Carga radial en el eje de un reductor: ejemplo con polea dentada

Una polea dentada transmite par desde el reductor, pero también ejerce una fuerza lateral sobre el eje de salida y sus rodamientos. Comprobar únicamente el par puede dejar fuera un criterio importante de selección.

Este ejemplo explica la diferencia entre fuerza tangencial y carga sobre el eje. Los valores son ilustrativos, no mediciones ni capacidades de un reductor específico.

¿Por qué la correa genera carga radial?

En una transmisión simple de dos poleas, ambos ramales tiran de cada polea hacia la otra. Durante el funcionamiento suelen tener tensiones diferentes. Su diferencia genera el par; la suma vectorial contribuye a la fuerza sobre el eje.

La tensión inicial, la carga de trabajo, el peso de la polea y la dirección de tracción influyen en el resultado. La fuerza radial actúa perpendicular al eje; la axial, a lo largo de él. Compruebe ambas cuando corresponda.

Ejemplo: 15 Nm en una polea

Supongamos un diámetro primitivo de 60 mm, con radio efectivo de 0,030 m. Para el ejemplo, la tensión del ramal tenso es 700 N y la del ramal flojo 200 N.

La fuerza tangencial efectiva es: F_t = 700 − 200 = 500 N.

El par transmitido es: T = F_t × radio primitivo = 500 × 0,030 = 15 Nm.

Si los dos ramales son aproximadamente paralelos y tiran en la misma dirección, la fuerza combinada de la correa sobre la polea es aproximadamente: F_radial ≈ 700 + 200 = 900 N.

Los 500 N de diferencia y los aproximadamente 900 N de carga responden a preguntas distintas. El segundo valor excluye la contribución vectorial del peso, otros componentes y cargas transitorias. Si los ramales no son paralelos, sume las fuerzas como vectores. Utilice el método del fabricante de la correa y las tensiones medidas o calculadas para la instalación real.

Importa dónde se coloca la polea

Una fuerza en voladizo produce un momento flector. Si la resultante ilustrativa de 900 N actúa a 0,050 m de una referencia elegida en el apoyo del rodamiento: M ≈ F × distancia = 900 × 0,050 = 45 Nm.

Es un momento flector respecto a la referencia, no 45 Nm de par transmitido ni un cálculo completo de vida de rodamientos. Las reacciones reales dependen de la geometría de apoyo interna y externa.

Los fabricantes suelen indicar la carga radial admisible para una posición concreta. No Comparar directamente la fuerza en el centro de una polea con un límite especificado en otra posición sin aplicar el método de corrección correspondiente.

Cómo reducir una carga excesiva

1. Coloque la polea con cuidado. Si lo permite el plano, acerque su centro de carga al rodamiento de salida conservando la longitud de montaje y retención requeridas.
2. Revise la correa y su tensión. Utilice los valores del proveedor y evite tensarla en exceso.
3. Considere un eje de polea con apoyo independiente. Los rodamientos externos pueden recibir las fuerzas de la correa y conectarse al reductor mediante un acoplamiento flexible adecuado. Aun así deben verificarse alineación y cargas; añadir un rodamiento al mismo eje rígido no elimina automáticamente toda la carga del reductor.
4. Comparar reductores. Si se requiere montaje directo, solicite las cargas radial y axial admisibles en el punto real de aplicación. Un par nominal mayor no demuestra por sí solo capacidad suficiente de los rodamientos.

La guía de Oriental Motor sobre cargas radiales y axiales explica el efecto de la posición de carga; su ejemplo con soporte independiente muestra una alternativa.

Comprobación completa

Antes de seleccionar, revise el ciclo de trabajo, pares continuo y máximo, velocidad de entrada, arranques e inversiones, carga admisible del eje, vida útil, temperatura, orientación e interfaz de Motor. Compruebe diámetro de la polea, ajuste, chaveta o bloqueo y alineación en el plano real.

La calculadora ANDANTEX de par y velocidad permite una estimación inicial; las cargas admisibles deben consultarse en la documentación del modelo exacto. Como punto de partida para una disposición en línea, consulte PLF060 o PAG060. La adecuación depende de toda la aplicación, no solo de la potencia del Motor o el tamaño.

Datos para una revisión

Indique modelo del Motor o reductor, relación, velocidad, par de trabajo y de pico, diámetro primitivo, tipo y tensión de la correa, distancia entre el apoyo y el centro de la polea, masa de la polea, orientación y ciclo. Un croquis con las direcciones de ambos ramales facilita el análisis. Envíe los datos de la aplicación a ANDANTEX.