Comprender los Acoplamientos: 13 Tipos Explicados para Transmisión de Potencia Eficiente

En este artículo, aprenderá qué es un acoplamiento, definiciones, tipos de acoplamiento de eje, cómo usar, partes, aplicación y diagramas.

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Acoplamiento y Tipos

¿Qué es un acoplamiento?

Un acoplamiento es un dispositivo que se usa para conectar dos ejes juntos para transmisión de potencia. Los acoplamientos son rígidos o flexibles según la precisión de alineación y el requisito de torque.

¿Qué es acoplamiento de eje?

El acoplamiento de eje es un componente mecánico que conecta dos ejes rotativos como el eje conductor y el eje conducido con el propósito de transmitir potencia. Se usa en motores, bombas, generadores y compresores.

¿Cómo Funciona un Acoplamiento de Eje?

Puede conectar dos ejes juntos mediante acoplamiento como se muestra en el diagrama anterior. No hay problema si el diámetro del eje es diferente.

Según el diagrama anterior, el motor es el lado conductor y la hélice es el lado conducido.

El acoplamiento no transfiere el calor, etc., del motor al lado conducido.

El acoplamiento absorbe el choque y la vibración de la transferencia, esto ayudará a proteger los componentes circundantes de daños.

¿Por Qué se Usa el Acoplamiento de Eje?

A continuación se muestran algunas de las razones más comunes por las que se usa el acoplamiento de eje:

1. Usado para conectar ejes de unidades fabricadas por separado, como un motor y un generador.
2. Para la desalineación de los ejes.
3. Para flexibilidad mecánica.
4. Absorbe la transmisión de cargas de choque de un eje a otro.
5. Protección contra sobrecargas.

Tipos de Acoplamiento

Los siguientes son los diferentes tipos de acoplamiento:

1. Acoplamiento Rígido
2. Acoplamiento de manga o muff.
3. Acoplamiento de abrazadera, split-muff o compresión.
4. Acoplamiento de brida
5. Acoplamiento Flexible
6. Acoplamiento de pasador con buje
7. Acoplamiento universal
8. Acoplamiento Oldham
9. Acoplamiento de engranajes
10. Acoplamiento de fuelle
11. Acoplamiento de mandíbula (jaw coupling)
12. Acoplamiento de diafragma
13. Acoplamiento Fluido
14. Acoplamiento de velocidad constante
15. Acoplamiento de velocidad variable

#1 Acoplamiento Rígido

Un acoplamiento rígido se usa cuando dos ejes están perfectamente alineados. Estos solo son adecuados en alineación cercana. Ej. Acoplamiento de manga o muff, acoplamiento split-muff y acoplamiento de brida.

#2 Acoplamiento de Manga o Muff

El acoplamiento de muff o manga es el tipo más simple de acoplamiento rígido, está hecho de hierro fundido.

Construcción:

El acoplamiento de muff consiste en un eje, chaveta, manga o muff, y un cilindro hueco cuyo diámetro interior es el mismo que el del eje. Se fija sobre los extremos de los dos ejes con la ayuda de una chaveta de cabeza gib.

La transmisión de potencia se hace de un eje al otro por medio de una chaveta y una manga. Es necesario que todos los elementos sean lo suficientemente fuertes para transmitir el torque.

#3 Acoplamiento de Abrazadera, Split-muff o Compresión

También se conoce como acoplamiento split muff. En estos tipos de acoplamientos, la manga o muff se hace en dos mitades y se atornillan juntas. Las mitades son de hierro fundido. Se conectan entre sí por medio de pernos o tornillos.

Los extremos de ambos ejes están conectados entre sí y una chaveta se coloca en la chaveta de los ejes. Un extremo de la manga se fija desde abajo y el otro extremo se sujeta desde arriba. Ambos se mantienen juntos por tornillos y tuercas.

Este acoplamiento se usa ampliamente en velocidades de servicio pesado. No hay necesidad de cambiar la posición del eje para ensamblar o desensamblar el acoplamiento.

#4 Acoplamiento de Brida

Consiste en dos bridas de hierro fundido que se fijan al final de cada eje. Las dos bridas se atornillan juntas con tornillos para completar la transmisión. Un acoplamiento de brida sirve para unir dos tubos de manera sellada.

Una de las bridas tiene una parte saliente y la otra brida tiene un hueco similar. Cada extremo de la brida se junta para lograr la alineación correcta sin causar resistencia en el material que pasa a través de ellos.

Ayuda a llevar el eje a la misma línea y mantener la alineación. Las dos bridas se acoplan entre sí por medio de tuercas y tornillos. Estos acoplamientos se usan típicamente en sistemas de tuberías a presión. También se emplean para cargas pesadas, por lo que es muy beneficioso en ejes grandes.

A continuación se muestran los tres tipos diferentes de acoplamiento de brida:

1. Acoplamiento de brida tipo desprotegido.
2. Acoplamiento de brida tipo protegido.
3. Acoplamiento de brida tipo marino.

#5 Acoplamiento Flexible

Se usa para conectar dos ejes que tienen desalineación lateral y angular. Ej. Acoplamiento de pasador con buje, acoplamiento universal, acoplamiento Oldham, acoplamiento de engranajes, acoplamiento de fuelle, acoplamiento de mandíbula, acoplamiento de diafragma.

#6 Acoplamiento de Pasador con Buje

Este se usa para desalineación paralela ligera, desalineación angular o desalineación axial de los dos ejes. Es una modificación del acoplamiento de brida rígido. Consiste en dos mitades que son disímiles en construcción y tornillos conocidos como pasadores, bujes de goma que se usan sobre los pasadores.

