Transmisión Mecánica Presentación

8/7/2019 Transmisin Mecnica Presentacin

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Transmisin MecnicaTransmisin Mecnica


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EngranajeEngranaje

Engranaje:Engranaje:

Rueda dentada que conecta dos rboles dentro de unRueda dentada que conecta dos rboles dentro de unmecanismo.mecanismo.

Segn el tipo de dientes de que estn compuestos y laSegn el tipo de dientes de que estn compuestos y laposicin de los ejes que unen, el engranaje puede ser de variasposicin de los ejes que unen, el engranaje puede ser de variasclases.clases.

Cuando conectan rboles en un mismo plano, hablamos deCuando conectan rboles en un mismo plano, hablamos deengranajes cnicos.engranajes cnicos.

Si los dientes estn paralelos al eje de giro, son rectos.Si los dientes estn paralelos al eje de giro, son rectos.

Tanto rectos como cnicos pueden tener dientes helicoidales,Tanto rectos como cnicos pueden tener dientes helicoidales,estos estn inclinados respecto al eje de giro.estos estn inclinados respecto al eje de giro.


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EngranajeEngranaje


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EngranajeEngranaje

TIPOS DEENGRANAJESTIPOS DEENGRANAJES

Existen engranajes de diversos tamaos, con los dientesExisten engranajes de diversos tamaos, con los dientesrectos o curvos y con distintos ngulos de inclinacin.rectos o curvos y con distintos ngulos de inclinacin.

Se conectan entre s de varias maneras para la transmisinSe conectan entre s de varias maneras para la transmisinde fuerza y movimiento en las mquinas.de fuerza y movimiento en las mquinas.

Sin embargo, slo existen cuatro tipos bsicos de engranajesSin embargo, slo existen cuatro tipos bsicos de engranajes(Recto, Cnico, Barra y Sinfn(Recto, Cnico, Barra y Sinfn -- Helicoidal).Helicoidal).

Todos actan de modo que la rueda de un engranaje giraTodos actan de modo que la rueda de un engranaje girams rpido o ms despacio que la otra, o se mueve en distintams rpido o ms despacio que la otra, o se mueve en distintadireccin. La diferencia de velocidad entre dos engranajes producedireccin. La diferencia de velocidad entre dos engranajes produce

un cambio en la fuerza que se trasmite.un cambio en la fuerza que se trasmite.


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EngranajeEngranaje

Porelnmero de dientesPorelnmero de dientes

Los engranajes de ms de 15Los engranajes de ms de 15dientes se llamandientes se llaman coronascoronas y los de hastay los de hasta15 dientes15 dientes pionespiones..

Pero en trminos generales paraPero en trminos generales para

engranajes queengranajes que trabajan juntostrabajan juntos, el de, el demayor tamao es lamayor tamao es la coronacorona y el msy el mspequeo se denominapequeo se denomina pinpin,,independientemente del nmero deindependientemente del nmero dedientes que tengan.dientes que tengan.

Los engranajes se pueden clasificar tambin de acuerdoLos engranajes se pueden clasificar tambin de acuerdocon otros criterios, como por ejemplo:con otros criterios, como por ejemplo:


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EngranajeEngranajePorla orientacin delos dientesPorla orientacin delos dientes

CilndricosCilndricosDe dentado rectoDe dentado recto

De dentado helicoidal de cualquier nguloDe dentado helicoidal de cualquier ngulo

De ejes cruzadosDe ejes cruzados


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EngranajeEngranaje

CnicosCnicosDe dentado rectoDe dentado recto

De dentado helicoidalDe dentado helicoidal..


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CaractersticasCaractersticas

Partes de unengranajePartes de unengranaje

En un engranaje diferenciaremos:En un engranaje diferenciaremos:

Corona: Que es la parte ex

terior, donde estn tallados los dientes.

Cubo: la parte central del engranaje, por el que se fija al eje.

