Tipos de acoplamiento:definiciones, usos, trabajo, construcción
En este artículo vamos a hablar sobre el acoplamiento , Tipos de acoplamiento , Acoplamiento del eje , Trabajando y construcción con Imágenes . Empecemos por definir ¿Qué es el acoplamiento?
¿Qué es el acoplamiento?
Un acoplamiento es un dispositivo que conecta dos ejes en sus extremos para transmitir potencia. La función principal de los acoples es conectar dos piezas de equipos giratorios y permitir cierto grado de desalineación, movimiento final o ambos.
¿Qué es el acoplamiento del eje?
Un acoplamiento de eje es un componente mecánico que conecta dos ejes para transmitir potencia con precisión desde el lado de transmisión al lado de transmisión mientras absorbe el error de montaje (desalineación), etc. de los dos ejes.
El acoplamiento del eje es un componente mecánico que conecta dos ejes giratorios, como los ejes impulsor e impulsado, con el fin de transmitir potencia. Se encuentra en motores, bombas, generadores y compresores, entre otras cosas.
El acoplamiento del eje conecta el motor eléctrico y el sistema hidráulico de la bomba. Los acoplamientos de eje antideslizantes para bombas centrífugas se clasifican como rígidos o flexibles.
Funciones de acoplamiento (eje de acoplamiento)
El objetivo principal de un acoplamiento es conectar el eje impulsor al eje impulsado.
Es difícil fabricar una máquina que esté conectada con un eje de una pieza en lugar de un acoplamiento. Causa problemas en términos de costo y precisión, pero también dificulta el transporte y el montaje, lo que requiere horas de mano de obra adicionales.
Además, si el lado impulsor o impulsado de un eje de una pieza está roto, debe reemplazarse en su totalidad.
Lleva mucho tiempo alinear con precisión el eje impulsor con el eje impulsado.
Si los ejes de dos ejes están desalineados, se aplica una fuerza adicional a las partes circundantes a medida que gira, lo que genera vibración y ruido. Además, aunque se utilizan las mismas piezas para fabricar las unidades, existen errores como la precisión del mecanizado, lo que hace muy difícil ensamblar cada unidad con precisión porque las dimensiones difieren una a una. Como resultado, se debe usar un acoplamiento para absorber dichos errores de montaje.
La función del acoplamiento es transmitir potencia de forma dinámica y precisa incluso si los dos ejes están desalineados (excentricidad/ángulo de declinación, desplazamiento axial, etc.).
Al usar la máquina, las vibraciones y los golpes pueden transferirse a las partes circundantes. Por ejemplo, si la vibración de un motor, etc. en el lado de accionamiento se transmite al husillo de bolas, etc., hace que la máquina se desvíe de la posición prescrita y hace imposible un buen uso del rendimiento de la máquina.
Además, si una máquina sin acoplamiento es golpeada desde el exterior, el impacto puede transmitirse directamente al motor, provocando daños en el motor. La solución a este problema es un acoplamiento. Absorbe vibraciones para mover el lado accionado con alta precisión y/o golpes para proteger motores costosos y otros componentes.
Cuando se utiliza un motor, genera mucho calor. Cuando se transmite al lado accionado, el husillo de bolas y otros componentes se expanden debido al calor y sus longitudes cambian. Como resultado, la precisión de posicionamiento se ve afectada y no se alcanza la precisión esperada de la máquina. Sin embargo, mediante el uso de un acoplamiento, es posible evitar la transferencia de calor desde el motor, etc., para que las piezas no se deformen ni se muevan de su posición correcta.
¿Cómo funciona un acoplamiento de eje?
Como se muestra en el diagrama anterior, el acoplamiento se puede utilizar para conectar dos ejes. No hay problema si los diámetros del eje difieren.
De acuerdo con el diagrama anterior, el motor está en el lado de conducción y la hélice está en el lado de conducción.
El acoplamiento no transfiere el calor, etc. del motor al lado accionado.
El acoplamiento hizo el trabajo de absorber el impacto y la vibración de la transferencia, esto ayudará a proteger los componentes circundantes contra daños.