Hay un espacio de 5 mm entre las caras de las dos mitades del acoplamiento. No hay conexión rígida entre ellos y la transmisión se hace a través de bujes de goma o cuero comprimidos.

#7 Acoplamiento Universal

El acoplamiento universal también se conoce como acoplamiento de Hooke. Se usa cuando los ejes de dos ejes se intersectan en un ángulo pequeño. La inclinación de dos ejes puede ser constante, pero en la práctica real, esto cambia cuando el movimiento se transfiere de un eje a otro.

Una junta universal se muestra en la figura anterior. Estos acoplamientos se usan ampliamente en la transmisión de potencia. El acoplamiento universal se encuentra en la transmisión desde la caja de cambios al diferencial del automóvil. En estos casos, se usan dos juntas universales en cada extremo. Una al final del eje de la hélice a la caja de cambios y otra en el diferencial al otro extremo.

El acoplamiento universal también se usa para la transmisión de potencia a diferentes husillos de máquinas de taladrado múltiples y fresadoras.

#8 Acoplamiento Oldham

El acoplamiento Oldham se usa donde dos ejes tienen una desalineación lateral. La figura de abajo muestra el diagrama esquemático del acoplamiento Oldham. Como figura, consiste en dos bridas A y B con ranuras y una parte flotante central E con dos lenguas T1 y T2.

La parte central se fija por medio de pasadores que se ajustan a las bridas y partes flotantes. La lengua T1 encaja en la brida A permitiendo movimiento de ida y vuelta y T2 se ajusta en la brida B y permite el movimiento vertical de las partes.

Estos dos componentes de velocidad resultarán en que la desalineación lateral del eje se ajuste a medida que giran.

#9 Acoplamiento de Engranajes

El acoplamiento de engranajes es una versión modificada del acoplamiento de brida. Los acoplamientos de engranajes pueden transmitir alto torque debido al gran tamaño de los dientes. En este tipo de acoplamiento de eje, la brida y el cubo se ensamblan por separado en lugar de como una sola parte como en el acoplamiento de brida.

En construcción, cada junta tiene una relación de engranajes 1:1 interna y externa. Y el acoplamiento de engranajes está limitado a desalineaciones angulares de aproximadamente 0.01-0.02 pulgadas en paralelo y 2 grados en angular.

Los acoplamientos de engranajes y juntas universales se usan para aplicaciones similares. Estos se usan mayormente en aplicaciones de servicio pesado donde se requiere que la transmisión de torque sea alta.

#10 Acoplamiento de Fuelle

Los acoplamientos de fuelle son acoplamientos flexibles con extremos de acoplamiento gemelos llamados cubos. Estos acoplamientos tienen una rigidez torsional excelente para transmitir con precisión velocidad, posición angular y torque. Generalmente están hechos de acero inoxidable. Estos acoplamientos se usan donde se requiere posicionamiento de alta precisión.

El acoplamiento de fuelle consiste en paredes delgadas y tiene flexibilidad menor angular, axial o paralela. Los cubos se sueldan al fuelle del acoplamiento. Estos acoplamientos tienen la rigidez torsional más alta de cualquier acoplamiento de motor servo.

#11 Acoplamiento de Mandíbula

Este acoplamiento se usa para transmisión de potencia de propósito general y también se usa en aplicaciones de control de movimiento. El acoplamiento de mandíbula está diseñado para transmitir torque mientras reduce las vibraciones del sistema y ajusta la desalineación, lo que protege otros componentes de daños.

El acoplamiento de mandíbula consiste en dos cubos metálicos y un inserto de Elastoplast llamado elemento, también conocido como "araña".

A continuación se muestran las ventajas del Acoplamiento de Mandíbula:

• Este sistema puede manejar desalineación angular y cargas reactivas debido a la desalineación.
• Tiene una buena capacidad de torque a diámetro exterior.
• Buena resistencia química y capacidad de amortiguamiento decente.

#12 Acoplamientos de Diafragma

Los acoplamientos de diafragma son uno de los acoplamientos sin lubricación usados en turbomaquinaria de alto rendimiento, transmitiendo torque y sirviendo desalineación entre ejes de equipos.

Este tipo de acoplamiento transmite torque desde el diámetro exterior al interior, y luego del diámetro interior al exterior.

Los acoplamientos de diafragma usan una sola o una serie de placas para los miembros flexibles. El acoplamiento de diafragma permite desalineación angular, axial o paralela. Este acoplamiento se usa donde se requiere alto torque y alta velocidad.

#13 Acoplamiento Fluido

Un acoplamiento fluido también se conoce como acoplamiento hidráulico. Es un dispositivo hidrodinámico usado para transmitir potencia mecánica rotativa a través de la aceleración y desaceleración de fluido hidráulico. Consiste en un impulsor en el eje conductor (entrada) y un rotor en el eje conducido (salida). El impulsor actúa como una bomba y el rotor actúa como una turbina.

En el impulsor cerca de su eje, el componente tangencial de la velocidad absoluta es bajo. Donde en su periferia cercana, el componente tangencial de la velocidad absoluta es alto, por lo tanto, cuando el impulsor acelera el fluido, la velocidad aumenta.

Un aumento en la velocidad también aumenta la energía cinética. El fluido emerge a alta velocidad del impulsor, golpea las palas del rotor, transfiere su energía y sale del rotor a baja velocidad.

Conclusión:

Así que eso es todo. Creo que ha entendido todo sobre "qué es acoplamiento de eje y tipos de acoplamiento", pero aún así, si me perdí algo o si tiene alguna pregunta para hacer, comente o contácteme por correo electrónico, le responderé.

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