiento en condiciones de temperaturas bajas y medias se emplea el aceite de transformador e industrial de las marcas 12, 20, 30, 45 y 50; para el funcionamiento en condiciones de temperaturas elevadas (70° - 100°) se emplee el aceite de aviación de las marcas MK-22, MS14, 20 y 24.
HOJA 289. Acoplamientos de Inducción. — Un semiacoplamiento (fig. 1) tiene un bobinado en forma de aro concéntrico y alrededor una serie de polos de distinto signo. El segundo semiacoplamiento tiene forma de un tambor que rodea los polos y corta el flujo magnético. Mediante
el
movimiento
semiacoplamientos,
como
relativo
de
consecuencia
de
los las
corrientes de inducción en el tambor, el acoplamiento transmite el momento de giro (fig. 1 a). Para prevenir el
calentamiento,
el
acoplamiento
dispone
de
refrigeración por agua. El acoplamiento de inducción electromagnética de la firma Stromag se muestra en la fig. 2. Para facilitar la evacuación del calor, la superficie exterior del tambor está provista de aletas.
HOJA
290.
Acoplamientos
semiacoplamiento
hidráulicos.
conductor
está
—
ACOPLAMIENTOS DE PROTECCIONO DE
El
SEGURIDAD
unido
constantemente al árbol conductor y lleno de aceite. El semiacoplamiento conducido está situado dentro de la
HOJA
291.
carcasa y forma con el acoplamiento conductor un
elementos de rotura. — Los acoplamientos de
espacio tórico. Dentro del espacio tórico cada uno de
protección (fig. 1, 2, 4) con un pasador entallado se
los semiacoplamientos dispone de alabes en toda la
emplean principalmente para unir árboles con piezas
circunferencia.
montadas libremente en ellos.
El engrane de los semiacoplamientos se produce por el
Cuando hay sobrecargas, el pasador colocado en los
rozamiento viscoso del líquido, que se encuentra
orificios de los casquillos, se parte por la entalla en el
sometido a la acción de la fuerza centrífuga. El
lugar de la unión, de la pieza con el árbol.
acoplamiento de la firma Fluidrive Italiana (fig. 1) está
Para la fabricación del pasador se emplean metales
montado en un árbol intermedio separado.
con
El cuerpo del acoplamiento con el árbol conductor y el
casquillos deben tener mucha mayor resistencia que el
árbol del acoplamiento con el conducido, están unidos
pasador.
por acoplamientos elásticos, que compensan las
El pasador del acoplamiento (fig. 4) está dividido por
inclinaciones y los desplazamientos de los árboles
ranuras en trozos, de tal forma que puede irse
(axial y transversal).
substituyendo la parte rota por la sección siguiente.
El acoplamiento centrífugo hidráulico (figura 2 de la
Cuando hay dos pasadores colocados diametralmente
firma Zoliñer) para su enfriamiento dispone de aletas
se evita la influencia de las fuerzas de rozamiento, que
en la superficie exterior del cuerpo cubiertas con
actúan entre las partes del acoplamiento.
deflectores cónicos, formando un ventilador centrífugo.
En el acoplamiento (fig. 3) el elemento rompible
Acoplamientos
características
mecánicas
de
protección
garantizadas.
con
Los
trabaja a tracción y en las sobrecargas se rompe por el lugar
más
débil.
Para
poner
de
nuevo
en
funcionamiento los acoplamientos con el elemento de rotura, después de eliminada la sobrecarga, se coloca un elemento nuevo.
El acoplamiento protector de pasadores (fig. 2) se
HOJA 292. Acoplamientos protectores de levas y de
coloca en el árbol Cardán de las máquinas agrícolas.
bolas. — Los acoplamientos protectores de levas y
Para que sea más compacto, los pasadores se colocan
bolas según la construcción de las levas se dividen en:
en círculo en los pasos radiales en una o varias filas.
de levas propiamente dichos, de bolas y de pasadores.
El cuerpo es estampado de paredes delgadas. La forma
Según la dirección del esfuerzo del muelle del
de los alojamientos para los pasadores permite
acoplamiento, pueden ser de acción radial y axial. Los
transmitir el momento sólo en una dirección. La parte
acoplamientos de alojamientos y bolas (fig. 1) según el
interior del acoplamiento está llena de grasa y cerrada
proyecto de normas de VNINMash para momentos
herméticamente.
desde 0,25 hasta 25 m-kg., se presenta en dos
En la fig. 3 se muestra la construcción de la
variantes, a) para árbol macizo, cuando con el árbol se
protección de pasadores y muelles de la firma
unen a través del acoplamiento ruedas dentadas,
Walterscheid con árbol Cardán para las máquinas
ruedas estrelladas u otras piezas, y b) cuando a través
agrícolas. Los elementos de doble pasador con muelle
del acoplamiento se unen dos ár boles.
común, son análogos a los del acoplamiento de la fig.