Tipos de acoplamiento
1. Acoplamiento rígido
Acoplamientos rígidos se utilizan para conectar dos ejes cuando están en perfecta alineación axial rígida.
Los acoplamientos rígidos son un tipo de acoplamiento que debe usarse solo cuando los ejes están perfectamente alineados. Un acoplamiento rígido solo es apropiado para ejes que están muy alineados o se mantienen alineados. El par se transferirá a los ejes y cojinetes si no están alineados, lo que provocará una falla prematura.
Hay dos tipos principales de acoplamiento rígido:
A. Acoplamiento de manguito y B. Acoplamiento de brida
2. Acoplamiento de manguito
Un acoplamiento de manguito / El acoplamiento de manguito es el tipo más simple de acoplamiento rígido y consta de un cilindro hueco con el mismo diámetro interior que el eje. Se encaja sobre los extremos de los dos ejes mediante una chaveta. La potencia se transmite de un eje al otro eje por medio de una chaveta y un manguito o manguito.
Es el tipo simple de acoplamiento rígido, hecho de hierro fundido. Consiste en un cilindro hueco cuyo diámetro interior es el mismo que el del eje. Se encaja sobre los extremos de los dos ejes mediante una chaveta hundida.
Sencillamente, un manguito de acoplamiento o acoplamiento de caja consiste en una caja sólida o manguito de hierro fundido, taladrado para encajar los ejes cuyos extremos están hechos para que se empalmen entre sí dentro de la caja. La caja se puede asegurar al eje por medio de una llave hundida que se extiende por toda la longitud de la caja. A veces se utilizan dos llaves para ajustar el manguito en los ejes.
La potencia se transmite de un eje (impulsor) a otro eje (impulsado) por medio de una chaveta y un manguito.
3. Manguito dividido o acoplamiento de compresión
Acoplamientos de manguito dividido también se conocen como acoplamientos de compresión o acoplamientos de abrazadera. Es un tipo de acoplamiento rígido.
El manguito en este acoplamiento está hecho de dos mitades. Las mitades del manguito están hechas de hierro fundido. El manguito se une desde abajo y la otra mitad se une desde arriba.
Los espárragos o pernos y tuercas de acero dulce mantienen unidas las dos mitades del manguito.
El número de tornillos puede oscilar entre cuatro y ocho. Siempre son divisibles por cuatro. Los pernos se insertan en huecos cortados en las mitades del manguito.
La ventaja de este tipo de acoplamiento es que no es necesario cambiar la posición de los ejes cuando se monta o desmonta el acoplamiento. Este acoplamiento es adecuado tanto para trabajo pesado como para velocidades moderadas. Es más económico que otros tipos de acoplamiento. Tiene una construcción compacta con pequeñas dimensiones radiales. No tiene partes salientes excepto el cabezal de la llave.
4. Acoplamiento de brida
Acoplamiento de brida es un tipo de conector que conecta dos embragues giratorios con diferentes arreglos de bridas. En los extremos de los ejes, se colocan o proporcionan bridas. Se utilizan varias tuercas y pernos para unir las bridas. Al final de cada eje se fija una de estas bridas o tolvas.
¿Qué tipo de acoplamiento es el acoplamiento de brida?
El acoplamiento de brida es un tipo de acoplamiento de eje que tiene dos bridas separadas que se montan en el extremo del eje y ambas bridas se unen mediante pernos y tuercas
Partes del acoplamiento de brida
El "acoplamiento de brida" es muy simple de describir. Se compone de dos cubos (que encajan en los ejes de los equipos), y esos cubos se mecanizan con una brida de pernos múltiples en un extremo. Cuando el equipo está "acoplado", las bridas se atornillan y básicamente se convierten en ¡UNA GRAN MASA!
Construcción
Se compone de dos bridas de hierro fundido que se unen a los extremos de cada eje. Para completar la transmisión, las dos bridas se unen con pernos. Un acoplamiento de brida conecta dos tubos de manera sellada.
Una de las pestañas tiene una parte de porción saliente y la otra tiene un rebaje similar. Cada extremo de la brida se une para garantizar que estén correctamente alineados sin causar resistencia en el material que pasa a través de ellos.
