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Contenido Introducción..........................................................................................3 Definición.............................................................................................5 Acoplamientos Rígidos......................................................................9 Acoplamientos rígidos de manguito con prisionero......................10 Acoplamientos rígidos de platillos................................................11 Acoplamientos por sujeción cónica..............................................11 Acoplamientos Flexibles..................................................................12 Acoplamientos de manguitos de goma........................................13 Acoplamientos flexibles de Disco Flexible....................................14 Acoplamientos flexibles de fuelle Helicoidales.............................14 Acoplamientos flexibles Direccionales de tipo Falk......................15 Acoplamientos flexibles de Cadenas............................................15 Acoplamientos flexibles de Engrane............................................16 Acoplamientos flexibles de fuelle metálico..................................16 Junta eslabonada de desplazamiento lateral...................................17 Juntas universales........................................................................17 Materiales y procesos de manufactura...............................................18 Acoplamientos rígidos.....................................................................18 Acoplamiento Helicoidal..................................................................21 Acoplamientos de fuelle..................................................................23 Acoplamientos Oldham...................................................................24 Acoplamientos de disco...................................................................25 Materiales en general......................................................................26 Collarines y Acoplamientos Rígidos:.............................................26 Acoplamientos de Mordaza:.........................................................26

Acoplamientos Helicoidal:............................................................26 Acoplamientos Oldham:...............................................................26 Acoplamientos de Fuelle:.............................................................26 Acoplamientos de Disco:..............................................................26 Acabados de la Superficie de los Productos....................................27 Collarines y Acoplamientos Rígidos..............................................27 Acoplamientos Helicoidal.............................................................27 Acoplamientos de Fuelle..............................................................27 Acoplamientos de Mordaza..........................................................27 Acoplamientos Oldham................................................................27 Acoplamientos de Disco...............................................................27 Características técnicas......................................................................28 Acoplamientos flexibles ranurados de aluminio...........................28 Acoplamientos flexibles ranurados de acetal...............................29 Acoplamientos flexibles de muelle...............................................29 Acoplamientos de desplazamiento lateral....................................30 Acoplamiento rígido.....................................................................30 Selección............................................................................................31 Absorción de las desalineaciones y carga sobre los ejes.................31 Par a transmitir................................................................................32 Velocidad de rotación......................................................................32 Bibliografía.........................................................................................33

Introducción Los acoplamientos mecánicos son una parte fundamental del diseño de máquinas, y los más simples acoplamientos no fueron ni inventados ni siquiera entendidos hasta el siglo XIX. La Revolución industrial fue la época de oro de los acoplamientos mecánicos. Los avances en matemáticas, ingeniería, y manufactura proveyeron tanto la necesidad como la habilidad de crear nuevos mecanismos. Muchos mecanismos simples que parecen obvios hoy, requirieron algunas de las más brillantes mentes de esa era para crearlos. Leonhard Euler fue uno de los primeros matemáticos en estudiar la síntesis de los acoplamientos, y James Watt trabajó arduamente para inventar el movimiento en paralelo que soporta el pistón de su máquina de vapor. Pafnuti Lvóvich Chebyshov trabajó en los diseños de los acoplamientos mecánicos por más de treinta años, los cuales lo guío a crear sus polinomios. Nuevas invenciones de acoplamientos mecánicos, diseñados por la necesidad, fueron un instrumento en la maquinaría de hilados, dando poder de conversión y regulando la velocidad. Inclusive la habilidad de un mecanismo para producir un movimiento lineal preciso, sin una guía de referencia, tomó años en solucionarse. Científicos, mayormente alemanes, rusos e ingleses, han investigado este dominio sobre los últimos 200 años, así que el análisis tradicional o los problemas de síntesis (como los de movimiento planar) han sido resueltos.