En la fig. 2 se muestra el acoplamiento protector de
1, situados a lo largo del eje.
bolas para máquinas herramientas. En la tabla se dan
El cuerpo exterior del acoplamiento protector consta
las dimensiones principales y las características
de dos tubos de perfil especial de paredes delgadas,
técnicas de la serie de t amaños de acoplamientos.
montados uno sobre otro. Las características de los acoplamientos de pasador y muelle (como también de los acoplamientos de bolas) vienen determinadas por la tensión de los muelles interiores (cosa que aumenta ‘la estabilidad del límite del momento de giro), pero no existe la posibilidad de regular el momento de giro por cambio previo de la tensión de los muelles.
HOJA 293. Acoplamientos protectores de pasadores. — En la construcción del acoplamiento protector de, la caja de transmisiones del torno-revólver de la firma Ward, hay dos pasadores. El ángulo de inclinación de los pasadores se toma corrientemente de 45°. El material de los pasadores y casquillos es acero, templado a una dureza HRC 60.
HOJA 294. Acoplamientos protectores de fricción. — ACOPLAMIENTOS CENTRIFUGOS.
Los acoplamientos de fricción de discos (Fig. 1-4) se emplean para la transmisión de momentos medios y grandes.
HOJA 295. Acoplamientos centrífugos de zapata. — El
En las figs. 5 y 6 se muestran las construcciones de
momento de giro en los acoplamientos centrífugos se
acoplamientos para aparatos. Los acoplamientos (figs.
transmite por las fuerzas de rozamiento. El valor del
1 y 5) tienen discos con juntas de fricción para el
momento transmitido por ellas es proporcional al
funcionamiento en condiciones de rozamiento en seco.
cuadrado
Los acoplamientos (figs. 2 y 4) sirven para el
semiacoplamientos.
funcionamiento en baño de aceite. Utilizando discos
El acoplamiento de la fig. 1 tiene zapatas colocadas
con
libremente en los alojamientos del semiacoplamiento
acabado
metal-cerámico,
los
acoplamientos
de
la
velocidad
de
giro
de
los
pueden funcionar en seco.
conductor. Con el aumento de la velocidad del árbol
El acoplamiento protector de fricción (fig. 4) según el
conductor, las zapatas, bajo la acción de las fuerzas
proyecto de normas de VNIINMash para momentos de
centrífugas, se juntan a la superficie de trabajo
giro desde 0,25 hasta 25 m-Kg. se presenta en dos
interior del semiacoplamiento conducido, asegurando
tipos: a) para la unión al árbol, a través del
la unión del acoplamiento. En el acoplamiento de la
acoplamiento de medas dentadas, ruedas estrelladas y
fig. 2 las zapatas se separan por la acción de los
otras piezas, b) para la unión de dos árboles.
muelles.
Los discos de fricción según las normas MN 5656-65,
Con la regulación de la tensión de los muelles se
según el caso, permiten el funcionamiento de los
puede establecer la velocidad de giro, mediante la cual
acoplamientos en el baño de aceite, o en seco.
se efectúa la conexión del acoplamiento. En la construcción del acoplamiento (figura 3) en cada semiacoplamiento hay una hilera de zapatas, por consiguiente, cualquiera de ellas puede ser la conductora. Mediante el impulso d el semiacoplamiento conducido
sus
zapatas
se
conectan
para
la
transmisión del momento de giro. En la fig. 4 se muestra el acoplamiento de dos capas para la unión del árbol con la pieza, colocada libremente en el mismo árbol. En el acoplamiento de dos zapatas (fig. 5) de la firma Foote Bros las zapatas están hechas de lámina de acero y tienen en la superficie de trabajo forros de fricción. Para asegurar las fuerzas, centrífugas necesarias en el espacio del acoplamiento se colocan semiaros masivos como simplemente a las zapatas.
determinado por el equilibrio de las fuerzas. Este ángulo condiciona el ángulo de giro del acoplamiento. El acoplamiento se emplea lo mismo que el elástico para el aislamiento de las vibraciones torsionales de los árboles y amortiguación de las cargas de choque.