Ayuda a alinear el eje y llevarlo a la misma línea. Tuercas y tornillos conectan las dos bridas. Estos acoplamientos se usan comúnmente en sistemas de tuberías presurizadas. También se utiliza para cargas pesadas, por lo que es muy útil para grandes ejes.
Siguen diferentes tipos de acoplamiento de brida
- Acoplamiento de brida de tipo desprotegido
- Acoplamiento de brida de tipo protegido
- Acoplamiento de brida de tipo marino
5. Acoplamiento Flexible
Acoplamiento flexible se utilizan para proteger la maquinaria impulsora e impulsada de los efectos perjudiciales que pueden surgir de la desalineación de los ejes, la vibración, las cargas de choque repentinas, la flotación final o la expansión del eje. El más ampliamente utilizado de todos los tipos de acoplamiento flexible es probablemente el acoplamiento tipo corona-pasador que se muestra en la figura.
Una o ambas mitades del acoplamiento están provistas de espárragos acoplados en agujeros en la otra mitad. Los tacos tienen superficies de conducción flexibles, renovables y aislantes construidas con arandelas de cuero o materiales similares. Esta construcción permite cierto movimiento axial y se encarga de los golpes de arranque o desalineaciones leves. Otra ventaja es que se puede desconectar rápidamente quitando los pasadores de conducción.
Otros tipos de acoplamientos flexibles son :acoplamiento flexible tipo correa utilizado para transmitir potencia media a bajas velocidades; acoplamientos flexibles de engranajes internos utilizados para accionamientos pesados como trenes de laminación, molinos de cemento, etc. y acoplamientos Bibley aplicados universalmente a accionamientos de maquinaria y ejes hasta las potencias más grandes.
6. Acoplamiento tipo pasador con buje
A Acoplamiento de buje de pasador flexible es un tipo de acoplamiento mecánico de transmisión de potencia que se utiliza para conectar dos ejes en sus extremos con el fin de transmitir potencia.
El acoplamiento flexible tipo pasador de buje es una alteración del acoplamiento de brida descrito anteriormente. En lugar de tuercas y pernos en el acoplamiento de brida, el acoplamiento Bush tiene un casquillo de goma, pasadores y tuercas.
El casquillo de goma permite que el acoplamiento de brida sea flexible.
El acoplamiento de brida flexible se compone de dos bridas, una encajada en el eje de entrada y la otra en el eje de salida. Según el diámetro del eje, las dos bridas se unen entre sí con 4 a 6 casquillos y pasadores.
Se usa una tuerca para asegurar los pasadores a la brida. Para evitar el desgaste del casquillo de goma, la superficie interior del casquillo de goma está revestida con latón.
Se usa una chaveta para asegurar el cubo de la brida al eje.
En general, se mantiene una holgura de 5 mm entre las dos bridas del acoplamiento. Para empezar, no existe una conexión rígida entre las dos bridas y la potencia se transmite a través de casquillos de goma.
El acoplamiento se vuelve más flexible como resultado de esto.
Ventajas
- Su construcción es sencilla
- Absorbe golpes y vibraciones durante la transmisión de energía.
- Estos tipos de acoplamiento pueden soportar una desalineación lateral de 0,5 mm y una desalineación angular de 1,5 grados.
Desventajas
- No es económico, es decir, su costo es alto debido a la mayor cantidad de componentes.
- El espacio radial requerido por el acoplamiento es mayor en comparación con otros acoplamientos.
7. Acoplamiento universal
El acoplamiento de Hooke es otro nombre para el acoplamiento universal . Se utiliza cuando los ejes de dos ejes se cruzan en un ángulo pequeño. En teoría, la inclinación de dos ejes puede ser constante, pero en la práctica, esto cambia cuando se transfiere el movimiento de un eje a otro.
Cuando se trata de conectar ejes en ángulo, el acoplamiento universal es uno de los acoplamientos más versátiles. Se puede utilizar para ejes con una separación de 90 grados.
La figura de arriba representa una junta universal. Estos tipos de acoplamiento son ampliamente utilizados en la transmisión de potencia. El acoplamiento universal se encuentra en la transmisión del automóvil desde la caja de cambios hasta el diferencial. En estos casos se utilizan dos juntas universales en cada extremo. Uno en el extremo del eje de la hélice hacia la caja de cambios y otro en el diferencial hacia el extremo opuesto.