La tecnología electrónica de hoy en día ha dado cómo algo obvio muchas aplicaciones de acoplamiento mecánico, tales como la computación mecánica, el teclear y la maquinaria. De todos modos, los

diseños

modernos

de

acoplamiento

mecánico

continúan

avanzando, y los diseños que ocupaban a un ingeniero por días, hoy pueden ser optimizados por una computadora en segundos. Inclusive los servomotores con un control digital son comunes, y a primera vista fáciles de usar, sin embargo algunos problemas de movimiento (especialmente para movimientos rápidos y precisos) aún son solamente resueltos por medio de acoplamientos mecánicos. Actualmente, los acoplamientos mecánicos han retomado gran importancia en la construcción de robots, donde en Japón existe también una historia de desarrollo e investigación muy avanzada sobre acoplamiento mecánico, pudiendo desarrollar nuevos avances en robótica con excelsa precisión. Cada uno de los acoplamientos poseen características importantes que los hacen más aptos para una tarea que para otra. Por otro lado, los acoplamientos son dispositivos cuya selección para un servicio determinado, es fuertemente dependiente del ofrecimiento en plaza de las empresas que los fabrican. En estas circunstancias no es posible delinear una teoría general o modelo matemático general de comportamiento ni de selección de acoplamientos y es recomendable

utilizar la información que ofrecen los fabricantes en sus prospectos comerciales.

Definición Los acoplamientos o acoples mecánicos son elementos de una máquina que sirven para prolongar líneas de transmisión de ejes o conectar tramos de diferentes ejes, en planos diferentes o con dirección paralela, para transmitir energía. En modelos de acoplamientos más avanzados y modernos también cumplen con la función de proteger su sistema y el mismo mecanismo de sujeción contra cargas y fuerzas excesivas. Los acoplamientos pueden tener muchas funciones, pero su propósito principal es el de conectar los ejes de las unidades que fueron manufacturadas por separado. Estos, sin embargo, sí permiten un cierto movimiento final o desalineación para la flexibilidad y también proporcionan una fácil desconexión

de

los

dos

dispositivos

independientes

para

las

reparaciones o modificaciones. Además, reducen el choque que se transmite de un eje a otro, protegen contra las sobrecargas y pueden alterar la cantidad de vibraciones que experimenta una unidad giratoria. Si dos ejes se pudieran alinear perfectamente, podrían ser conectados con dos cubos con bridas o pernos. Una vez realizado se tiene la seguridad que ninguna de las dos máquinas se moverá sobre la cimentación y que ésta no se asentará. Es un hecho real que siempre habrá alguna desalineación entre un eje impulsor y un eje impulsado, por lo cual deben ocuparse “acoplamientos flexibles”. Es decir el propósito fundamental de los acoplamientos flexibles es transmitir el par de torsión requerido desde el eje impulsor al impulsado y compensar el desalineamiento angular, paralelo o una combinación de

ambos,

con

numerosas

funciones

complementarias

proporcionar desplazamiento axial y así mismo restringirlo.

como

Tal vez los acoplamientos flexibles son las partes peor tratadas de cualquier maquinaria, tanto por lo que respecta al tiempo de selección como al de instalación. A través de una apropiada selección del acoplamiento y de un buen procedimiento de alineación pueden evitarse altos costos de mantenimiento y pérdida de tiempo en la producción. Diferentes tipos de coples pueden absorber diversas faltas de alineación, la selección de aquel que absorba la desalineación mayor no siempre es la mejor elección; ya que a veces se produce una desalineación mayor por una reducción en la potencia transmitida o una reducción en la vida útil de los acoplamientos. Los catálogos de los fabricantes enumeran información de diseño del cual se podrá elegir el acoplamiento más apropiado y por lo común desalineación máxima para cada uno, la desalineación puede cambiar por varias razones: el asentamiento de la de la cimentación, el desgaste de los cojinetes y las distorsiones provocadas por vibración y cambios en la temperatura, etc. Clasificación Los acoplamientos tienen por función prolongar líneas de transmisión de ejes o conectar tramos de diferentes ejes, estén o no alineados entre sí. Para llevar a cabo tales funciones se disponen de diferentes tipos de acoplamientos mecánicos. Los acoplamientos se clasifican en los siguientes tipos: I.

II.