HOJA
296.
Acoplamientos
centrífugos.
—
La
particularidad de la construcción del acoplamiento que se muestra en la Fig. 1, son los casquillos de goma colocados en las articulaciones de las palancas. Los casquillos de goma están prevulcanizados sobre
HOJA 297. Acoplamientos centrífugos de polvo de la
casquillos metálicos. Los casquillos interiores son
firma Stromag. — La caja que es la conductora, está
estriados.
llena de polvo de acero, que rodea los alabes situados
Las mismas estrías se hacen en las palancas. La
en
presencia de los casquillos de goma y la fijación de los
acoplamientos se emplean para unir árboles (fig. 1) y
extremos estriados de las palancas permiten crear y
para unir la polea con el árbol (fig. 3). En la fig. 2 se
regular la tensión previa a la holgura entre las zapatas
muestra
y la polea. Las variantes de construcción 1 a y b
colocado junto con un elástico. Según el volumen del
prevén la posibilidad de unión de dos árboles o del
acoplamiento que se llena con polvo, el momento
árbol y una pieza, colocada libremente en el árbol
límite cuando no hay deslizamiento puede ser desde
conductor.
1,6 hasta 4,2 del momento de puesta en marcha en el
En la fig. 2 se muestran los esquemas y dos variantes
primer período con el 100 % de deslizamiento.
de construcción del acoplamiento fijo con elasticidad variable en función de las fuerzas centrífugas. El momento de giro en el acoplamiento se transmite por cuatro
pares
de
brazos
de
tracción,
unidos
articuladamente entre sí y fijos articuladamente a los semiacoplamientos. Cada par lleva un contrapeso en la articulación que los une. Bajo la acción de las fuerzas centrifugas, que actúan sobre los contrapesos y el esfuerzo de giro, transmitidos a través de los brazos de tracción, éstos se colocan en cierto ángulo,
el
semiacoplamiento
un
acoplamiento
conducido.
centrífugo
de
Estos
polvo,
sobre los rodillos, los muelles están dotados de rodillos que giran en los ejes.
ACOPLAMIENTOS DE RUEDA LIBRE
El cubo y la llanta del acoplamiento de rueda libre de la fig. 2, tienen superficies de trabajo cilíndricas, en
Los acoplamientos de rueda libre transmiten el
lugar de los rodillos se emplean excéntricas.
momento de giro del árbol conducido al conductor sólo
Estas poseen pasos por los cuales se apoyan, en el
en una dirección y en la contraria permiten el giro
muelle helicoidal que rodea el cubo, con lo que se
libre. Según el principio de trabajo los acoplamientos
consigue la orientación .de los rodillos en una
de rueda libre pueden ser de trinquete y de fr icción.
posición. En la fig. 3 se muestra el acoplamiento de fricción de la firma Curtis Wrigt Corporation con
HOJA 298. Acoplamientos de rueda libre de rodillos
muelle helicoidal para momentos peque, ños.
según las normas MNZ-61. — Los acoplamientos pueden estar hechos con tres o con cinco rodillos. En los
acoplamientos
de
pequeñas
dimensiones
el
acuñamiento de los rodillos se produce entre el cubo y la llanta. Para las dos últimas medidas (véase la tabla) se coloca en el cubo, debajo del rodillo, una chaveta de apoyo de acero templado.
ACOPLAMIENTOS COMBINADOS HOJA 300. Acoplamientos protectores elásticos. — En los acoplamientos de la firma Stromag se emplea el
HOJA 299. Acoplamientos de rueda libre.— El
acoplamiento con una membrana elástica (véase la
acoplamiento de rueda libre de rodillos (figura 1) de la
hoja 271) y protector de disco de fricción. Este se sitúa
firma Malmedie lleva dos cojinetes de bolas para el
al lado (fig. 1) o se coloca dentro de la membrana
centraje del cubo y la llanta.
elástica (fig. 2).
La superficie de trabajo del cubo está hecha en forma de un polígono regular, en los lados del cual están fijos los muelles separadores. Para disminuir el rozamiento
En
la
fig.