El acoplamiento universal también se usa para transmitir potencia a varios husillos en múltiples taladradoras y fresadoras.
También permite una transmisión eficiente de potencia y par entre ejes desalineados en cualquier ángulo, de ahí el nombre de acoplamiento universal.
8. Acoplamiento Oldham
El acoplamiento de Oldham es otro tipo de acoplamiento diseñado para unir dos ejes que tienen desalineación lateral. Fue inventado por John Oldham en Irlanda en el año 1821.
Los acoplamientos de mordaza están siendo reemplazados por el acoplamiento de Oldham. El acoplamiento de Oldham es una inversión del mecanismo de cadena de manivela de doble deslizador.
El acoplamiento se compone de tres partes:dos bridas y un disco central. Las chavetas conectan las dos bridas a los ejes. Las bridas tienen ranuras internas, como se muestra en la figura.
El disco central, por otro lado, tiene proyecciones hechas sobre él. Estas proyecciones encajan en las ranuras cortadas en las pestañas. Como resultado, el disco central queda intercalado entre las dos bridas y también puede deslizarse libremente en las ranuras, como se muestra a continuación.
Las bridas están hechas de acero inoxidable o una aleación de aluminio. El disco central, por otro lado, está hecho de polímeros o plásticos. Esto reduce la fricción entre la brida y el disco central mientras se desliza. También añade flexibilidad al acoplamiento.
Ventajas
- Su tamaño es compacto.
- Fácil de montar.
- En caso de carga excesiva, el disco central será el primero en romperse. Previniendo así la falla de otros componentes importantes de la máquina.
- El disco central se puede reemplazar fácilmente y es económico.
- Puede absorber golpes y vibraciones de manera efectiva.
- Puede tolerar la desalineación en los ejes.
- Debido a la presencia del disco central de plástico, el acoplamiento se aísla eléctricamente.
- Es económico.
Desventajas
- No puede tolerar la desalineación angular.
- No puede tolerar un torque alto.
- Debido al movimiento deslizante, el disco central está sujeto a desgaste, por lo tanto, después de un período de tiempo determinado, debe reemplazarse.
Aplicaciones
- Se utiliza en un motor paso a paso.
- En robótica.
- Aplicaciones de servomotor.
- En impresoras y máquinas xerox.
9. Acoplamiento de engranajes
Un acoplamiento de engranajes es un dispositivo que conecta dos ejes en sus extremos para transmitir potencia. Los acoplamientos normalmente no se desconectan ni permiten que los acoplamientos se desconecten de los ejes mientras están en funcionamiento; sin embargo, hay algunos acoplamientos limitadores de torsión que se deslizan o desconectan cuando se excede un límite de torsión o surge un problema.
El acoplamiento de engranajes es una variante del acoplamiento de brida. Debido al gran tamaño de los dientes, los acoplamientos de engranajes pueden transmitir mucho par. En este tipo de acoplamiento de eje, la brida y el cubo se ensamblan por separado en lugar de como una sola pieza como en el acoplamiento de brida.
Engranajes de acoplamiento
Cada articulación está construida con un par de engranajes internos y externos con una relación de transmisión de 1:1. Además, el acoplamiento de engranajes está limitado a desalineaciones angulares de aproximadamente 0,01-0,02 pulgadas en paralelo y 2 grados en angular.
Para aplicaciones similares, se utilizan acoplamientos de engranajes y juntas universales. Por lo general, se usan en aplicaciones de servicio pesado donde se requiere una transmisión de alto par.
¿Cuáles son las funciones del acoplamiento de engranajes?
La función básica de un acoplamiento de engranajes es proporcionar una conexión mecánica entre dos ejes giratorios. Utilizan una malla de engranajes para transmitir potencia y par entre los ejes conectados. Por lo tanto, el acoplamiento de engranajes es un dispositivo mecánico que transmite par entre dos ejes mediante el uso de engranajes.