RectoRectoEs poco usado ya que ya que lod helicoidales tiene mejor desempeoEs poco usado ya que ya que lod helicoidales tiene mejor desempeo


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CaractersticasCaractersticas

HelicoidalHelicoidalLas ruedas cilndricas con dientes helicoidales,Las ruedas cilndricas con dientes helicoidales, tienen lostienen los

dientes formando una hlice inclinada un ngulo ms o menosdientes formando una hlice inclinada un ngulo ms o menospronunciado, alrededor del eje de giro, siendo el perfil de lospronunciado, alrededor del eje de giro, siendo el perfil de losmismos originados por una curva evolvente helicoidal.mismos originados por una curva evolvente helicoidal.

En el engrane helicoidal, el contacto de los dientes esEn el engrane helicoidal, el contacto de los dientes esgradual, efectundose en primer lugar en un punto, hacindologradual, efectundose en primer lugar en un punto, hacindolocon los otros a medida que gira, hasta cubrir una diagonal sobrecon los otros a medida que gira, hasta cubrir una diagonal sobretodo el ancho del diente.todo el ancho del diente.

Este hecho reduce el ruido y las cargas dinmicas, lo queEste hecho reduce el ruido y las cargas dinmicas, lo querepresenta una mejora en el trabajo de engrane, ya que de esterepresenta una mejora en el trabajo de engrane, ya que de estemodo la presin transmitida resulta aplicada de manera continuamodo la presin transmitida resulta aplicada de manera continuay progresiva, permitiendo la transmisin de mayores potenciasy progresiva, permitiendo la transmisin de mayores potencias

puesto que aumentan la fuerza y la velocidad transmitidas.puesto que aumentan la fuerza y la velocidad transmitidas.Adems es posible obtener piones de menor nmero deAdems es posible obtener piones de menor nmero dedientes que en las ruedas de dientes rectos, logrndose unadientes que en las ruedas de dientes rectos, logrndose unarelacin de transmisin ms elevada.relacin de transmisin ms elevada.


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ENGRANAJE Y LA POLEAENGRANAJE Y LA POLEA

El control que el engranaje y la polea ejercen sobre el movimientoEl control que el engranaje y la polea ejercen sobre el movimientodepende totalmente del tamao de las ruedas que se conectan.depende totalmente del tamao de las ruedas que se conectan.En cualquier par de ruedas, la mayor gira ms lentamente que laEn cualquier par de ruedas, la mayor gira ms lentamente que lapequea, pero lo hace con ms fuerza. Cuanto mayor es lapequea, pero lo hace con ms fuerza. Cuanto mayor es ladiferencia que hay en el tamao de las dos ruedas, mayor es ladiferencia que hay en el tamao de las dos ruedas, mayor es ladiferencia entre la velocidad y la fuerza.diferencia entre la velocidad y la fuerza.

Las ruedas conectadas por poleas o cadenas funcionan del mismoLas ruedas conectadas por poleas o cadenas funcionan del mismo

modo que los engranajes. La nica diferencia radica en lamodo que los engranajes. La nica diferencia radica en ladireccin en que giran las ruedas.direccin en que giran las ruedas.


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ENGRANAJESENGRANAJES

Si la rueda mayor tiene un nmero doble de dientesSi la rueda mayor tiene un nmero doble de dientesy una circunferencia el doble de grande que la rueday una circunferencia el doble de grande que la rueda

pequea. Gira con el doble de fuerza y la mitad de lapequea. Gira con el doble de fuerza y la mitad de lavelocidad en direccin opuesta.velocidad en direccin opuesta.


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POLEASPOLEAS

La rueda mayor tiene una circunferencia el doble de grandeLa rueda mayor tiene una circunferencia el doble de grandeque la rueda pequea.que la rueda pequea.

Tambin, gira con fuerza dos veces mayor y la mitad deTambin, gira con fuerza dos veces mayor y la mitad de

velocidad, pero lo hace en la misma direccin.velocidad, pero lo hace en la misma direccin.


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CadenasCadenas

Las transmisiones de cadena constituyen uno de los mtodosms eficientes utilizados para transmitir potencia mecnica entredos o ms rboles giratorios que no pueden acoplarsedirectamente.

Una transmisin de cadena de una serie de eslabones unidosentre si y dos o ms ruedas dentadas. Las ruedas dentadas deacoplamiento positivo estn sujetas con chavetas a los rbolesgiratorios entre los que se transmite la potencia.

