UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO

INSTITUTO DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA

DIBUJO INDUSTRIAL

Prof. M.I. MAYRA S. TOVAR OLIVA

“ACOPLAMIENTOS, COJINETES Y SELLOS”

Integrantes: Angeles Carpio Emanuel

Dorantes Pérez Humberto

4°1 Lic. en Ing. Industrial

Introducción

• Dentro del dibujo industrial es de suma importancia conocer las representaciones de piezas mecánicas tales como acoplamientos, cojinetes, sellos, levas, mecanismos articulados y actuadores de los cuales se hablará en esta presentación.

Objetivo general:

• Que los alumnos conozcan el funcionamiento básico de estas piezas mecánicas, así como su representación en dibujos industriales.

Capítulo 18: Acoplamientos, cojinetes y sellos

ACOPLAMIENTOS

• Los acoplamientos se utilizan para unir o acoplar ejes.

• Acoplamientos permanentes

1.-Solidos

2.-Flexibles

3.-Universales

• Embragues (permiten conectar y desconectar los ejes)

Acoplamientos solidos • Se utilizan cuando los ejes motriz e impulsado

se mantienen en una base rígida común, de modo que los ejes puedan ser alineados a la perfección.

• Si los ejes no están alineados y están conectados mediante un acoplamiento rígido, el cojinete que los soporta puede sufrir un desgaste excesivo.

Acoplamientos flexibles • Se utilizan para descompensar las

desalineaciones no intencionales o transitorias tales como las producidas por expansión térmica o vibración e impiden que las sacudidas se transmitan de un eje a otro.

• Se recomiendan cuando varias maquinas de potencia están conectadas con un eje .

Acoplamientos universales (juntas universales) • Se utilizan cuando se requiere un desplazamiento angular de los ejes. • El mas común es la junta de Hook la cual tiene un muñón en cruz

conectado a los ejes motrices e impulsados mediante piezas en forma de U.

• Desventajas -Variación de la velocidad -No se pueden compensar desalineaciones de paralelismo -No compensan distancias *estas desventajas desaparecen cuando se juntan 2 juntas universales.

• Si la velocidad constante es esencial con solo una junta universal, se debe de usar una junta especial de velocidad constante.

• Estas tienen algún tipo de mando de bola, en el cual los puntos motrices de contacto cortan el ángulo motriz.

Ejes flexibles • Se utilizan para transmitir potencia alrededor de

esquinas y varios ángulos cuando los elementos motrices e impulsados no están alineados. Los velocímetros, tacómetros, e instrumentos indicadores son ejemplos de ejes flexibles.

• Están construidos por cables helicoidalmente enrollados y diseñados para transmitir potencia y movimiento rotatorio entre dos puntos localizados de tal modo que sus posiciones relativas impidan el uso de ejes solidos

COJINETES Los cojinetes permiten un movimiento (rotatorio o lineal) sin variación y de baja fricción entre dos superficies.

-Cojinetes planos (de manguito o empuje):

Trabajan por acción deslizante con o sin lubricante.

La mayoría se lubrican con aceite, la película de aceite se puede mantener mediante lubricación hidrostática, o hidrodinámica

Tipos de cojinetes

* Chumacera o manguito: de forma cilíndrica o anular diseñados para soportar cargas radiales.

• Los mas utilizados son los cilíndricos de bronce fundido y de bronce poroso (se lubrican con aceite)

*Cojinetes de empuje:

• Las cargas son soportadas axialmente

Materiales para cojinetes • Babbits: metal a base de estaño y plomo, son

buenos en condiciones de lubricante limite.

• Bronces y aleaciones de cobre. existen 4 clases: cobre-plomo, plomo-bronce, estaño-bronce, y aluminio-bronce

• Aluminio: se usan por su resistencia al desgaste, capacidad de soportar cargas, resistencia a la fatiga, y conductividad térmica.

• metales porosos: para cojinetes autolubricantes de metal sinterizado

• Plásticos: últimamente son muy usados debido a su alta resistencia de los metales modernos

Cojinetes antifricción

• Son cojinetes que reducen la fricción al mínimo, también se clasifican en radiales y de empuje.

Cargas ejercidas en cojinetes

• Carga radial: actúa perpendicular al eje del cojinete.

• Carga de empuje: carga aplicada paralela a eje del cojinete.

• Combinación de cargas: cuando se ejercen cargas tanto paralelas como perpendiculares al eje de los cojinetes.

Cargas ejercidas en cojinetes

Cojinetes de bolas

• Son de 3 clases; radiales, de empuje y de contacto angular.

Cojinetes de bola

radiales:

• De ranura profunda

• De autoalineación

• De Doble fila

• De contacto angular

De empuje:

• De ranura profunda: soportan muy poca carga radial

Cojinetes de rodillos • Tienen capacidades de carga mas altas que los de

bolas.

• 1.- Cilíndricos: alta capacidad radial.

Y en genera se lubrican con aceite.

• 2.- De agujas: tienen rodillos muy pequeños.

• 3.- Cónicos: Se utilizan a velocidades bajas y cuando la lubricación con grasa es suficiente.

