Piñones (Sprockets): Tipos, Especificaciones, Usos y Guía Visual

¿Qué es un Piñón (Sprocket)?

Un piñón (también llamado piñón-rueda, rueda dentada o chainwheel), conocido como rueda perfilada, es una rueda con dientes que engranan con una cadena, pista u otro material perforado o indentado. El término "piñón" se refiere a cualquier rueda con proyecciones radiales que engranan con una cadena que pasa sobre ella.

Se diferencia de un engranaje en que los piñones nunca engranan directamente entre sí, y de una polea en que los piñones tienen dientes y las poleas son lisas, excepto las poleas dentadas usadas con correas dentadas.

Un piñón es una rueda con dientes que se conectan a una cadena. Al girar, los dientes sujetan la cadena y mueven los otros componentes de la cadena.

Significado de Piñón

Es una rueda dentada cuyos dientes engranan con los eslabones de una cadena. O, un cilindro con dientes alrededor de la circunferencia en cualquiera de los extremos que se proyecta a través de perforaciones en algo (como película cinematográfica) para moverlo a través de un mecanismo (como un proyector).

Ejemplos de Piñones

Son ruedas dentadas giratorias que engranan con cadenas de rodillos o transportadoras para transmitir potencia o transportar materiales. Un piñón de bicicleta, por ejemplo, transmite la rotación de los pedales a la rueda.

Sinónimos de Piñón

• Rueda dentada que engrana con una cadena u otra banda perforada
• Rueda acanalada que puede entrelazarse y transmitir movimiento de una a otra

Clasificación por Tipo de Cubo (Hub)

Los piñones se clasifican en cuatro tipos: tipo A, B, C y D:

Tipo A

Son planos y no tienen cubo. Se montan típicamente en bridas o cubos del dispositivo que impulsan a través de una serie de agujeros lisos o cónicos.

Tipo B

Tienen un cubo en un lado, lo que permite ajustar el piñón firmemente a la maquinaria. Esto elimina una carga significativa en voladizo sobre los cojinetes del equipo.

Tipo C

Están extendidos en ambos lados de la placa y se usan típicamente en el piñón conducido donde el diámetro primitivo es mayor y hay más peso que soportar en el eje. Cargas mayores requieren cubos mayores.

Tipo D

Usan un piñón tipo A montado en un cubo sólido o partido. El piñón está partido y atornillado al cubo para fácil remoción. Es posible cambiar la relación de velocidad sin remover cojinetes y otro equipo.

Tipos de Piñones según Aplicación

1. Piñones de cadena (Chain sprockets)
2. Piñones dúplex (Duplex sprockets)
3. Piñones industriales (Industrial sprockets)
4. Piñones de accionamiento (Drive sprockets)
5. Piñones tríplex (Triplex Sprocket)
6. Piñones de eje (Shaft Sprocket)
7. Piñones simplex (Simplex sprocket)
8. Piñones de paso simple y doble (Single/Double pitch sprocket)
9. Piñones de tambor (Drum Sprocket)
10. Piñones de acero partido (Steel split Sprocket)
11. Piñones tensores (Idler sprocket)
12. Piñones con buje (Bushed Sprocket)
13. Piñones multi-hilo (Multi-strand sprocket)
14. Piñones de desconexión rápida (Quick disconnect Sprocket)
15. Piñones de bloqueo cónico (Taper lock sprocket)
16. Piñones Double Plus (Double plus sprocket)

1. Piñones de Cadena

Son los más comúnmente usados. Solo funcionan con cadenas hechas de rodillos conectados por pasadores. Las cadenas de rodillos transmiten movimiento rotatorio creando un hueco que encaja con los dientes del piñón. Comunes en equipos de transmisión.

2. Piñones Simplex

Están separados por una polea y divididos por un engranaje en el que el piñón no se une directamente. Típicamente construidos con dientes y poleas lisas. Generalmente carecen de brida.

3. Piñones Dúplex

Generalmente de acero dulce o inoxidable, en variedad de tamaños. Compuestos de piñones de doble hebra con diámetros exteriores de 2" a 120". Pueden ser de cubo simple o doble. También disponibles con dientes endurecidos por inducción/llama.

4. Piñón Tríplex

Piñón triple de 18 dientes con buje cónico y casquillo. De acero dulce de alta calidad, fabricado con tolerancias ajustadas para rendimiento a largo plazo. Dientes endurecidos por calor, mejorando trabajo y durabilidad.

5. Piñón Industrial

Por su alta resistencia a tracción y eficiencia, típicamente de acero inoxidable graduado, acero dulce y hierro fundido. Para mejorar eficiencia, se fabrican varios tipos. Usados típicamente con correas dentadas y tienen bridas para mantener la correa centrada.

6. Piñón de Accionamiento (Drive Sprocket)

Generalmente provistos con el eje de entrada de potencia (usualmente el piñón de menor diámetro). Comunes, equipados con eje de entrada de potencia, también disponibles en diámetro menor.

7. Piñón de Eje (Shaft Sprocket)

Típicamente de acero soldado, de una pieza o con segmentos de dientes reemplazables para secciones de accionamiento y cola. Frecuentemente usados en manejo de cenizas. Disponibles con varios conteos de dientes y diseños de cubo.

8. Piñones de Paso Simple y Doble

Disponibles para paso de piñón. Los dientes del paso simple permiten que el pasador del rodillo caiga en cada diente. El paso doble tiene dientes que permiten que el pasador caiga en cada hueco. Usado en sistemas transportadores que requieren colocación precisa de producto.

¿Qué significa paso en un piñón? El paso representa la cantidad de diámetro primitivo en pulgadas por diente. Un piñón con paso mayor tendrá dientes más grandes.