3
se
muestra
la
construcción
del
acoplamiento protector neumático de cámara de goma. El perfil de la sección de la cámara mejora las cualidades
elásticas
y
compensadoras
del
acoplamiento. En la fig. 4 se muestra el acoplamiento elástico unido con el de disco en una versión de reducidas dimensiones en dirección axial. En la fig. 5 la combinación del acoplamiento centrífugo de polvo en unión con el elástico. La
unión
del
acoplamiento
dentado
y
el
electromagnético se muestra en la fig. 6; la unión de
HOJA 301. Acoplamientos combinados. — En la hoja
fricción y el elástico en la fig. 7.
se muestran el acoplamiento elástico de muelles (fig. 1) en combinación con el acoplamiento protector cónico; el embrague de discos de fricción (fig. 2) en unión con el acoplamiento elástico de membrana; la combinación del acoplamiento de rueda libre con el elástico compensador (fig. 3) y los acoplamientos
JUNTAS DE RETENCION
HOJA
302
Acoplamientos
combinados.
—
El
acoplamiento dentado (fig. 1) con acoplamiento protector de pasador entallado se destina para unir árboles
verticales.
En
la
fig.
2
se
muestra
acoplamiento de inducción en unión con uno elástico.
HOJA 303. — Según su empleo las juntas de retención se dividen en dos grupos: para árboles giratorios y para émbolos y ejes deslizantes. Las ranuradas de laberinto y centrífugas se emplean para árboles con velocidades de giro altas y medias, de 5-10 m/seg. y más.
Para condiciones más difíciles de trabajo se pueden emplear
las
juntas
ranuradas
de
laberinto
HOJA 304. Retenes.
y
centrífugas de los conjuntos de cojinetes emparejadas con otras clases de juntas de retención. Las juntas de retención de fieltro se emplean en el presente
principalmente
en
los
conjuntos
de
importancia secundaria, que funcionan con bajas velocidades. De mayor difusión son los retenes de goma poco resistente y también los de plástico, ya que protegen bien los conjuntos de la suciedad y de que se derrame el engrase, y se pueden cambiar con facilidad. Los retenes de aros se emplean principalmente para los ejes, émbolos y también para los árboles giratorios, que tienen velocidades de giro poco importantes, no mayores de 0,2-0,5 m/seg. Para los aros de hierro fundido y de bronce, las velocidades pueden ser
HOJA 305. Juntas de retención de fieltro, de aros y de
aumentadas hasta 5-10 m/seg.
laberinto.
La protección de mayor seguridad de líquidos y suciedad, la ofrecen los retenes de tope. En la hoja 303
se
dan
apreciaciones
comparativas
de
la
capacidad de trabajo de las juntas de retención de los principales tipos, según las condiciones de trabajo. Con círculos se señalan los retenes de servicio limitado, para las condiciones dadas (capacidad de trabajo relativamente pequeña, costo importante, etc.).
HOJA 306. Retenes y aros comprimidos para ejes y émbolos. — En la hoja se muestran las distintas construcciones de retenes y las tablas de dimensiones.
La construcción de laberintos de retención axiales y radiales se muestra en las figs. 7 y 8. Los retenes laberínticos
radiales
son
más
seguros
en
el
funcionamiento que los axiales, pero mucho más complicados de realización tecnológica (brida partida desmontable). Cuando en- caja mal la cara de la partición, el engrase (como consecuencia de la acción de bombeo del aro) sale por la holgura de retén. Los retenes de laberinto funcionan seguros cuando las ranuras se llenan de engrase, cosa que impide que penetre en el espacio del cojinete la suciedad, líquidos y gas. En la fig. 9 se
HOJA 307. Ejemplos de juntas de retención para cojinetes.
—
Cuatro
variantes
de
arandelas
protectoras, que protegen a los cojinetes de que caiga en ellos el aceite del cuerpo del reductor, se muestran en las figs. 1 y 2. Estas arandelas por regla general, se emplean en e] conjunto de cojinetes del árbol helicoidal. La arandela con ranuras (fig. 3) se emplea para evitar el derrame de la grasa consistente del cuerpo del cojinete y al mismo tiempo evitar que caiga en él aceite del reductor,
muestra un retén de laberinto combinado, la holgura entre los aros se llena de grasa consistente. Al girar el disco una capa de grasa se pone en movimiento y con ello crea un cierre hidráulico seguro. En la construcción del conjunto de cojinetes de la máquina mandrinadora (fig. 10) se emplea el retén de laberinto axial combinado. El engrase, al caer en el aro de repulsión, cuando gira se desprende de los bordes afilados y llega, de vuelta, al cuerpo del cojinete. El laberinto obstaculiza la
El saliente situado dentro de las paredes del reductor
penetración de la suciedad en el cuerpo del cojinete.
