Ejes de transmisión: guía completa

El eje de transmisión es una pieza de máquina giratoria, generalmente de sección transversal circular, que transmite potencia o movimiento de una pieza a otra. En otras palabras, transmite la potencia desde la pieza que la produce hasta la que la absorbe. El eje de transmisión es una de las piezas fundamentales de toda maquinaria rotativa.

En este artículo analizaremos en profundidad el eje de transmisión, su funcionamiento, sus tipos, su función, su longitud y sus materiales. Así podrá tener una idea clara de sus funcionalidades y propiedades para utilizarlo en su proceso de fabricación.

Los ejes de transmisión se mecanizan a partir de barra o de forja; consulte ejes mecanizados a medida.

¿Qué es el eje de transmisión?

Existen muchas formas de generar potencia, pero a veces resulta difícil producirla donde se necesita con la magnitud y la dirección perfectas. Por este motivo, en los automóviles se utilizan el eje de transmisión y la caja de cambios. La caja de cambios manual dispone de un eje de transmisión. Para transportar la energía desde el motor hasta las ruedas y accionar el automóvil se utiliza la caja de cambios. Durante esta transferencia de energía, el eje de transmisión y los engranajes reducen la potencia hasta una velocidad aprovechable. El diseño y las especificaciones del eje de transmisión tienen una importancia significativa en la disposición de la transmisión del vehículo.

¿Para qué sirve el eje de transmisión?

El eje de transmisión es uno de los elementos de los componentes básicos de máquina que proporciona el eje de rotación y oscilación y controla la geometría del movimiento. Se utiliza en equipos mecánicos de diversas formas. El eje de transmisión está apoyado en rodamientos y hace girar elementos de máquina como engranajes, volantes de inercia, manivelas y poleas para transferir el par que necesita el motor. Un eje debe tener la resistencia suficiente para soportar estas cargas dinámicas y estáticas generadas.

Los ejes tienen muchos usos en las industrias del transporte, aeroespacial, automotriz, de productos de consumo, minera y de fabricación industrial. Los ejes de transmisión canalizan la fuerza generada en una amplia gama de equipos, desde automóviles hasta aviones y otros aparatos.

¿Cómo funciona un eje de transmisión?

El eje de transmisión se encuentra en la caja de cambios manual. El objetivo del eje de transmisión es conducir la elevada potencia del motor del automóvil hasta las ruedas. El eje de transmisión también reduce la velocidad para hacerla compatible. La caja de cambios realiza este proceso mediante la compleja disposición de los engranajes y los ejes.

El cigüeñal del motor gira y produce potencia que debe pasar por la transmisión para llegar a la rueda. La primera pieza que recibe esta energía es el eje de entrada, que puede acoplarse y desacoplarse mediante el embrague. En la tracción trasera, el eje de entrada se dispone paralelo al eje de salida y forma un único componente que a veces se denomina eje principal de transmisión.

Tipos de ejes de transmisión

Eje principal

El eje principal, que a veces se denomina eje de salida, se extiende desde la parte trasera de la transmisión. El eje principal y la prolongación del eje de entrada están alineados de delante hacia atrás de la transmisión. Parecen un único eje, pero son dos ejes diferentes. La parte delantera del eje principal está apoyada por el pequeño rodamiento de la parte trasera del eje de entrada. El eje principal gira a distintas velocidades y proporciona el par necesario para el vehículo. Es un eje estriado, por lo que el engranaje o el sincronizador pueden desplazarse para acoplarse y desacoplarse.

Un eje secundario

Este eje se dispone paralelo al eje principal y es accionado por el eje de entrada a través de un piñón. En un diseño fundamental de transmisión manual, los engranajes de la transmisión están conectados de forma permanente al eje secundario y giran con él. El eje de entrada y el eje secundario son lo mismo en los automóviles de tracción delantera. Dispone de un mecanismo de embrague que lo conecta con el motor y transfiere la potencia al eje de salida a través del engranaje.