Los tres tipos de cadena utilizada en transmisionesindustriales son:

La cadena de rodillo

La de acero para ingeniera

La silenciosa o invertida


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Las ventajas de una transmisin de cadena, en comparacincon una de banda o de engranajes son las siguientes:

1. Prcticamente no estn restringidas las distancias entre los

centros de rboles.2. Las cadenas se instalan con facilidad.

3. Las transmisiones de cadena no se resbalan o escurren, lo que dacomo resultado una eficiencia global alta.

4. En una transmisin de cadena, la carga esta distribuidasimultneamente sobre cierto numero de dientes de la rueda. 5.

Las transmisiones de cadena funcionan en condiciones adversasdel medio ambiente.


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Velocidad detransmisinVelocidad detransmisin

LaLa velocidad detransmisinvelocidad detransmisin es una relacin entre lases una relacin entre lasvelocidades de dos engranes conectados entre s, aumentndolavelocidades de dos engranes conectados entre s, aumentndolao disminuyndola. Lo anterior se debe a la diferencia de tamaoso disminuyndola. Lo anterior se debe a la diferencia de tamaos

entre las mismas, y se puede verificar mediante el concepto deentre las mismas, y se puede verificar mediante el concepto develocidad angular.velocidad angular.

Otro punto que se debe considerar es que al cambiar laOtro punto que se debe considerar es que al cambiar lavelocidad de transmisin se cambia el par de fuerza aplicado, porvelocidad de transmisin se cambia el par de fuerza aplicado, porlo que debe realizarse un anlisis para saber si este nuevo parlo que debe realizarse un anlisis para saber si este nuevo parser capaz de vencer la inercia del engrane y otras fuerzasser capaz de vencer la inercia del engrane y otras fuerzas

externas y comenzar el movimiento o por otro lado si el engraneexternas y comenzar el movimiento o por otro lado si el engraneser capaz de soportar un par muy grande sin fallar.ser capaz de soportar un par muy grande sin fallar.


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Matemticamente, la velocidad de transmisin entre dosMatemticamente, la velocidad de transmisin entre dosengranajes circulares con un determinado nmero de dientesengranajes circulares con un determinado nmero de dientes ZZ sesepuede expresar de la siguiente manera:puede expresar de la siguiente manera:

Donde,Donde,

1 es la velocidad angular de entrada

2 es la velocidad angular de salida transmitida

Z1 es el nmero de dientes del engranaje de entrada.

Z2 es el nmero de dientes del engranaje de salida.

El signo menos indica que se invierte el sentido del giro.


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Segn la expresin anterior, la velocidad angular transmitidaSegn la expresin anterior, la velocidad angular transmitidaes inversamente proporcional al nmero de dientes del engranajees inversamente proporcional al nmero de dientes del engranajeal que se transmite la velocidad.al que se transmite la velocidad.

Si no existe disipacin de calor en la transmisin delSi no existe disipacin de calor en la transmisin del

movimiento entonces podemos ex

presar la relacin de velocidadesmovimiento entonces podemos ex

presar la relacin de velocidadesangulares equivalente a la relacin inversa de momentos:angulares equivalente a la relacin inversa de momentos:

M1 es el momento transmitido a 1

M2 es el momento que sale del enganaje 2 a 2.


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Reductores develocidad

Las funciones principales de los engranajes y de lastransmisiones de engranajes son:

Reduccin de la velocidad, multiplicacin del momento detorsin o par motor y la colocacin en posicin

de los rboles o ejes.

Reduccin de velocidad:

Desde el punto de vista econmico, suele ser mejor utilizarun motor primario pequeo de alta velocidad y un

reductor de engranajes que una fuente de potencia ms grandede baja velocidad.


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Reductores develocidad

UTILIZACION DE REDUCTORES Y MOTORREDUCTORES:

Los Reductores y los Motorreductores son elementosmecnicos muy adecuados para el accionamiento de todo tipo demquinas y aparatos de uso industrial, que se necesiten reducirsu velocidad de una forma eficiente, constante y segura.