• 4.- Esféricos: Alta capacidad de carga, y a baja velocidad

Ajustes entre eje y cubierta

• Para que un cojinete antifricción funcione satisfactoriamente, tanto el ajuste entre el anillo de rodadura interno y el eje, como el ajuste entre el anillo de rodadura externo y la cubierta deben de ser adecuados para la aplicación.

• Los ajustes deseados se obtienen seleccionando las tolerancias apropiadas para el diámetro del eje y el diámetro interno de la cubierta.

Dispositivos de fijación: sirven para mantener el anillo del cojinete axialmente en el eje.

• Se puede utilizar un anillo de retención insertado en una ranura del eje en montajes de cojinetes simples.

Sellos para lubricación de grasa • Para que los cojinetes de bolas o rodillos funcionen

adecuadamente, deben de estar protegidos contra la perdida de lubricante y la suciedad. Los demás tipos de cojinetes requieren un sello entre su cubierta y el eje.

Sellos para lubricación de aceite • Sirven para proteger el cojinete contra la

contaminación y retener el lubricante en la cubierta.

• El elemento esencial para retener aceite es una ranura en el eje rotatorio.

Símbolos de cojinetes • Representación simplificada se utiliza en todos

los tipos de dibujo técnico.

• Representación panorámica se utiliza principalmente en catálogos y revistas.

• Representación esquemática representación utilizada por ingenieros y diseñadores utilizando símbolos.

Cojinetes premontados • Se componen de un elemento de

rodamiento y una cubierta para permitir su adaptación a un armazón de maquinaria y están todos los elementos incorporados en una sola unidad.

• Tipos de alineación propia compensan alineaciones menores en estructuras de montaje.

• Tipos de expansión y no expansión permiten el movimiento axial del eje.

Lubricantes • Se utilizan en cojinetes por 2 razones. 1.- Reducen fricción entre superficies rozantes. 2.- Como refrigerantes para disipar el calor generado. • Aceites: hidrocarburos líquidos resbalosos Ventajas: 1.-Facil de drenar y rellenar. 2.-Puede ser utilizado en muchos otros puntos de la maquina 3.-Es mas eficaz que la grasa para disipar el calor de las superficies. 4.-Hay disponibilidad de aceites para diferentes tipos de velocidades y temperaturas. 5.-Se aplica con facilidad en todas las áreas de contacto y elimina suciedad.

• Grasa: semisólido que combina un fluido lubricante con un agente espesador (jabón)

• Ventajas:

1.- Puede ser retenida con facilidad

2.- Se requiere menos mantenimiento

3.- Sella mejor que el aceite

• Lubricantes de película solida: cuando se tienen superficies lisas y se interpone un lubricante para evitar que se rallen.

• Dispositivos lubricantes: pueden ser internos o externos (tazas lubricadoras, accesorios de engrase hidráulicos, aceiteras de goteo)

• Lubricación manual: uso manual de cualquier equipo de lubricación.

Sellos radiales • El elemento de sellar debe de ser suficientemente flexible

para que se adapte al descentrado del eje, pero suficientemente rígido para evitar fallas en su operación.

• Sellos radiales de fieltro: Se utilizan por su absorción de aceite, filtración , elasticidad, baja fricción, acción pulimentadora y costo.

• Sellos de contacto positivo radiales: son sellos de frotación dinámicos, aplican presión a una superficie cilíndrica compañera para retener fluidos.

• Sellos de espacio libre: limitan las fugas al controlar el espacio libre angular entre el eje rotatorio o de movimiento de vaivén y la cubierta relativamente inmóvil, existen 2 tipos; de laberinto y de tipo buje y anillos.

• Sellos de anillo partido: Se utilizan anillos expandibles en bombas, motores de combustión interna.

• Sellos mecánicos axiales: Dispositivo sellador que forma un sello de rotación libre entre superficies planas con acabado de precisión, se utilizan en ejes rotatorios y por lo general las superficies selladoras se localizan en un plano perpendicular al eje.

• Sellos de cara extrema: tienen un bajo grado de fugas, provoca poco desgaste del manguito o eje en el cual sella.

Sellado de ejes • Los elementos de sellado incluyen los sellos

mostrados en la imagen. Tipo empujador: conforme se desgasta la cara, estos elementos de sellado son empujados hacia adelante a lo largo del eje para mantener el sellado. Tipo fuelle: en estos sellos el movimiento axial es absorbido por la flexión del fuelle.

Empaques moldeados (automáticos, hidráulicos o mecánicos)

• No requieren ajuste del prensaestopas después de su instalación, se dividen en 2 tipos:

• Tipo labio: Se presentan principalmente para sellar en movimiento de vaivén.

• Tipo compresión: son fáciles de instalar, en general se insertan en una ranura rectangular

Símbolos de sellos Representación simplificada de sellos: Se utiliza cuando es necesario mostrar la forma y tamaño de los sellos.

Representación funcional de sellos

• Bibliografia:

• Dibujo y diseño en ingenieria, 6ta ed. D. Helsel