Acoplamientos rígidos a. acoplamientos rígidos de manguitos (Figura a) b. acoplamientos rígidos de platillos (Figura b) c. acoplamientos rígidos por sujeción cónica (Figura c) Acoplamientos flexibles a. acoplamiento flexible de manguitos de goma (Figura d) b. acoplamiento flexible de disco flexible (Figura e) c. acoplamiento flexible de fuelle helicoidal (Figura f) d. acoplamiento flexible de quijada de goma (Figura g) e. acoplamiento flexible direccional de tipo Falk (Figura h) f. acoplamiento flexible de cadenas (Figura i)

g. acoplamiento flexible de engrane (Figura j) h. acoplamiento flexible de muelle metálico (Figura k)

III.

Acoplamientos especiales o articulados a. junta eslabonada de desplazamiento lateral (Figura l) b. junta universal (Figura m)

Características de varios

Acoplamientos Rígidos Los acoplamientos rígidos se fijan a los ejes de manera que no existe el desplazamiento relativo entre ambos, sin embargo se puede permitir cierto desajuste o juego axial en el montaje. Estos acoplamientos se utilizan cuando la precisión del par de torsión es de suma importancia, es decir, cuando la precisión y la fidelidad de la transmisión del torque es de primordial importancia como, por ejemplo, cuando la relación de fase entre el dispositivo impulsor y el dispositivo impulsado se debe mantener con precisión.

Por consiguiente, la maquinaria de producción impulsada por grandes ejes en línea usa con frecuencia acoplamientos rígidos entre las secciones del eje. Los servomecanismos que no deben presentar juego

angular,

también

emplean

acoplamientos

rígidos.

En

contraparte, la alineación de los ejes de los ejes acoplados se ajusta con precisión para eliminar la introducción de grandes fuerzas y momentos laterales, cuando el acoplamiento se sujeta en su lugar. La figura

muestra

comerciales.

algunos

ejemplos

de

acoplamientos

rígidos

Acoplamientos rígidos de manguito con prisionero Estos acoplamientos cierran o ajustan por interferencia, mediante tornillos. Algunos suelen poseer una chaveta o un prisionero común a ambos ejes, sin embargo es usual que estos casos se empleen en transmisiones de baja potencia o bajo torque. Los que tienen un ajuste preponderante por interferencia suelen tener los prisioneros con extremos en forma de tazas para que se incrusten mejor en el eje. En caso de no contar con datos de fabricante, para detalles de cálculo

de

interferencia

se

sugiere

emplear

coeficientes

de

rozamiento de entre 0.15 y 0.20, correspondientes a la fricción de hierro fundido.

Acoplamientos rígidos de platillos Los platillos se ajustan fuertemente por medio de pernos y chavetas de material muy resistente. Estos dispositivos pueden calcularse aunque no se cuente con datos del fabricante, empleando hipótesis de esfuerzos cortante en los pernos de unión e hipótesis de fricción en toda la superficie de contacto, sin embargo se supone como condición de trabajo más segura emplear la hipótesis de corte puro. En estas circunstancias se debe garantizar un maquinado muy preciso en los alojamientos de los pernos y deben coincidir perfectamente.

Acoplamientos por sujeción cónica Se fabrican en varios diseños, siendo el más común el acoplamiento de dos o más piezas divididas, que se fijan alrededor de los ejes y que transmiten el torque por fricción e interferencia. El efecto de bloqueo se logra cuando el collarín dividido de superficie cónica es presionado entre el eje y la carcasa del acoplamiento, también de superficie cónica.

Acoplamientos Flexibles Estas condiciones de desalineación pueden ser axial, angular, paralela y torsional, tal como se aprecian en la Figura.

Un eje, como un cuerpo rígido, tiene seis grados potenciales de libertad (GDL) con respecto a un segundo eje. Sin embargo, debido a la simetría sólo cuatro de estos GDL son de interés. Se trata de las desalineaciones axial, angular, paralela y torsional, como se ilustra en la figura.