Las ventajas de usar Reductores y/o Motorreductores son:

y Alta eficiencia de la transmisin de potencia del motor.

y Alta regularidad en cuanto a potencia y par transmitidos.

y Poco espacio para el mecanismo.y Poco tiempo de instalacin y mantenimiento.

y Elemento seguro en todos los aspectos, muy protegido.


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MOTORREDUCTORES

Los Motorreductores se suministran normalmente acoplandoal mecanismo reductor un Motor elctrico normalizado, cerrado yrefrigerado por un autoventilador.

Es una unidad motriz integral que incorpora un motorelctrico y un reductor a base de engranajes, de manera que elarmazn de uno soporte el del otro, algunos diseos utilizanmotores con extremos especiales en los rboles y montaje, o bienslo stos, en tanto que otros se adaptan a los motores standard.

Adems, este motor suele incluir como proteccin, unGuarda-Motor que limita su intensidad y un rel trmico desobrecarga.


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CARACTERISTICAS DEL REDUCTORO MOTORREDUCTOR-TAMAO

1. Potencia, en HP, de entrada y de salida.

2. Velocidad, en RPM, de entrada y de salida.3. PAR(o torque), a la salida del mismo, en Kg/m.4. Relacin dereduccin:ndice que detalla la relacin entre las

RPM de entrada y salida.


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CARACTERISTICAS DEL TRABAJO AREALIZAR

1.- Tipo de mquina motriz.

2.- Tipos de acoplamiento entre mquina motriz, reductor ysalida de carga.

3.- Carga: uniforme, discontinua, con choque, con embrague,etc.

4.- Duracin de servicio: horas/da.

5.- N de Arranques/hora.


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SELECCION DEPOTENCIA DE LOS REDUCTORES

En el trabajo diario en la industria es muy difcil que se denlas condiciones idneas para el trabajo de un elemento como unReductor o Motorreductor.

Por lo tanto, para calcular la potencia que debe tener unReductor a acoplar a una determinada Carga, la potenciarequerida por la mquina accionada a travs del Reductor se debemultiplicar por el FACTOR DE SERVI CIO; el resultado se llamarPotencia de Eleccin.

Factores deservicioAl seleccionar el engranaje o una transmisin de engranajes

encerrados para una aplicacin, los caballos de potencia que sevan a transmitir se multiplican por un factor de servicio con el finde determinar la potencia equivalente.


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Con base a la experiencia de los fabricantes y usuarios sehan desarrollado factores de servicio para tomar en cuenta lanaturaleza y duracin de la carga transmitida.

En algunos casos en ms importante el PAR que puede darun Reductor que la Potencia, por lo que en la eleccin se tendrms en cuenta este PAR.

Para el clculo del Factor de Servicio se tendrn en cuenta

las caractersticas especficas de trabajo a realizar, mencionadasanteriormente.


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FACTORE S DE SERVICIO

T I P O D E C A R G A

TIPO DEMOTOR HORAS/DIA UNIFORME MEDIA CON CHOQUES

MOTOR ELECTRICO

(ENTRADA CONSTANTE) 2 0.9 1.1 1.5

10 1.0 1.25 1.75

24 1.25 1.50 2.00

MOTOR DE COMBUSTION DE

VARIOS SCILINDROSMEDIANAMENTE IMPULSIVA 2 1.0 1.35 1.75

10 1.25 1.50 2.00

24 1.50 1.75 2.50


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Factor deservicio (F.S.)

Los reductores son calculados a para un factor de servicioigual a 1; es decir, con un funcionamiento libre de choques y untiempo de funcionamiento de 8 horas a temperatura de ambientede 30C El factor de servicio F.S, cuantifica la influencia de las

condiciones externas sobre el funcionamiento del reductor.

En primera instancia, F.S. depende del tipo de servicio de lamquina a ser accionada. En la tabla 1 se indican los diferentestipos de carga, U (uniforme), M (moderada) y P (pesada) para las

aplicaciones ms comunes.Localizado el tipo de carga, con el tipo de motor y el nmero

de horas/da de funcionamiento, se determina el F.S.correspondiente


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MANTENIMIENTO DE REDUCTORES

Los engranajes, casquillos y rodamientos de los reductores ymotorreductores estn lubricados habitualmente por inmersin oimpregnados en la grasa lubricante alojada en la carcasa principal.Por lo tanto, el Mantenimiento pasa por revisar el nivel de aceiteantes de la puesta en marcha.