Tipos de acoplamiento de engranajes
Los acoplamientos de engranajes vienen habitualmente en dos variedades, manguito con brida y manga continua
¿Dónde se utilizan los acoplamientos de engranajes?
Los acoplamientos de engranajes se emplean comúnmente en máquinas industriales grandes, como bombas, sopladores, compresores, mezcladores, etc. Se pueden usar en sistemas de control de movimiento más pequeños, principalmente con un manguito de polímero como medio para reducir el contragolpe, pero otros diseños de acoplamiento sin contragolpe normalmente se adaptan mejor a estas aplicaciones.
10. Acoplamiento de fuelle
Acoplamientos de fuelle son un tipo de acoplamiento flexible que tiene dos extremos de acoplamiento llamados cubos que tapan un tubo corrugado diseñado con precisión que sirve como cuerpo de acoplamiento. Los acoplamientos de fuelle son bien conocidos por su excepcional rigidez torsional, lo que les permite transmitir con precisión la velocidad, la posición angular y el par.
¿Para qué se utilizan los siguientes acoplamientos?
Los acoplamientos de fuelle son conectores de eje flexibles de una sola pieza que se utilizan para acoplar ejes impulsores e impulsados en conjuntos de transmisión de potencia mecánica. Los acoplamientos de ejes flexibles se utilizan para contrarrestar la inevitable desalineación que se produce entre los ejes conectados y, en algunos casos, para absorber impactos.
Los acoplamientos de fuelle son los tipos de acoplamiento con extremos de acoplamiento gemelos conocidos como cubos. Estos acoplamientos tienen una alta rigidez torsional y pueden transmitir la velocidad, la posición angular y el par con precisión. Suelen estar construidos en acero inoxidable. Estos acoplamientos se utilizan en aplicaciones que requieren un posicionamiento de alta precisión.
Los acoplamientos de fuelle tienen paredes delgadas y solo son ligeramente flexibles en caso de desalineación angular, axial o paralela. Los fuelles de acoplamiento están soldados a los cubos. La rigidez torsional de estos acoplamientos es la más alta de cualquier acoplamiento de servomotor.
11. Acoplamiento de mandíbula
Un acoplamiento de mordaza es un tipo de acoplamiento de transmisión de potencia que también se puede utilizar en aplicaciones de control de movimiento. Está diseñado para transmitir torque mientras amortigua las vibraciones del sistema y acomoda la desalineación, evitando así daños a otros componentes.
¿Para qué se utiliza un acoplamiento de mordaza?
Acoplamientos de mandíbula y araña. Los acoplamientos Jaw &Spider (o Jaw-Type) son un tipo común de acoplamiento de eje en la industria. Están diseñados para transmitir torsión y rotación entre dos ejes, aceptar la desalineación del eje y ayudar a proteger los componentes contra daños al amortiguar golpes y vibraciones.
¿Cómo funciona un acoplamiento de mordazas?
El elemento en los acoplamientos de mordazas se carga en compresión entre las mordazas de los cubos de acoplamiento. Las mordazas del cubo impulsor empujan hacia las mordazas del cubo impulsado ya que operan en el mismo plano. Al estar comprimidas entre las mordazas impulsora e impulsada, las patas de araña elastoméricas transmiten y amortiguan la fuerza entre ellas.
Este acoplamiento se utiliza para la transmisión de energía de uso general, así como para aplicaciones de control de movimiento. El acoplamiento de mordaza está diseñado para transmitir torsión mientras reduce las vibraciones del sistema y ajusta la desalineación, protegiendo así a otros componentes contra daños.
El acoplamiento de mordaza se compone de dos cubos metálicos y un inserto de elastoplast conocido como elemento, también conocido como "araña".
Ventajas
- Este sistema es capaz de manejar la desalineación angular así como las cargas reactivas causadas por la desalineación.
- Tiene una buena capacidad de torque a diámetro exterior.
- Excelente resistencia química y capacidad de amortiguación.
12. Acoplamiento de diafragma
Los acoplamientos de diafragma son un tipo de acoplamiento no lubricado que se utiliza en turbomaquinaria de alto rendimiento para la transmisión de par y la desalineación de ejes de equipos.