Pueden ocurrir individualmente o combinados, y se presentan en los ensambles debido a las tolerancias de fabricación, o quizás ocurran durante la operación como resultado de los movimientos relativos de los dos ejes. La transmisión final de un automóvil tiene movimiento relativo entre los extremos del eje de transmisión. El extremo del eje impulsor está fijo a la estructura y el extremo impulsado está sobre el camino. La estructura y el camino están separados por la suspensión del carro, de modo que los acoplamientos del eje de transmisión absorben las desalineaciones angulares y axiales, conforme el auto pasa los baches. A menos que se tomen precauciones para alinear los dos ejes adyacentes, en las máquinas puede haber desalineación axial, angular y paralela. Las desalineaciones angulares ocurren dinámicamente, cuando la carga impulsada intenta guiar o demorar

al impulsor. Si el acoplamiento permite cualquier tolerancia torsional, se presenta un juego cuando el torque cambia de signo. Esto es indeseable si lo que se necesita es una fase precisa, como en los servomecanismos. En un acoplamiento flexible sería deseable la tolerancia a la torsión, si el impulsor se debe aislar de cargas de choque o vibraciones de torsión grandes. Se fabrican numerosos diseños de acoplamientos con tolerancia y cada uno ofrece una combinación de características diferentes. El diseñador generalmente encuentra el acoplamiento comercial adecuado para aplicación.

Los

acoplamientos

flexibles

se

dividen

cualquier en

varias

subcategorías, junto con algunas de sus características. Las razones de torque no se muestran porque varían mucho con el tamaño y los materiales. Se pueden manejar niveles de potencia de fracciones de caballo a miles de caballos con acoplamientos de varios tamaños.

Acoplamientos de manguitos de goma Estos acoplamientos poseen discos de goma embutidos entre los pernos y los alojamientos permitiendo absorber vibraciones de diversa índole, principalmente las torsionales. Su cálculo está fuertemente asociado a los datos que aporta el fabricante.

Acoplamientos flexibles de Disco Flexible Las dos masas quedan conectadas por un miembro elástico de material elastómero o bien por un resorte mecánico, permiten cierta desalineación axial, angular y paralela pero ninguna desalineación torsional y permiten poco juego.

Acoplamientos flexibles de fuelle Helicoidales Aceptan la desalineación axial, angular y paralela con poco o ningún juego. Se fabrican de un cilindro sólido con una ranura helicoidal para aumentar su flexibilidad. Son muy versátiles aunque tienen riesgos de rotura por fatiga. Acoplamientos flexibles de Quijadas de Goma Tienen dos masas con quijadas protuberantes, las cuales se superponen y se conectan por medio de un inserto elastómero o algún metal blando. El tipo de holguras con que se fabrican, permiten la desalineación axial, angular y paralela, pero suelen conducir a

juegos no deseables entre las partes.

Acoplamientos flexibles Direccionales de tipo Falk Constan de dos platillos similares con dentado o ranurado idéntico y el enlace de los mismos se lleva a cabo con una lámina elástica.

Acoplamientos flexibles de Cadenas Similares a los anteriores, el acoplamiento se lleva a cabo con una cadena doble o cuádruple de rodillos.

Acoplamientos flexibles de Engrane Estos acoplamientos combinan dientes de engranes rectos externos y curvos con dientes internos. Suelen permitir un deslizamiento axial sustancial y dependiendo de las formas de los dientes, también puede tolerar cierto desplazamiento angular. Debido a la cantidad de dientes actuando en forma conjunta pueden transmitir torque muy elevados. Estos acoplamientos son muy empleados en hornos rotativos de calcinación para cal y cementos, como también en las construcciones navales ya que permite absorber las dilataciones de los ejes soportando las variaciones de temperatura.

Acoplamientos flexibles de fuelle metálico Estos acoplamientos se fabrican con una delgada lámina de metal soldando juntas una serie de arandelas metálicas cóncavas formando así un tubo de fuelle. Estos acoplamientos ofrecen una gran rigidez a la torsión pero comparativamente con otros diseños tienen un par limitado, sin embargo garantizan un juego nulo o muy pequeño.

Junta

eslabonada

de

desplazamiento lateral Este tipo de acoplamiento conecta dos ejes con desalineación paralela muy grande sin que por ello se pierda capacidad de transmisión de par torsor. Existen diversos modelos como la junta Schmidt o la denominada junta Oldham.