La carcasa tendr visibles los tapones de llenado, nivel ydrenaje del lubricante, que deben estar bien sellados. Debemantenerse especialmente limpio el orificio de ventilacin;

tambin debe respetarse el tipo de lubricante recomendado por elfabricante, que suele ser el ms adecuado a su velocidad,

potencia y materiales constructivos.


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Segn el tipo del reductor, se suele recomendar una puestaen marcha progresiva, en cuanto a la carga de trabajo, con unas50 horas hasta llegar al 100%. Asimismo, es muy recomendableel sustituir el aceite la primera vez tras 200 horas de trabajo,pudiendo incluso el decidir en ese momento un "lavado" del

Reductor. A partir de ese momento, los cambios del lubricantedebern hacerse SIEMPRE de acuerdo con las recomendacionesdel fabricante, siendo plazos habituales cambios cada 2.000 horasde trabajo.

En caso de disponer de Reductores de repuesto, estos debenpermanecer completamente llenos del lubricante recomendado,

para prevenir la oxidacin de los elementos internos, as comoprotegidos los acoplamientos. Es importante "marcar" en el mismoReductor la necesidad de vaciar el lubricante sobrante ANTES deser puesto en servicio.


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Transmisiones de engranajes encerrados

Ventajas

Las transmisiones de engranajes encerrados vendidas por losfabricantes ofrecen varias ventajas sobre los dispositivos abiertosde transmisin de potencia:

Seguridad, proteccin contra las partes mviles.

!Retencin del lubricante.

!Proteccin contra el medio ambiente.

!Economa de la fabricacin en cantidades grandes.


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Tipos y caractersticas

Las transmisiones de engranajes encerrados se clasificangeneralmente por el tipo principal de engranaje utilizado. Puedentener un solo juego de engranajes, o bien engranajes adicionalesdel mismo tipo, o de tipos diferentes, para formar reduccionesmltiples.

Montaje

Las transmisiones basndose en engranajes puedendisearse para su montaje en una base, en bridas o en el rbol.En el ltimo tipo se utiliza un eje de salida hueco para el montajedirecto sobre el rbol impulsor. Se necesita un brazo de reaccin,o un dispositivo similar, para asegurar que la unidad no gire.


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Instalacin y mantenimiento

La gran variedad de tipos y tamaos de los engranajes y delas transmisiones a base de engranajes hace imprctico indicar la

instalacin y mantenimiento con detalles especficos.El usuariodebe consultar los folletos publicados por el fabricante y observar

con cuidado los datos que se dan en la placa de identificacin y enlos marbetes. Esa informacin tiene prioridad sobre loscomentarios generalizados que siguen:

Instalacin y puesta en marcha de las transmisiones de

engranajes encerrados El manejo, instalacin y servicio de una transmisin encerrada

nueva a base de engranaje merecen atencin especial para evitar

daos y asegurar la operacin necesaria.


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Lubricacin delastransmisiones deengranajesencerrados

La lubricacin inapropiada es una de las causas principales defalla en las transmisiones a base de engranajes, deben seguirselas instrucciones del fabricante de los engranajes para asegurar laoperacin apropiada.

La unidad de engrane debe drenarse y limpiarse con unaceite lavador, despus de transcurridos 4 semanas de operacininicial. Para volver a llenarla puede utilizarse el lubricante originalfiltrado, o bien un lubricante nuevo. Para operacin normal loscambios de aceite deben hacerse despus de cada 2500 horas deservicio.

Deben llevarse a cabo verificaciones peridicas de los nivelesdel aceite, aceiteras y accesorios para grasa. Si se est utilizando

lubricacin a presin, debe vigilarse con frecuencia elfuncionamiento apropiado de la bomba, del filtro y del enfriador.


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Los engranajes y los rodamientos estn lubricados porinmersin o salpique del aceite alojado en la carcaza. Se deberevisar el nivel del aceite antes de poner en marcha la unidad dereduccin.

