Las máquinas utilizan diversos elementos para facilitar el movimiento, reducir la fricción y transmitir potencia. A continuación, se describen algunos de los más comunes:

Rodamientos y Cojinetes

Estos elementos se sitúan entre una parte móvil y su soporte para facilitar el movimiento y reducir el desgaste.

Cojinetes

También denominados casquillos, permanecen inmóviles en su asiento mientras el eje o árbol roza con él. Se fabrican con materiales más blandos que el eje para que el desgaste se produzca en el casquillo y no en el elemento mecánico que gira. Algunos materiales comunes son:

• Plástico (para pequeños esfuerzos)
• Bronce (para esfuerzos medios)
• Acero (para grandes esfuerzos)

Rodamientos

Están formados por anillos o aros, elementos rodantes (bolas, rodillos o agujas), y una caja o jaula. Existen diferentes tipos de rodamientos:

Rodamientos Radiales

Soportan principalmente esfuerzos perpendiculares al eje de giro (radiales). Los elementos rodantes suelen ser bolas o rodillos.

Rodamientos Axiales

Soportan principalmente esfuerzos paralelos al eje de giro (axiales). Los elementos rodantes suelen ser bolas o rodillos.

Rodamientos Mixtos

Soportan tanto esfuerzos radiales como axiales. Los más utilizados son los de rodillos cónicos.

Lubricación

La lubricación consiste en interponer una película de líquido (lubricante) entre las superficies en movimiento para reducir la fricción y el desgaste. Existen tres formas básicas de lubricación:

• Aportación externa: El lubricante se deja caer gota a gota sobre los órganos a lubricar.
• Borboteo: Una pieza se sumerge en el lubricante (ej: caja de cambios).
• Presión: Una bomba envía el lubricante a presión a través de un filtro (ej: camiones).

Transmisiones

Los sistemas de transmisión se utilizan para transferir potencia y movimiento entre diferentes partes de una máquina.

Junta de Cardan o Articulación Universal

Permite la transmisión del movimiento de rotación entre dos ejes que forman un ángulo entre sí.

Embrague

Mecanismo que permite acoplar o desacoplar dos piezas para transmitir o interrumpir el movimiento de rotación. Tipos de embragues:

• Rígidos: Requieren detener el movimiento de los ejes para el acoplamiento (ej: embragues de dientes).
• Progresivos: Permiten el acoplamiento con los ejes en movimiento (ej: embragues de fricción).
• Hidráulicos: Utilizan un fluido para transmitir el movimiento sin contacto mecánico.

Rueda Libre

Permite que el eje conducido gire a mayor velocidad que el eje motor, desacoplándose de este último. Se utiliza en transmisiones de bicicletas.

Elementos Transmisores de Esfuerzos

• Directos: Ejes, árboles, ruedas de fricción, engranajes.
• Indirectos: Poleas y correas, cadenas.

Eje

Elemento que sostiene piezas mecánicas que giran, sometido a esfuerzos de flexión. Pueden ser fijos o giratorios, macizos o huecos.

Árbol

Elemento que sostiene piezas mecánicas y transmite momentos torsores.

Polea

Rueda acanalada solidaria a un árbol.

Correa

Elemento que une dos poleas para transmitir movimiento. Tipos de correas:

• Planas: De cuero o material textil, actualmente en desuso.
• Trapeciales: De caucho, para altas velocidades, las más utilizadas actualmente.
• Circulares: Para pequeñas fuerzas, como en máquinas grapadoras.

Relación de Transmisión (i): Es el cociente entre el diámetro de la polea conducida (D2) y el diámetro de la polea motriz (D1).

• i < 1: Sistema multiplicador (mayor velocidad, menor fuerza).
• i = 1: Sistema transmisor (velocidad y fuerza iguales).
• i > 1: Sistema reductor (menor velocidad, mayor fuerza).

Ruedas de Fricción

Transmiten movimiento circular por contacto directo. Tipos:

• Exteriores: Contacto entre superficies exteriores, giran en sentido inverso.
• Interiores: Contacto entre superficies interiores, giran en el mismo sentido.
• Troncocónicas: Contacto entre superficies laterales, para ejes no paralelos.

Engranajes

Conjunto de dos ruedas dentadas que transmiten movimiento. Tipos según la posición de los ejes:

• Ejes paralelos: Engranajes cilíndricos (exteriores o de cremallera).
• Ejes que se cortan: Engranajes cónicos.
• Ejes que se cruzan: Engranajes hiperbólicos o cilíndricos helicoidales.

Tren Simple de Engranajes: Una rueda dentada por eje.

Tren Compuesto de Engranajes: Dos o más ejes con varias ruedas dentadas.

Diferencial de un Automóvil: Tren compuesto por una corona, dos engranajes satélite y dos engranajes planetarios.

Mecanismos Transformadores de Movimientos

• Biela-manivela
• Pistón-biela-cigüeñal
• Piñón-cremallera
• Manivela con tornillo y tuerca
• Levas y excéntricas
• Tornillo sin fin-corona

Mecanismo Biela-Manivela

Transforma movimiento rectilíneo alternativo en circular o viceversa. La manivela suele ser el elemento motor y la biela el conducido (ej: sierra caladora).

Mecanismo Pistón-Biela-Cigüeñal

Utilizado en motores de combustión interna, transforma movimiento rectilíneo alternativo en circular continuo. El número de revoluciones del cigüeñal es igual al número de oscilaciones de cada biela.