9. Piñón de Tambor (Drum Sprocket)

Más gruesos y resistentes, con énfasis en reducir presión de contacto mediante mayor área superficial. Dientes, placas y cubos usados en amplia gama de aplicaciones para reducir desgaste. Para aplicaciones pesadas e industriales.

10. Piñón de Acero Partido (Steel Split Sprocket)

Ideal en áreas donde el espacio de trabajo es limitado. Simples y fáciles de ensamblar en áreas de difícil acceso. Permiten ensamblar sin desmontar el eje. Están partidos a lo largo de todo el radio para fácil instalación y remoción. Las mitades se mantienen unidas por tornillos. Disponibles en pasos 40 a 240, y diámetros de agujero de 3/4 a 6 pulgadas.

11. Piñón Tensor (Idler Sprocket)

Son piñones planos sin cubo con cojinete sellado que permite rotación libre. Los tensores se montan típicamente en eje fijo o unidos a un brazo tensor. Usados donde longitudes largas de cadena causan holgura, eje de accionamiento no ajustable, o la cadena debe guiarse alrededor de un obstáculo. Previenen latigazo de cadena y distribución desigual de carga.

12. Piñones con Buje (Bushed Sprockets)

Proporcionan soporte, como pernos de anclaje, para asegurar que la brida esté firmemente unida al piñón. Usados a menudo en sistemas de elevación pesada.

13. Piñones Multi-Hilo (Multi-Strand Sprocket)

Usados cuando se requiere mayor par y potencia, o cuando dos o más elementos son accionados por el mismo eje. Disponibles en pasos de cadena 40 a 160, con cubos lisos, acabados, taper-lock o QD.

14. Piñón de Desconexión Rápida (Quick Disconnect Sprocket)

Usados en aplicaciones con alta carga de trabajo y alta carga de sujeción en el eje. Pernos de anclaje rodean el perímetro de piñones QD.

15. Piñones de Bloqueo Cónico (Taper Lock Sprockets)

Tienen dientes alrededor del diámetro exterior del cuerpo, con centro mecanizado para casquillo Taperlock con brida en un lado. Para proporcionar sujeción en el eje, tienen una ranura a través del cono y la brida. El tornillo de fijación en el piñón mantiene el buje taper-lock en su lugar.

16. Piñón Double Plus

Diseñados específicamente para cadena Double Plus, usados en aplicaciones transportadoras donde el producto se mueve al doble de velocidad que el sistema de accionamiento. Ventajas: menos ruido y mayor vida de la cadena.

Explicación del Número de Parte del Piñón

Al identificar un piñón con número de parte, el paso de cadena se escribe primero, seguido por el estilo/código de cubo, y finalmente el número de dientes. Si es multi-hilo, el número de parte suele comenzar con un prefijo de letra.

Si los dientes han sido tratados térmicamente, se añade sufijo "H" detrás del número. Si es QD o con buje cónico, la letra central para la designación del cubo cambia para reflejarlo.

Algunos fabricantes también designan en el número de parte si el piñón es de material especial. Esta designación puede colocarse al frente o al final.

Terminología de Selección de Piñones

1. Estilo de cubo (Hub Style): Fabricantes US ofrecen configuraciones A, B y C.
2. Diámetro de calibre (Caliper Diameter): Distancia entre valles de dientes en lados opuestos. Mide el diámetro de la placa sin dientes.
3. Diámetro exterior (Outside Diameter): Distancia desde pico de diente en un lado al pico opuesto.
4. Diámetros máximos de agujero (Maximum Bore Diameters): Tamaño máximo de agujero sin comprometer integridad estructural (estilos B, C).
5. Longitud a través del agujero (Length Through Bore): Diámetro interior del cubo y longitud mecanizada. Debe acomodar chaveta apropiada para resistir corte y torsión.
6. Agujero liso (Plain Bore): (Estilos B y C), diámetro interior del cubo mecanizado con chaveta estándar y dos tornillos de fijación.

¿Para qué se usa un Piñón?

Los piñones se usan en bicicletas, motocicletas, vehículos de orugas y otra maquinaria para transmitir movimiento rotatorio entre dos ejes donde los engranajes no son adecuados, o para impartir movimiento lineal a una pista, cinta, etc.

Cómo Medir la Designación de Cadena de Piñón

El tamaño del piñón representa los dos primeros dígitos en la designación de cadena. Ejemplo: 40A14 es tamaño 40. El número de dientes representa los dos últimos dígitos. Ejemplo: 40A14 = 14 dientes.

Determinar el tipo de piñón: A-Cubo - Sin extensión a ningún lado (A), B-Cubo - Extensión en un lado (B), C-Cubo - Extensiones en ambos lados (C). Puede ser simple, doble (D), triple (F), cuádruple (E) hilos, cada uno con juegos simples, dobles, triples y cuádruples de dientes respectivamente.

También puede ser doble simple (DS), con doble juego de dientes para dos hilos simples de cadena. El estilo de cubo representa la letra central. Ejemplo: 40A14 = A-Cubo. El estilo de hilo representa las primeras letras. Ejemplo: DS40A14 = doble hilo.

Aplicaciones de los Piñones

Hay varios tipos de piñones, cada uno usado en diversos tipos de maquinaria para movimiento en diversas aplicaciones. Usos comunes:

• Equipos agrícolas y de granja
• Equipos automotrices
• Maquinaria accionada por cadena: cintas transportadoras y sistemas de fábrica
• Equipos de transmisión de potencia: poleas, ejes
• Sistemas de vehículos: bicicletas y motocicletas