En la carcaza se encuentran los tapones de llenado, nivel y

drenaje de aceite. El de llenado posee un orificio de ventilacin elcual debe permanecer limpio.

Los reductores tienen una placa de identificacin, en la cualse describe el tipo de lubricante a utilizar en condiciones normalesde trabajo.


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Localizacin de fallasLa observacin constante de los fallos que se presenten en

las caractersticas de operacin, como la elevacin exagerada dela temperatura por encima del ambiente, ruido y vibracin, y fugade aceite, puede evitar paralizaciones costosas.

Seleccin del productoUna vez que se ha determinado la potencia equivalente, se

puede hacer la seleccin del engranaje o de la transmisin de los

engranajes encerrados, y comparar este valor con la capacidad

nominal bsica.Es necesario que el producto seleccionado tenga una

capacidad nominal de carga igual al nmero de caballos depotencia equivalentes, o tal vez mayor. Por lo comn se debe

tambin verificar la capacidad trmica nominal de la transmisinde engranaje encerrado.


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Esta es la potencia que se puede transmitir de maneracontinua, durante 3 horas o ms, sin causar una temperatura dems de 38 C por encima de la de ambiente.

Datos necesarios:

Para escoger correctamente el reductor ms adecuado a susnecesidades es necesario conocer la potencia a transmitir, las

rotaciones por minuto de los ejes de entrada y de salida delreductor, el tipo de mquina a ser operada y el ciclo operativo de

la mquina.


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Si esta limitacin es determinante, se dispone de variasopciones, como sistemas auxiliares de enfriamiento, o bien laseleccin de una unidad ms grande.

Sonido y vibracin

El inters principal referente al sonido y a la vibracin de lastransmisiones de engranaje es la contribucin al nivel del ruido

industrial.

Un segundo inters es que pueden ser el sntoma de un

desgaste anormal y una falla inminente.


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Acoplamientos fijos

Los acoplamientos fijos sirven para unir de una manerapermanente dos rboles de transmisin entre s de tal modo quesus respectivos ejes coincidan en una recta comn.

Estos acoplamientos son posibles solamente cuando los ejesde los rboles a unir son perfectamente coincidentes, de locontrario el movimiento se hara imposible y los cojinetesdeberan soportar cargas excesivas que los desgastaran

rpidamente.Acoplamiento comn es con machn y horquillas


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Seleccin delacoplamiento

Por lo general, los acoplamientos se suministran como partede cualquier equipo nuevo. En vez de tener que seleccionar un

acoplamiento nuevo, slo debe enfrentarse la necesidad dereemplazar uno viejo, o alguna parte de l.

Suponiendo que el fabricante del equipo haya seleccionado eltipo y tamao correctos del acoplamiento, se genera pocosproblemas. Sin embargo, hay casos en los que acoplamientos norinden la vida esperada, o bien se compra una pieza nueva del

equipo sin impulsor y debe seleccionarse un acoplamiento.


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El proceso no es sencillo porque no existe aplicacin en laque slo un tipo sera el adecuado. Lo mejor es hacer que uningeniero en aplicaciones que trabaje con el fabricante deacoplamiento haga la seleccin.

En la actualidad, la mayor parte de los fabricantes hacen ms

de un tipo y pueden recomendar en forma objetiva el que resultemejor para una aplicacin determinada.

La eleccin de un acoplamiento con el tamao correcto esmuy importante. Para serlo es necesario conocer no slo lapotencia y velocidades requeridas, sino tambin la severidad delservicio que debe absorber. Ser necesario aplicar un factor de

correccin o de servicio.


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Prdida dela produccin, etc.Aunque los acoplamientos representan un porcentaje

pequeo del costo total de una pieza de la maquinaria, puedencausar tantos problemas si es que no ms, como el resto delequipo si no se seleccionan apropiadamente. A la larga, comprar

un tamao o tipo inadecuado nunca ser ms econmico.


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Para finalizar, reiterar que los consejos aqu dados son solorecomendaciones GENERALES, se recomienda lasrecomendaciones especficas del FABRICANTE para el modelo encuestin.

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