sirve para arrojar el aceite, que cae en el aro. La fijación de la tapa con retén de ranura se muestra en la fig. 4. El defecto de esta construcción es la necesidad de taponar la pared interior del reductor bajo la tapa. Dos variantes de los conjuntos de cojinetes con retén de ranura se muestran en la fig. 5. En la primera variante las tapas están fijadas con tornillos y en la segunda están metidas en las ranuras del cuerpo. La segunda
variante
es
más
complicada
tecnológicamente. Se emplea en los casos en que junto a
la
tapa
hay
semiacoplamiento,
situada una
rueda
alguna
pieza
dentada),
(el
cuyas
dimensiones impidan colocar pernos que fijen la tapa
HOJA 308. Ejemplos de juntas de retención en
al cuerpo.
cojinetes. — La retención de ranura espiral (fig. 1) se emplea en los conjuntos de cojinetes que se engrasan
con aceite; con este tipo de retención el árbol debe
HOJA 309. Ejemplos de juntas de retención de
tener giro en un sólo sentido.
cojinetes, vástagos, émbolos y tapas de cilindros. —
En la fig. 2 y 3 se muestran variantes de retenciones
En las figs. 1, 2, 3, 4 y 5 se muestran diferentes
centrífugas. Al girar la valona arrastra tras sí una
variantes de situación de los retenes de goma en las
capa de lubrificante que bajo la acción de la fuerza
tapas de cojinetes. En el montaje, el retén de la fig. 3
centrífuga crea una presión hidrostática en el fondo de
se corta, para facilitar el cambio sin quitar el
la ranura.
semiacoplamiento o las ruedas dentadas montadas en
Esta capa lubrificante obstaculiza la salida del mismo
el extremo del árbol.
del cuerpo y protege la entrada en él del polvo y
El armazón no se corta y cuando se cambia el retén se
suciedad. Una retención combinada centrífuga y de
emplea para el nuevo retén cortado. La serie de los
ranuras se muestra en la fig. 3.
diámetros exteriores de los retenes de goma abarca las
El aceite al caer en la superficie del cono giratorio es
medidas de los aros exteriores de los cojinetes de
arrojado por el borde fino y a través del canal en el
bolas. En las figs. 4 y 5 se muestran la construcción
cuerpo, vuelve a éste. La retención de ranura en la
de conjuntos de cojinetes en los cuales los retenes
salida del árbol protege tal cojinete de que entre en él
están colocados en los alojamientos de los cojinetes.
la suciedad del exterior.
Dos variantes de retenes con aros de goma y metálicos
Un retén de tope con aro de nylon se muestra en la fig.
se muestran en la fig. 6.
4; el aro gira junto con el árbol y por la acción de su
La
elasticidad se aprieta fuertemente al borde del aro
velocidades de giro. Los aros de corte circular, están
exterior del cojinete. Algunas variantes de retenes de
colocados en ranuras rectangulares, se deforman y por
fieltro se muestran en las figuras 5-10.
efecto de las fuerzas internas de elasticidad se
Presentan gran seguridad los retenes de fieltro con
comprimen con las superficies de juego, creando de
presión
este modo un retén seguro.
forzada
por
un
muelle
(fig.
5)
o
un
primera
variante
se
emplea
con
pequeñas
prensaestopas (fig. 10). En la actualidad los retenes de
La segunda variante, el retén de aros metálicos (por lo
fieltro se sustituyen por retenes de goma
general de fundición o bronce) es más complicado de realización, pero después de su funcionamiento inicial protege bien de suciedad al cojinete. La protección más segura la ofrecen los retenes de tope (fig. 7). Las superficies de rozamiento son, una de acero templado y la otra proporcionada por una arandela o aro de grafito o de plástico, estos últimos fijos en la tapa en el laberinto son apretados por un muelle contra el tope que gira. En la fig. 8 se muestran juntas de retención para vástagos, émbolos y tapas de cilindros consistentes en arandelas tóricas de goma resistente al aceite. Las juntas de goma cierran bien las uniones fijas. En las uniones móviles se emplean, cuando las velocidades
son pequeñas, en construcciones secundarias. En
Los indicadores de aceite (fig. 8-12) se colocan en los
todos los demás casos se colocan retenes, como los
cuerpos de los reductores y otros mecanismos para el
que se muestran en las figs. 9 y 10.
