¿Qué es un Eje Giratorio?
Un eje giratorios, como su nombre indica, es un eje de rotación. Se utiliza en los dos sentidos siguientes dependiendo del contexto.
- Eje como elemento mecánico que extrae la potencia para girar de un motor o transmite la potencia mediante poleas, engranajes u otros componentes.
- Ejes como centros de rotación de piezas giratorias en robots y equipos.
Usos de los Ejes Giratorios
Existen dos tipos de ejes giratorios, los “ejes motrices” y los “ejes conducidos”, cada uno de ellos con diferentes usos.
1. Eje Motriz
Un eje motriz se utiliza siempre para transmitir la fuerza de rotación de un motor.
- Agitadores: transmite la potencia del motor a las palas del agitador.
- Bombas: transmisión de la potencia del motor al rodete
- Husillos de Bolas: la potencia del motor se transmite al husillo de bolas a través de un acoplamiento, que transfiere la rotación del eje al movimiento lineal de la tuerca.
El propio eje giratorio es un movimiento rotativo, pero puede utilizarse un elemento mecánico como un husillo de bolas para convertir la potencia en un movimiento lineal.
2. Eje Conducido
Los ejes conducidos se utilizan como ejes de apoyo para engranajes y poleas, por ejemplo en las siguientes aplicaciones
- Ejes de Muñeca de Robots Articulados Verticalmente
Cuando el espacio es limitado en la sección de la muñeca de un robot y no cabe un motor, el eje de la muñeca se acciona transmitiendo la potencia mediante poleas, por ejemplo. - Eje de Soporte de Motorreductores
Se utiliza como eje de soporte cuando la potencia del motor se transmite mediante engranajes.
El orden de transmisión de la potencia es el siguiente.
- El motor gira para generar potencia
- La rotación se transmite por el eje motriz
- Un eje motriz con poleas y engranajes acciona otra pieza
Principio de los Ejes Giratorios
El eje giratorio transmite la potencia del motor a través de la rotación. Los principios de transmisión de potencia de un Ejes Giratorios a otro eje incluyen
- Engranajes La velocidad de rotación puede variar utilizando diferentes números de dientes en los engranajes. Los engranajes cónicos y helicoidales pueden utilizarse para cambiar la dirección de rotación, mientras que los engranajes de cremallera pueden utilizarse para convertir el movimiento de rotación en movimiento lineal.
- Poleas
La fuerza de rotación puede transmitirse por fricción con la correa. - Ventilador
El flujo de aire a lo largo de un Ejes Giratorios se crea mediante palas giratorias (hélices) fijadas al eje de rotación. Este flujo de aire se utiliza para el escape y la refrigeración.
El eje giratorio casi siempre está soportado en ambos extremos por cojinetes. Estos cojinetes garantizan que el eje giratorio esté firmemente fijado a la carcasa u otra caja y pueda girar libremente.
Tipos de Ejes Giratorios
Los ejes giratorios se clasifican en dos categorías en función de su función: ejes motrices y ejes conducidos.
1. Eje Motriz
Eje que está conectado directamente a la propia fuente de accionamiento y transmite la potencia generada por la fuente de accionamiento en forma de rotación. Si la fuente motriz es un motor, el eje motor, y si la fuente motriz es un motor, el cigüeñal es el eje motriz.
Un husillo de bolas está conectado al eje del motor a través de un acoplamiento de eje y convierte el movimiento de rotación en movimiento lineal en un mecanismo de movimiento lineal, que también corresponde a un eje motriz.
2. Eje Conducido
La potencia generada por el eje motriz se transfiere a distancia a un eje giratorio mediante engranajes, poleas, ruedas dentadas y otros elementos de transmisión de potencia.
El eje conducido sujeta los engranajes y las poleas. El eje conducido no gira por sí mismo, pero tiene el valor añadido de poder transmitir potencia desde el eje motriz hasta un lugar remoto.
Más Información sobre los Ejes Giratorios
1. Puntos que Determinan el Rendimiento y el Coste de los Ejes Giratorios
Los siguientes puntos determinan el rendimiento y el coste de los ejes giratorios. Corresponde al diseñador seleccionar y diseñar un eje que minimice los costos y al mismo tiempo cumpla las especificaciones, teniendo en cuenta estos factores.
- Material: el material utilizado para los ejes giratorios.
- Tolerancias: tolerancias de ajuste para el diámetro del eje, tolerancias dimensionales para la longitud del eje y tolerancias geométricas como la rectitud y la coaxialidad.
- Mecanizado Adicional: mecanizado para fijar el elemento giratorio, por ejemplo, mecanizado de chaveteros, mecanizado de roscas, etc.
- Tratamiento Superficial: mecanizado aplicado principalmente para mejorar la solidez y la resistencia a la corrosión.
2. Materiales utilizados Habitualmente en Ejes Giratorios
Dos materiales comúnmente utilizados para los ejes giratorios son el S45C y el SUS304: El S45C es un material a base de hierro que es relativamente barato y puede ser endurecido para aumentar su resistencia, por lo que se utiliza a menudo para los ejes giratorios.
El SUS304 es un material de acero inoxidable, más caro que el S45C en términos de costes de material, pero también más resistente a la oxidación. Por eso se suele utilizar en entornos como salas blancas y fábricas de alimentos.
3. Tratamientos Superficiales Habituales en Ejes Giratorios
Los siguientes tratamientos superficiales se utilizan habitualmente en los ejes giratorios.
- Recubrimientos de Tetróxido de Hierro (Teñido Negro): pueden proporcionar un efecto preventivo de la oxidación al tiempo que mantienen bajos los costes.
- Niquelado Químico: proporciona una alta resistencia a la corrosión, y la dureza de la superficie del eje puede aumentarse mediante tratamiento térmico tras el niquelado.
- Endurecimiento por Inducción: puede aumentar significativamente la resistencia de materiales con base de acero como el S45C.
- Pulido: reduce la rugosidad de la superficie del eje, permitiendo la fijación de piezas deslizantes como juntas.