Juntas universales Este tipo de juntas permite una desalineación angular sustancial. Existen varios tipos, la denominada junta Cardan o Hooke y que no posee velocidad constante y la junta Rzeppa que si tiene velocidad constante. Los primeros se montan de a pares para poder garantizar transmisión de velocidad constante cancelando el efecto de error de velocidad. Son de dos tipos comunes, el acoplamiento de Hooke el cual no tiene velocidad constante (CV), y el acoplamiento de Rzeppa, que sí la tiene. Los acoplamientos de Hooke se usan generalmente en pareja para eliminar su error en la velocidad. Ambos tipos pueden manejar desalineaciones angulares muy grandes y, en pareja, también proporcionan grandes desplazamientos paralelos. Éstos se emplean en ejes de transmisión en automóviles, los acoplamientos Hooke por pares en el eje de transmisión trasero y los Rzeppas (llamados juntas de CV) en el impulsor delantero del automóvil. La variedad de acoplamientos disponibles exige que el diseñador busque información más detallada sobre sus capacidades con los fabricantes, quienes siempre están dispuestos a ayudar en la selección del tipo de

acoplamiento adecuado para una aplicación. Los fabricantes a menudo ofrecen datos de prueba sobre las capacidades de carga y alineación de sus acoplamientos específicos.

Materiales y procesos de manufactura Acoplamientos rígidos Los acoplamientos rígidos se ofrecen en diseños de una y de dos piezas elaborados de acero al carbono, acero inoxidable o aluminio y con opción de chaveteras. Una gran cantidad de tamaños estándar están disponibles con agujero uniforme o distinto de los dos lados desde 1/8" a 2" en la serie imperial o de 3 mm a 50 mm en la serie métrica.

Combinaciones

de

agujeros de medida métrica e

imperial

están

disponibles

sobre

pedido

especial. El acoplamiento rígido de una pieza tipo abrazadera aprieta el eje alrededor del diámetro exterior completo lo cual garantiza una fuerza de fijación más alta y que no se daña el eje. Comparado con acoplamientos rígidos con tornillo prisionero eso es una ventaja importante cual les da la capacidad a transmitir un par de torsión más alto. La versión de dos piezas tiene los tornillos en direcciones opuestas para un diseño balanceado y permita todavía el montaje o desmontaje fácil y sin necesidad a retirar otros componentes del eje. En la fabricación de los acoplamientos rígidos se utilizan procesos adicionales para proporcionar ventajas importantes en su desempeño.

Un proceso básico es el bruñido de alta precisión de los agujeros de todos los acoplamientos rígidos con agujero uniforme (igual a los dos lados). El bruñido corrige imperfecciones en el diámetro interior del acoplamiento cuales resultan del proceso de la manufactura y garantiza que el agujero esté perfectamente cilíndrico para un mejor desempeño. Aplicaciones cuales requieren un estricto control de la alineación de los ejes benefician enormemente debido al hecho que el bruñido hace que ambos agujeros del acoplamiento sean a 100 porcientos colineales. La propia geometría del agujero asegura el mayor contacto superficial entre acoplamiento y eje para una capacidad de transmisión de par superior. Los acoplamientos rígidos se suministran generalmente con tornillos de cabeza cilíndrica. En el proceso, sobre una parte de la rosca de cada tornillo se aplica un recubrimiento de nylon. Este recubrimiento está diseñado para reducir la vibración del tornillo durante el tiempo de uso y prevenir que los tornillos se aflojen disminuyendo la capacidad de transmisión de par. El nylon ayuda adicionalmente a evitar excoriación y daños de la rosca asegurando el funcionamiento a largo plazo. Collarines de doble ancho son una excelente alternativa para acoplamientos rígidos en aplicaciones donde el espacio es limitado. El collarín de doble ancho tiene una capacidad de transmisión de par más baja comparado con el acoplamiento rígido debido al tamaño reducido y el uso de un único tornillo de cabeza cilíndrica por eje. Sin embargo el tamaño compacto reduce la inercia lo que los hace ideales para aplicaciones de control de movimiento. Los mayores beneficios del uso de acoplamientos rígidos son su alta capacidad de transmisión de par con cero juego y su precio económico.