control del nivel de aceite. Para comprobar cómodamente pequeñas variaciones del nivel de aceite se colocan indicadores de aceite redondos (fig. 8). En los cuerpos de los reductores en que la comprobación es difícil por unos u otros motivos (situación del reductor, el reductor rodeado por
otros
conjuntos,
etc.)
se
deben
emplear
indicadores del nivel de aceite de varilla (figs. 9, 10). El indicador de varilla con funda se usa cuando la velocidad
de
giro
de
las
ruedas
dentadas
es
importante. El indicador de aceite de tubo transparente (fig. 12) se coloca cuando los niveles de aceite son relativamente variables; uno de sus defectos que es necesario indicar, es su fácil avería en el transporte y servicio del reductor. En la fig. 13 se muestra el respiradero, mediante el
DISPOSITIVOS. DE ENGRASE
cual se regula la presión de aire dentro del reductor o caja de velocidades con la presión exterior. El
HOJA 310. Engrasadores e Indicadores de aceite. —
respiradero se coloca en las tapas del ojo de buey o en
Los engrasadores de gotas y de me- cha (figs. 1 y 2)
la tapa superior del reductor.
proporcionan un engrase regular de los cojinetes durante todo el tiempo de trabajo. Los engrasadores a presión (Hg. 4) se emplean para suministrar grasa a los conjuntos de rozamiento de poca importancia, poco cargados y de marcha lenta, que tienen ranuras para la conservación de la grasa Para llenar de grasa consistente
los
cuerpos
de
los
cojinetes
de
rodamientos y otros conjuntos de rozamiento se emplean engrasadores de presión (figs. 5 y 6). Los engrasadores de presión angulares (fig. 6) se colocan en lugar de los rectos, en lugares poco accesibles. El llenado de un conjunto de rozamiento con grasa, se efectúa con una jeringa (fig. 5, hoja 311). El extremo de la jeringa se acopla a la cabeza del
HOJA 311. Bombas para el engrase fluido.— Las
engrasador, a través del cual la grasa pasa al cuerpo
bombas para el engrase pueden ser de paletas (fig. 1)
del cojinete a una presión de hasta 30kg/cm2.
de engranaje (fig. 2) y de émbolo de un cilindro, de alta
presión (figs. 3, 4 y 6). La bomba de paletas (Fig. 1)
La segunda variante del distribuidor de aceite sin
está montada en la tapa de un cojinete. El rotor de la
agujas de reglaje se puede colocar en el cuerpo cerrado
bomba recibe el giro del árbol del reductor, a través
del reductor. Las boquillas y repartidores de las figs. 8
del acoplamiento.
y 9 se emplean en el engrase de las transmisiones
En la segunda variante la transmisión al rotor de la
dentadas.
bomba puede efectuarse a través de una rueda
La boquilla generalmente se usa para engrasar ruedas
dentada.
y el repartidor para engrasar ruedas anchas o
De
este
modo,
se
puede
obtener
el
rendimiento necesario de la bomba.
engranajes, que tienen velocidades superiores a 10-12
La variante de situación de la bomba de émbolo, de un
m/seg.
cilindro de alta presión, en el cuerpo del reductor, se
necesario el engrase separado de cada rueda dentada.
muestra en la fig. 4. La transmisión se efectúa con
En la fig. 10 se muestra un indicador del paso de
una excéntrica.
aceite con un termómetro de distancia insertado (Fig.
(medias
de
dientes
rectos),
cuando
es
10); en el conjunto se puede aprovechar también un termómetro corriente con funda metálica. En las figs. 11 y 12 se muestran dos variantes de filtros de aceite de tamiz. En el filtro receptor, el tamiz se puede cambiar periódicamente, cosa muy cómoda durante la explotación.
HOJA 312. Conjuntos de los sistemas de enrase. — Los filtros de placas (fig. 1) y tamices (fig. 2) se emplean en las conducciones de aceite a los cojinetes y en el engrase de los engranajes. Para el control visual del paso del aceite a los conjuntos de rozamiento se emplean indicadores de paso de aceite (fig. 3 y 4). El indicador de aceite (fig. 4)
HOJA 313. Engrase de ruedas dentadas y cojinetes de
se coloca después de los distribuidores de éste que
rodamiento. — Las normas de inmersión de las ruedas
sirven para regular el paso de aceite a varios
dentadas y helicoidales en el baño de aceite y las cotas
conjuntos de rozamiento.
de las distancias nominales permitidas entre las
Los distribuidores de aceite (figs. 6-7) son unos
ruedas, la rueda helicoidal y el fondo del reductor se
colectores con tubos unidos a ellos. El paso del aceite
dan en las figs. 1, 2 y.3.