Este acoplamiento transmite el par desde el exterior al diámetro interior y luego desde el diámetro interior al diámetro exterior.
Los elementos flexibles de los acoplamientos de diafragma se componen de una sola placa o de una serie de placas. La desalineación del diafragma puede ser angular, axial o paralela. Estos tipos de acoplamiento se utilizan cuando se requiere un alto par y velocidad.
Un acoplamiento de diafragma se compone de una o más membranas metálicas que se unen al diámetro exterior de una brida de transmisión y transfieren el par radialmente a través del diafragma a un accesorio en el diámetro interior. El acoplamiento de disco es otro tipo de acoplamiento de membrana metálica.
¿Cómo funciona un acoplamiento de diafragma?
Los acoplamientos de diafragma tienen miembros flexibles que se componen de placas o diafragmas simples o múltiples. Transmite la torsión desde el exterior al diámetro interior de una placa flexible, a través del carrete o pieza espaciadora, y luego desde el diámetro interior al exterior.
13. Acoplamiento de fluidos
Un acoplamiento de fluidos , también conocido como acoplamiento hidráulico, es un dispositivo hidrodinámico o "hidrocinético" que se utiliza para transmitir potencia mecánica giratoria. Se ha utilizado como alternativa a un embrague mecánico en transmisiones de automóviles.
Funciones del acoplamiento de fluidos
El acoplamiento fluido, también conocido como acoplamiento hidráulico, es un dispositivo hidrodinámico que utiliza fluido de transmisión para transferir la potencia de rotación de un eje a otro. Se utiliza en sistemas de transmisión automotriz, sistemas de propulsión marina y transmisión de energía en industrias.
Principio de funcionamiento del acoplamiento hidráulico
Un acoplamiento fluido o acoplamiento hidráulico es un dispositivo utilizado para transmitir potencia de un eje a otro eje por medio de la aceleración y desaceleración de un fluido hidráulico. El acoplamiento de fluidos se basa en principios hidrocinéticos y requiere que la velocidad de salida sea menor que la de entrada.
Está compuesto por un impulsor montado en el eje impulsor (entrada) y una corredera montada en el eje impulsado (salida). El impulsor funciona como una bomba, mientras que el corredor funciona como una turbina.
La componente tangencial de la velocidad absoluta es baja en impulsores cerca de sus ejes. Cuando la componente tangencial de la velocidad absoluta es alta cerca de la periferia del impulsor, la velocidad del fluido aumenta a medida que acelera el impulsor.
A medida que aumenta la velocidad, también lo hace la energía cinética. El fluido sale del impulsor a alta velocidad, golpea las palas del rodete, transfiere energía y sale del rodete a baja velocidad.
¿Por qué se utiliza el acoplamiento del eje?
Las siguientes son algunas de las razones más comunes para usar el acoplamiento del eje:
- Se utiliza para conectar ejes de unidades separadas, como un motor y un generador.
- Por la desalineación de los ejes.
- Para flexibilidad mecánica
- Absorbe las cargas de impacto transmitidas de un eje a otro.
- Protecciones contra sobrecarga.
Aplicaciones del Acoplamiento
1. Los ejes de línea de acoplamiento de manguito y manguito se utilizan en la transmisión de potencia.
2. En la transmisión de potencia se utilizan abrazaderas, manguitos divididos o acoplamientos de compresión.
3. Acoplamiento de brida utilizado para la precisión de la alineación. Por ejemplo:En marino.
4. Acoplamiento flexible de pasador con buje que se utiliza para conectar que tienen una pequeña desalineación paralela, desalineación angular o desalineación axial.
5. Acoplamiento universal que se utiliza para transmitir movimiento giratorio o potencia, por ejemplo, aviones, ejes de transmisión, etc.
6. El acoplamiento de Oldham es útil en aplicaciones donde existe una desalineación paralela, por ejemplo, aplicaciones de impresión.
Hemos tratado de brindarle los detalles completos sobre los diferentes tipos de acoplamiento que están disponibles y cuáles son sus ventajas y desventajas junto con las imágenes adecuadas. Espero que te haya gustado este artículo. Háganos saber sus comentarios en el comentario a continuación.
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