Los

acoplamientos

rígidos

son

adecuados

para

aplicaciones donde los ejes no presentan desalineamiento o se quiere

evitar el mismo, como por ejemplo la conexión de varios ejes en línea o conectar un motor a una caja de engranajes. Algunos ejemplos:

Acoplamiento Helicoidal Este producto está disponible con díametros interiores que van desde 10 a 38mm en la serie métrica y de 3/8" a 1 ½" en la serie imperial. Se fabrican los acoplamientos helicoidales de una sola pieza de aluminio

o

acero

inoxidable.

Estos

acoplamientos

tienen

dos

segmentos de ranuras en forma espiral. El diseño de los cortes múltiples facilita una mayor capacidad de transmitir par y aumenta a la vez la rígidez torsional en comparación con los acoplamientos espirales convencionales. Este diseño especial permita una mayor capacidad de compensar desalineamiento de los ejes, sobre todo en comparación con los acoplamientos helicoidal con un corte único y prolongado. El acoplamiento helicoidal equilibra

fácilmente el desalineamiento

angular, el movimiento axial, el desalineamiento lateral y cualquier combinación de estos tres tipos de desalineamiento. El acoplamiento helicoidal se suele utilizar en aplicaciones en las que existe

desalineamiento

entre

los

dos

ejes

para

unir.

Los

acoplamientos flexibles de la serie F son ideales para aplicaciones con poca potencia de transmisión, como por ejemplo acoplar un motor servo a un husillo trapezoidal en un sistema de control de movimiento. Las ventajas de los acoplamientos espirales, como la rígidez torsional y el cero juego, son importantes especialmente en aplicaciones servo, donde el posicionamiento exacto y repetible es muy importante. Los

tornillos

de

los

acoplamientos

helicoidales

incluyen

un

recubrimiento el cual se aplica en la rosca de los tornillos. Este recubrimiento evita que los tornillos se aflojen debido a las vibraciones y asegura que el acoplamiento no pierde capacidad de transmisión durante de la operación. La configuración de los cortes confiere al acoplamiento menos rigidez torsional y ofrece más flexibilidad para satisfacer las necesidades en aplicaciones de cargas menores en las que se utilizan componentes delicados como codificadores y tacómetros.

Algunos productos de acoplamientos helicoidales:

Acoplamientos de fuelle Los acoplamientos de fuelle consisten de una combinación de cubos de aluminio anodizado y fuelle de acero inoxidable para ofrecer un desempeño superior en aplicaciones de control de movimiento. Los fuelles de acero inoxidable los hace ideales para la transmisión de par. Debido a la lámina delgada del fuelle y su flexibilidad, el acoplamiento

es

capaz

de

flexionar

fácilmente

y

compensar

desalineamiento lateral, angular o movimiento axial sin perder su rigidez torsional. La combinación de aluminio con lámina de acero inoxidable es extremadamente ligera y proporciona al acoplamiento la gran ventaja de inercia baja. Una transmisión de par con juego cero y el funcionamiento sin necesidad de mantenimiento se garantizan debido a la falta de partes móviles. Una característica importante del acoplamiento de fuelle es su diseño balanceado para reducir las vibraciones en aplicaciones de alta velocidad con hasta 10.000 revoluciones por minuto. Acoplamientos de fuelle se recomiendan especialmente en aplicaciones de alta precisión de posicionamiento y aplicaciones con motores servo, paso a paso o codificadores rotatorios.