se regula con agujas, que cambian la sección de los
Un ejemplo de engrase de la rueda dentada auxiliar se
orificios de salida.
muestra en la Fig. 4. En la rueda dentada se prevén
orificios radiales para el engrase del eje. La variante de engrase de las ruedas dentadas cónicas, con un aro o
HOJA 314. Engrase de los cojinetes de oscilación por
cadena montado sobre el eje de giro, se muestra en la
niebla de aceite. — En la hoja se dan dos esquemas de
Fig. 5.
sistema de engrase y los complementos para preparar
En la disposición de engrase separado de dos
la mezcla de aire y aceite para los cojinetes de gran
transmisiones dentadas (fig. 6) la rueda cónica está
número de rpm del eje de la amoladora que se
situada en un alojamiento separado fijo, en la brida.
muestra en la Fig. 1.
El borde del alojamiento está situado de tal forma que
La mezcla de aire y aceite pasa al cuerpo del eje a
puede limpiar el engrase de la llama de la rueda.
través de la tubería delante del cojinete derecho. Al
En esta variante la rueda dentada cónica está
pasar por los cojinetes, la mezcla de aceite y aire cae
sumergida en aceite hasta la anchura completa del
en el repulsor, por el cual se separa la fase menos
diente. La construcción de un pocillo que establece el
fluida. El aire con los restos de la nube de aceite sale a
nivel de aqeite necesario en el cuerpo del cojinete, se
través de la red por el extremo del eje.
muestra en las figs. 7 y 8. Este método de engrase de
El dispositivo de preparación de la mezcla de aceite
los cojinetes de rodamiento se emplea cuando la
con aire, se conecta a la tubería de aire del taller. El
velocidad de giro de la medas dentadas es mayor de 2-
aire comprimido llega al separador de humedad (fig. 3)
2,5 m/seg.
para la filtración y secado parcial. Más adelante el
Ejemplos de engrase de cojinetes de rodamientos en
regulador de presión de tipo de diafragma (fig. 4)
los reductores se muestran en las hojas 307-309.
disminuye y mantiene la presión del aire en los límites
En las figs. 9, 10 y 11 se muestran ejemplos de
dados.
situación de repartidores y boquillas para el engrase
El distribuidor de aceite (Fig. 5) consta del depósito,
de engranajes. Para la mejor dirección del engrase es
lleno de aceite, cuyo nivel se controla por el vidrio
cómodo colocar la boquilla y el repartidor de tal forma
medidor; el mezclador está situado en la tapa del
que sea accesible la comprobación.
depósito. El torrente de aire, al pasar con gran
En la fig. 12 se muestran dos variantes de rociadores,
velocidad cerca del chicler, provoca el descenso de la
se emplean en aquellos casos en que el nivel de aceite
presión en el tubo, como consecuencia el aceite llega
no llega a la superficie de la rueda helicoidal.
del depósito al chicler y se dispersa en partículas por las corrientes de aire. La regulación de paso de aceite se efectúa por una válvula de aguja. En el esquema (Fig. 2) se muestra el husillo del cabezal de un tomo de altas revoluciones, los cojinetes del eje y las medas dentadas intermedias, se engrasan por niebla de aceite. Los alabes montados en el eje, crean el movimiento de la corriente de mezcla de aire y aceite a través del cojinete de rodamiento con lo que se consigue su engrase y refrigeración.
La niebla de aceite se forma mediante la dispersión del mismo al regar las ruedas dentadas. El aire en el cabezal del torno pasa a través del filtro, situado en la pared izquierda. Después de pasar los cojinetes de apoyo del eje de la parte anterior, la mezcla de aire y aceite llega al repulsor giratorio y más adelante el aire, con poca velocidad, sale a través de la ranura en el aro cubierto con una rejilla. El engrase de los cojinetes de rodamiento por niebla de aceite se emplea en los conjuntos de altas revoluciones.
HOJA 316. Datos de consulta para la construcción de piezas masivas. — Se dan las cualidades mecánicas de las fundiciones de hierro y fundiciones de acero al carbono en estado normalizado o estabilizado, el valor de la contracción lineal en % para diferentes aleaciones de fundición, tolerancias en el acabado mecánico de las fundiciones de hierro, y el gráfico de orientación para determinar el espesor de las paredes
ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DE PIEZAS DE FUNDICION HOJA 315. Modelos principales de piezas masivas del cuerpo. — Las piezas masivas se dividen en bases, bancadas (simples, bastidores y bloques de cilindros) cajas y demás.
de las piezas de fundición de hierro y acero.