Un eje loco

Un eje loco, también conocido como eje loco de marcha atrás, es un pequeño eje liso que invierte el engranaje loco. Se denomina loco porque no desempeña ninguna función en la reducción de velocidad ni en el aumento del par. Su finalidad principal es invertir el sentido del engranaje, es decir, cambiar el sentido de rotación.

¿De qué está hecho el eje de transmisión?

Un eje y un engranaje están dentados, lo que ayuda a conectarse con los dientes de otro eje para transmitir continuamente potencia de rotación. Los ingenieros pueden combinar y mezclar ejes y engranajes de diferentes tamaños y diámetros para cambiar la fuerza y la velocidad de estos componentes. Los ejes se fabrican con acero dulce. Para los ejes de alta resistencia se utiliza acero aleado, como acero al níquel, al níquel-cromo o al cromo-vanadio. Los ejes suelen conformarse mediante laminado en caliente y acabarse mediante trefilado en frío, torneado y rectificado.

¿Cuáles son los materiales del eje de transmisión?

El material utilizado para los ejes debe tener las propiedades que se indican a continuación

• El material debe ser de alta resistencia
• Debe tener propiedades de buena maquinabilidad (fácil de mecanizar)
• Debe poseer un bajo factor de sensibilidad (se utiliza material dúctil, lo que significa que la concentración de tensiones es baja)
• Para fabricar los ejes deben utilizarse aceros al carbono de grados 40 C 8, 45 C 8, 50 C 4 y 50 C 12

La American Society of Mechanical Engineering (ASME) permite las siguientes tensiones máximas de trabajo para el diseño de ejes de transmisión

• 112 MPa para ejes sin margen para chaveteros
• 84 MPa para ejes con margen para chaveteros

Los materiales más utilizados para fabricar ejes de transmisión de potencia son las barras de acero laminadas en caliente, el acero de bajo carbono o una aleación (AISI/SAE 4140, 4340 y 8620).

¿Cuál es la longitud de los ejes de transmisión?

Los ejes de transmisión se comercializan en diferentes tamaños, pero a continuación se indican los tamaños estándar.

Los tamaños o longitudes estándar de los ejes de transmisión (según los escalones) son:

• Para escalones de 5 mm, 25 – 60 mm.
• Para escalones de 10 mm, 60 – 110 mm.
• Para escalones de 15 mm, 110 – 140 mm.
• Para escalones de 20 mm, 140 – 500 mm.

Las longitudes ideales prescritas para los ejes de transmisión son 5 m, 6 m y 7 m.

El diámetro del eje es el factor principal para determinar la distancia entre centros de una caja de engranajes y, por tanto, su tamaño. Durante el proceso de diseño, la resistencia y la resistencia a la deformación son los puntos clave que deben tenerse en cuenta.

¿Ofrece DEK ejes de transmisión personalizados?

La tecnología de ejes de transmisión de DEK es ejemplar para aplicaciones de alto rendimiento. Nuestro eje de transmisión es ligero y los materiales compuestos son extremadamente resistentes. Fabricamos ejes de transmisión con la máxima precisión de la tecnología de ingeniería para dar potencia al motor, si es necesario.

DEK es uno de los principales fabricantes de productos industriales, prototipos y piezas mecanizadas personalizadas. DEK mantiene una sólida relación con sus socios tecnológicos y ofrece soluciones de prototipado, producción y servicios de fabricación por contrato. Nos preocupa enormemente la satisfacción de nuestros clientes mediante productos de alta calidad, rentables y sostenibles.

Conclusión

En este artículo hemos analizado a fondo el eje de transmisión y sus tipos, su funcionamiento, el material con el que está fabricado, su mecanismo y su uso, para darle una idea del proceso de transmisión. Así, ahora dispone de conocimientos suficientes para seleccionar el eje adecuado para su proyecto de transmisión.

DEK ofrece los mejores ejes de transmisión, que ayudan a los fabricantes a producir motores potentes. Realice su pedido hoy en la empresa de mecanizado y fabricación DEK y reciba su producto en su domicilio. Si necesita cualquier asistencia relacionada con los aspectos técnicos del proyecto, no dude en contactar con nuestros ingenieros y el equipo de soporte técnico.