Diseño Unidad 5

Introducción El diseño de transmisiones mecánicas ya sea mediante elementos rígidos o mediante elementos flexibles requiere de muchos pasos y cálculos. En ocasiones es necesario generar varios diseños alternos antes de especificar el que se considere como el diseño más óptimo. Lo anterior trae como necesidad el uso de programas computacionales Muchas de las decisiones normalmente tomadas por el Ingeniero o Diseñador pueden ser ejecutadas por la computadora. Sin embargo, el Ingeniero o Diseñador debe mantener el control y estar involucrado en el proceso de diseño.

5.1.-CLASIFICACIÓN FLEXIBLES

Y

APLICACIONES

DE

LAS

TRANSMISIONES

5.1.1 Tipos de elementos flexibles. Los elementos flexibles para la transmisión de potencia se clasifican en tres grupos principales:  BANDAS.-Se conoce como banda de transmisión a un tipo de transmisión mecánica basado en la unión de dos o más ruedas, sujetas a un movimiento de rotación, por medio de una cinta o correa continua, la cual abraza a las ruedas ejerciendo fuerza de fricción suministrándoles energía desde la rueda motriz. De la misma manera las bandas se clasifican en cuatro grupos principales:  Bandas Planas.  Bandas Trapezoidales o en V.  Bandas Redondas.  Bandas Reguladoras o de Sincronización. CADENAS.- Las cadenas de transmisión son la mejor opción para aplicaciones donde se quiera transmitir grandes pares de fuerza y donde los ejes de transmisión se muevan en un rango de velocidades de giro entre medias y bajas.

Las transmisiones por cadenas son transmisiones robustas, que permiten trabajar en condiciones ambientales adversas y con temperaturas elevadas, aunque requieren de lubricación. Además proporcionan una relación de transmisión fija entre las velocidades y ángulo de giro de los ejes de entrada y salida, lo que permite su aplicación en automoción y maquinaria en general que lo requiera. Las cadenas más utilizadas para transmisión de potencia se clasifican en dos grupos principales:  Cadenas de Rodillos.  Cadenas de Dientes Invertidos o Silenciosas.

 CABLES. En el caso de los cables estos se clasifican por el material del cual está constituido:

 Cables de Cáñamo.  Cables de Algodón.  Cables Metálicos.

5.2 TRANSMISIONES POR BANDAS 5.2.1 Factores que afectan la selección de un sistema con bandas. Los factores más importantes que afectan la selección de un sistema mediante bandas se muestran en la tabla siguiente y se comentan a continuación. 4.2.1 Funcionamiento. La función principal de un sistema de transmisión mediante bandas es la de transmitir par torsional entre dos ejes, a menudo con un cambio de velocidad angular en el proceso. Por tanto, el funcionamiento de la transmisión con bandas está en función de la potencia que pueda transmitir. La relación de velocidades entre los ejes es también importante y tiene sus limitaciones dependiendo del tipo de banda. 4.2.2 Aplicación. El montaje y desmontaje de las transmisiones con banda son cruciales para su operación económica La mayoría de las bandas estándar son suministradas en lazos cerrados de modo que se requiere que sean ajustadas en campo. Se deben hacer preparaciones para permitir inspecciones y mantenimiento periódicamente. Es necesario hacer notar que la mayoría de las secciones de banda no son intercambiables y deben utilizarse poleas de la misma sección. 4.2.3 Geometría. Varias configuraciones pueden satisfacer el diseño. El espacio disponible puede ayudar a determina el arreglo de bandas. El espacio axial disponible, la distancia entre ejes y los diámetros de poleas requeridos pueden afectar la selección final. Es más importante proporcionar los medios para la tensión de la banda para ajustaría antes o durante el servicio. El des alineamiento entre poleas es la causa mayor de la falla prematura de las bandas, por lo que se debe prever el aseguramiento de su correcto alineamiento. 4.2.4 Medio Ambiente. Puesto que la mayoría de las bandas son fabricadas con caucho o de materiales basados en polímeros, estas tienden a ser susceptibles a las condiciones atmosféricas. La temperatura, la humedad y la contaminación por aceites y grasas deben considerarse para la selección del material. Vibraciones y

cargas con choque pueden causar fallas prematuras de las bandas. La elasticidad de la banda pude ayudar a reducir las cargas dinámicas en el sistema. 4.2.5 Seguridad. La confiabilidad requerida para la transmisión es importante y su vida de servicio requerida determinará su selección. Las bandas pueden fallar catastróficamente por fractura (especialmente sí la tensión inicial es muy alta o porque son sobrecargadas) o gradualmente (sí la tensión es demasiado baja y las bandas se deslizan en las poleas). En este ultimo caso la situación es peligrosa por la posibilidad de fuego debido al calor generado. Todas las transmisiones mediante bandas deben cubrirse con guardas para prevenir las consecuencias en caso de las fallas antes mencionadas. 4.2.6 Comercial. Los factores comerciales incluyen: El precio de las bandas, poleas y accesorios, su disponibilidad y partes de repuesto así como su posible estandarización Ventajas de las Transmisiones mediante bandas. • Existe aislamiento eléctrico debido a que no hay contacto de metal tanto entre los equipos motrices como impulsados. • Producen menos ruido que las transmisiones con cadenas. • Pueden utilizarse para grandes distancias entre centros de poleas. • No requieren de lubricación. • La variación de distancia entre centros de las poleas y el deslizamiento de las flechas no es tan critico como en las transmisiones con engranes o cadenas. Transmisión co cadenas de rodillos Transmisiones mediante cadenas de rodillos. Una cadena de rodillos consiste de una serie de rodamientos unidos unos a otros mediante placas eslabonadas Estas cadenas tienen dos clases de eslabones: eslabones de rodillos y eslabones de pernos o pasadores. Los eslabones de rodillos constan de dos rodillos que ruedan sobre dos cosqui líos ajustados a presión en dos placas del eslabón. Los eslabones de rodillos y los del pasador se alternan dé modo que las cadenas de rodillo usualmente constan de un numero par de eslabones Los componentes principales de una cadena de rodillos se muestran en la Fig.

Las cadenas de rodillos conducen y son conducidas por medio de ruedas dentadas conocidas como catarinas, las cuales se ajustan a los rodillos de las cadenas. Entre sus diversas aplicaciones la más común es la transmisión de una bicicleta. En la Fig. 5.2 se muestran los componentes ensamblados de la cadena y los dientes de la Catarina adecuada

Ventajas de las transmisiones con cadenas. • La variación en la distancia de centros entre flechas se puede acomodar mas fácilmente que con transmisiones con engranes. • Las cadenas son más fáciles de instalar y reemplazar que las bandas.

• Las cadenas no requieren de tensión en el lado flojo. Por lo que, las cargas sobre los apoyos son reducidas. • Las cadenas no se deslizan o se resbalan como sucede con las bandas. • Las transmisiones con cadenas son mas compactas debido al menor tamaño de las catarinas con respecto a las poleas para la misma transferencia de potencia. • Las cadenas no producen cargas estáticas. • Las cadenas operan a menor temperatura que las bandas. Las cadenas no sufren tanto deterioro por aceite o grasa