HOJA 317. Inclinaciones recomendadas, radios de
HOJA 319. Rebordes de agujeros. y ventanas.
redondeamiento y cortes de las fundiciones. — Se dan
Construcción de cubos de ruedas. — Se dan ejemplos
las inclinaciones de despulla recomendadas para
de botones para agujeros en piezas fundidas y
moldes, las formas constructivas de las piezas que
rebordes de ventanas proporciones y dimensiones de
producen contracciones fáciles o difíciles y los radios
botones fundidos en verde. Formas geométricas
de transición de las superficies contiguas, que se
recomendadas
y
emplean en el moldeado a máquina.
agujeros
ventanas,
y
no
recomendadas
de
proporciones
botones, para
la
construcción de cubos de ruedas y botones masivos, ejemplos de construcción de ventanas con acabado, agujeros, botones y otros salientes de distintas formas.
HOJA 318. Uniones de las paredes de piezas masivas. — Se citan las relaciones recomendadas y admisibles en las zonas de transición entre paredes de diferente espesor en piezas fundidas de hierro y acero, las
HOJA 320. Construcción de botones y bridas. — Se
uniones angulares con diferentes espesores en las
dan los tipos de botones para agujeros a mecanizar,
paredes que se unen, las uniones y nervios no
recomendaciones
recomendables y los métodos de sustitución de éstas
construcción.
por las formas recomendables.
y
proporciones
para
su
El plano de la placa-bancada con las medidas para
HOJA 321. Ejemplos de construcción de cuerpos de
construcción del modelo y posterior mecanización. La
reductor helicoidal. — Se dan esquemas del par
placa se coloca sobre una fundación de hormigón con
helicoidal y cinco variantes de construcción del cuerpo
agujeros para los pernos de anclaje. Las medidas de la
del reductor.
cimentación han de tomarse de tal forma que
Al construir los cuerpos de los reductores y otras cajas
sobresalga como mínimo 100 mm del borde de la
o cárteres fundidos, no se deben emplear, sin
placa-bancada.
necesidad, formas complejas y con adornos. Es
Si esta distancia es menor deben hacerse indicaciones
deseable, que las superficies se compongan de planos
en el plano de la cimentación para armar los bordes d e
y cilindros con la cantidad mínima de radios
ésta. La sección de los agujeros para el anclaje se
diferentes.
escoge de acuerdo con el diámetro de los pernos, pero
Todas las partes para posterior mecanización deben
no menor de 80)< 80 mm., la profundidad de los
ser
las
agujeros se calcula para que la distancia del punto
correspondientes máquinas. En la construcción de los
más bajo del perno hasta el fondo no sea inferior a 50
diferentes botones y salientes y en su unión con las
mm cuando las cargas son grandes los agujeros de
paredes se deben evitar formas complejas y excesiva
anclaje se llenan de cemento.
acumulación de metal.
En
Al analizar desde el punto de vista de ejecución los
profundidad de 200 a 400 mm., para posibilitar el
botones para los apoyos del tomillo helicoidal, se debe
curvado de los pernos en caso de no coincidencia con
dar preferencia a la construcción representada en la
los agujeros de la placa-bancada. Para evitar la no
Fig. 5.
coincidencia de los pernos en los agujeros, las
accesibles
a
las
herramientas
de
este
caso
los
agujeros
se
hacen
de
una
distancias entre los pernos deben realizarse con una tolerancia de ± 3 mm. El grupo se coloca en la fundación, sobre galgas o cuñas metálicas que permitan la nivelación de la transmisión. Después de esta se llenan los agujeros de anclaje con mortero de cemento líquido. Después del fraguado se procede al apriete de los pernos. La profundidad de llenado se toma entre 30 y 100 mm. según las dimensiones de montaje de la placa. En el plano no se indica el grosor de la fundación que se determina según la carga y la calidad del terreno. La profundidad de los pernos en la fundación se hace no menor de 15 d (diámetros) del perno y más
HOJA 322. Placas de bancada. — Se da el plano de
frecuentemente de 20 d. Cuando las cargas en los
montaje de un grupo motor-reductor con sus medidas
pernos son grandes, la profundidad de colocación
fundamentales y de posición relativa de los elementos;
alcanza 30 d y hasta 40 d.
motor, acoplamiento y reductor.
ANEXOS