Acoplamientos Oldham Los acoplamientos Oldham son un ensamblaje de tres piezas compuesto de dos cubos de aluminio anodizado montados en un disco central de plástico. Los dientes de los cubos entran con poca presión en las ranuras del disco y garantizan la transmisión de par con cero juego. Durante la operación del acoplamiento los cubos de deslizan en dirección perpendicular uno al otro en las ranuras del disco para compensar desalineamiento sin afectar la transmisión de par. Mientras la capacidad a compensar desalineamiento angular y movimiento axial es relativamente pequeña el acoplamiento Oldham es muy recomendable para aplicaciones con desalineamiento lateral. Los cubos son intercambiables y se pueden combinar entre cubos tipo abrazadera o con tornillo prisionero, con o sin chavetera e igual en medida métrica e imperial en un solo acoplamiento, siempre y cuando tengan el mismo diámetro exterior. Los cubos del acoplamiento Oldham son regularmente de aluminio para inercia baja y con acabado de anodizado negro para prevenir corrosión y disminuir la fricción entre cubo y disco. Cubos de acero inoxidable para mayor resistencia a corrosión están disponibles sobre pedido especial. El disco central es reemplazable y está disponible de poliacetal para alta rigidez torsional y cero juego o de nylon para la absorción de cargas de impacto y reducción de ruido. Los discos cuales se montan a poca presión sobre los dientes de los cubos para asegurar la falta de juego, se pueden reemplazar fácilmente en caso de desgaste o falla. Ideal para muchas aplicaciones de control de movimiento de potencia baja el acoplamientos Oldham también actúa como un limitador de par y protege el resto de los componentes en el equipo. En caso de sobrecarga el disco central del acoplamiento se rompe y para la transmisión de par evitando daños mayores.

Acoplamientos de disco Los acoplamientos de disco son un ensamblaje simple con pocas piezas móviles para evitar el riesgo de juego en la transmisión o fallas. Se utilizan discos de lamina de acero inoxidable delgadas cuales permitan la compensación de desalineamiento de los ejes mientras permanecen rígidos a torsión. Acoplamientos de disco cuentan con un diseño balanceado disminuyendo la vibración para garantizar el funcionamiento propio a velocidades hasta 10.000 revoluciones por minuto. Los acoplamientos de un solo disco se componen de dos cubos de aluminio anodizado atornillados a un disco de láminas múltiples de acero inoxidable. Ellos no son capases a compensar desalineamiento lateral debido a que el diseño permita únicamente la flexión angular. El acoplamiento de un disco es el más adecuado para aplicaciones con restricciones de espacio que requieren un posicionamiento preciso. Los acoplamientos de doble disco tienen dos discos de láminas múltiples de acero inoxidable, uno por cada cubo de aluminio anodizado y una pieza central. Este diseño permita la compensación de todos tipos de desalineamiento incluyendo el lateral debido a la doble flexión angular de cada disco. La pieza central está disponible en aluminio anodizado o en poliacetal para ofrecer un aislamiento eléctrico.

Materiales en general Collarines y Acoplamientos Rígidos: Acero al Carbono: AISI 1215 (9SMn36) Aluminio: AISI 2024-T351 corresponde (AlCuMg2) Acero Inoxidable: (AISI 303) (X10CrNiS189); AISI 316L (X2CrNiMo1712-2) Plástico: Poliacetal

Acoplamientos de Mordaza: Cubos de Aluminio: AISI 2024 T351 (AlCuMg2) o AISI 7075 T651 (AlZn5.5MgCu) Estrellas: Poliuretano

Acoplamientos Helicoidal: Aluminio: AISI 7075 T651 (AlZn5.5MgCu) Acero Inoxidable: 18-8 (AISI 303) (X10CrNiS189)

Acoplamientos Oldham: Cubos de Aluminio: AISI 2024 T351 (AlCuMg2) o AISI 7075 T651 (AlZn5.5MgCu) Discos de Transmisión: Poliacetal, Nylon 11, PEEK

Acoplamientos de Fuelle: Cubos de Aluminio: AISI 2024 T351 (AlCuMg2) o AISI 7075 T651 corresponde (AlZn5.5MgCu) Fuelle: acero inoxidable AISI 321

Acoplamientos de Disco: Cubos y pieza central de Aluminio: AISI 2024 T351 (AlCuMg2) Discos: acero inoxidable AISI 302 Pieza central de Aislamiento: Acetal

Acabados de la Superficie de los Productos Collarines y Acoplamientos Rígidos Acero al carbono: Óxido negro, tratado con aceite. Acero cincado: Tipo II, SC2 Zinc Plating with a Yellow "Trivalent" Chromate Conversion Coating, cumple o supera la norma ASTM B63398 Aluminio: Brillante Acero Inoxidable: Brillante Plástico: Acabado liso

Acoplamientos Helicoidal Aluminio: Brillante Acero Inoxidable: Brillante

Acoplamientos de Fuelle Cubos de Aluminio: Anodizado Sulfúrico MIL-A-8625 Tipo II, clase 2

Acoplamientos de Mordaza Cubos de Aluminio: Brillante

Acoplamientos Oldham Cubos de Aluminio: Anodizado Sulfúrico MIL-A-8625 Tipo II, clase 2

Acoplamientos de Disco Cubos de Aluminio & Center Disc: Anodizado Sulfúrico MIL-A-8625 Tipo II, clase 2

Características técnicas Acoplamientos flexibles ranurados de aluminio

Acoplamientos flexibles ranurados de acetal

Acoplamientos flexibles de muelle

Acoplamientos de

desplazamiento lateral Acoplamiento rígido

Selección La selección de un acoplamiento debe ser un compromiso entre factores como el coste, el espacio de montaje, la duración prevista y las prestaciones de transmisión, que deben satisfacer los requerimientos tales como:

Absorción

de

las

desalineaciones

y

carga

sobre los ejes Debido a los errores dimensionales inherentes a todo montaje mecánico, los ejes correspondientes a los árboles a unir mantendrán entre sí unas diferencias posicionales o "desalineaciones" que dificultan la transmisión del movimiento. Estas desalineaciones pueden ser axiales, radiales o angulares. En todos los casos el sistema de acoplamiento utilizado para la transmisión deberá ser capaz de absorberlas, evitando los efectos nocivos de cargas sobre los ejes, rodamientos, apoyos y bastidores. Las desalineaciones también provocan fatiga o desgaste en el acoplamiento, por tanto, al escogerlo deberá tenerse en cuenta la velocidad de rotación, minorando los desalineamientos máximos admisibles que se adjuntan en las tablas para cada modelo.

Par a transmitir No

tiene

sistemas

importancia

en

acoplamientos

de

para

medida.

accionamientos

Para

de potencia se

deberá

comprobar que el

par a transmitir

sea menor que el

par

nominal

adjuntado

en

las

tablas

de

prestaciones, en un margen más grande cuanto mayor sea la desalineación previsible. Precisión cinemática En sistemas de medida y

accionamientos

de

gran

precisión

es

importante

que

el

acoplamiento no provoque desfases posicionales entre los árboles. Si el par resistente o la inercia en el eje conducido son importantes, se pueden producir desfases debidos a la elasticidad torsional del acoplamiento.

Velocidad de rotación Para el resto de acoplamientos debe tenerse en cuenta que la vida útil de los mismos está en función de la fatiga y, por tanto, de la velocidad a la que operan. Fijación a los ejes Los acoplamientos pueden suministrarse con fijación por prisioneros (2 a 90°) o con brida-abrazadera integral. La fijación por abrazadera tiene la ventaja que no produce marcas en los ejes, resistiendo mejor la inversiones bruscas y las vibraciones. La fijación por prisioneros resulta más económica y permite utilizar diámetros de eje mayores para un mismo acoplamiento. El inconveniente de los prisioneros es que estos pueden producir mellas sobre los ejes. Además pueden aflojarse debido a vibraciones, lo cual puede evitarse fijándolos con un adhesivo semi-permanente.

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Acoplamientos Mecánicos Autor: Virgilio Quilodrán Jopia http://www.emagister.com/uploads_courses/Comunidad_Emagist er_44744_44743.pdf Acoplamientos Mecánicos ECU-red----Información para todos http://www.ecured.cu/Acoplamiento_(Mec%C3%A1nica) Mecánica de Maquinas Portal ESO http://www.portaleso.com/portaleso/trabajos/tecnologia/mecanic a/maquinas_y_circuitos/acoplamientos.htm Acoplamientos Ranurados Mecánicos Shurjoint http://www.shurjoint.com/spa/files/support/B38_Grooved_Mechanical_Coupling-SPA.pdf Acoplamientos de ejes flexibles SFK http://www.skf.com/mx/products/coupling-systems/flexibleshaft-couplings/index.html