Calculadora de cadenas y piñones

Elija la cadena, fije los dientes de las ruedas y la distancia entre ejes. Obtenga el número de eslabones, la distancia entre centros exacta para un número par de eslabones, las medidas de las ruedas, la velocidad de la cadena y la carga.

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Norma
Cadena
rpm
kW
La potencia es opcional. Con ella se obtienen el par, la tracción en la cadena y el coeficiente de seguridad.
Conozco
mm
Lo mejor: entre 30 y 50 pasos de cadena.
Arrastre una rueda para moverla; el punto del borde cambia los dientes
Método e hipótesisMétodo: Geometría habitual de cadenas de rodillos (número de eslabones, distancia entre centros, Ø primitivo y exterior, efecto poligonal); solo comprobación estática de la tracciónBase: Tracción F = P/v a partir de la potencia introducida; coeficiente de seguridad = carga de rotura mínima ISO 606 (cadena simple) / F, objetivo ≥ 7; sin factor de servicio ni tracción centrífugaLímites: No es un cálculo de potencia ni de desgaste: use las tablas de kW y de lubricación del fabricante; solo cadena simple, sin carga de rotura para cadenas de bici o moto; Do es aproximadoNormas y fuentes: ISO 606Fórmulas · Cómo se comprobó esta calculadora · TorqueMath v2.8

Ruedas dentadas

DimensiónMotrizConducida

Buscador de ruedas dentadas

Introduzca la velocidad de salida que necesita. Las parejas se ordenan por error de velocidad y luego por tamaño.

rpm
Rueda motriz
MotrizConducidaRelaciónVelocidadError

Transmisiones por cadena de varias etapas – reducción de rpm

Encadene varias parejas de ruedas en ejes comunes. La rueda conducida de cada etapa va en el mismo eje que la rueda motriz de la siguiente. Usa la cadena elegida arriba y parte de la velocidad motriz.

Número de etapas

Cómo se calcula

p es el paso de la cadena, z₁ y z₂ los dientes de las ruedas y C la distancia entre centros. El número de eslabones usa la fórmula habitual de longitud de cadena; la distancia entre centros para un número entero de eslabones se despeja de la misma fórmula, así que ambos valores siempre coinciden.

Longitud de cadena Lp = 2·C/p + (z₁ + z₂)/2 + ((z₂ − z₁)/(2π))² · p/C (eslabones) Distancia centros C = p/4 · [ B + √(B² − 8·((z₂ − z₁)/(2π))²) ], B = Lp − (z₁ + z₂)/2 Diámetro primitivo Dp = p / sin(180°/z) Diámetro exterior Do ≈ p · (0,6 + cot(180°/z)) Relación i = z₂ / z₁, n₂ = n₁ · z₁ / z₂ Velocidad cadena v = z₁ · p · n₁ / 60 000 (m/s, p en mm) Tracción cadena F = 1000 · P / v (N, P en kW) Variación velocidad Δv = (1 − cos(180°/z)) · 100 % (efecto poligonal)

Reglas prácticas usadas en los avisos: al menos 17 dientes en la rueda pequeña para un funcionamiento suave (9 es el mínimo absoluto), no más de unos 120 dientes en la grande, distancia entre centros de 30–50 pasos y no más de 80, y al menos 120° de abrazamiento en la rueda pequeña. Las cargas de rotura son las resistencias mínimas a tracción de la ISO 606 para cadena simple; un coeficiente de seguridad estático de 7 o más es un punto de partida habitual. Para la elección final, consulte siempre las tablas de potencia del fabricante de la cadena.

Esta calculadora resuelve una transmisión por cadena de rodillos a partir de los dientes de las dos ruedas, el tamaño de la cadena y la distancia entre centros. Devuelve la longitud de la cadena en eslabones (redondeada a un número par), la distancia entre centros exacta para esa cadena, la relación de transmisión, la velocidad conducida, la velocidad de la cadena, el ángulo de abrazamiento, los pares y la tracción en la cadena con un coeficiente de seguridad frente a la carga de rotura ISO 606. La usan diseñadores de máquinas, técnicos de mantenimiento, mecánicos agrícolas y motoristas y ciclistas que sustituyen o cambian el desarrollo de una transmisión por cadena.

Ejemplo resuelto: cadena 08B para un transportador de 1,5 kW

  1. Un motorreductor entrega 1,5 kW (2 hp) a 700 rpm a una rueda de 17 dientes. El eje del transportador lleva una rueda de 42 dientes, la cadena es 08B-1 simple (paso 12,7 mm, 1/2 in) y la distancia entre centros prevista es 450 mm (17,72 in).
  2. Longitud de la cadena: Lp = 2·450/12,7 + (17 + 42)/2 + ((42 − 17)/(2π))² · 12,7/450 = 70,87 + 29,5 + 0,45 = 100,81 eslabones.
  3. Se redondea a 102 eslabones, un número par, así que no hace falta eslabón acodado. Despejando la distancia entre centros para 102 eslabones se obtiene C = 457,6 mm (18,02 in), 7,6 mm más de lo previsto. Son 36 pasos, dentro del rango preferido de 30–50.
  4. Diámetros primitivos: Dp = 12,7 / sin(180°/17) = 69,12 mm para la rueda motriz y 12,7 / sin(180°/42) = 169,94 mm para la conducida. El abrazamiento en la rueda pequeña es de 167,3°.
  5. Relación i = 42 / 17 = 2,471, así que el eje del transportador gira a 700 · 17 / 42 = 283 rpm. Velocidad de la cadena v = 17 · 12,7 · 700 / 60 000 = 2,52 m/s (496 ft/min).
  6. El par es 20,5 N·m en la rueda motriz y 50,6 N·m en el eje conducido. Tracción en la cadena F = 1000 · 1,5 / 2,52 = 596 N (134 lbf). Frente a la carga de rotura mínima ISO 606 de 17,8 kN de la 08B-1, el coeficiente de seguridad estático es 29,9.

Use 102 eslabones de cadena 08B-1 y sitúe los ejes a 457,6 mm antes de tensar. El coeficiente de seguridad estático de unos 30 es holgado, pero la comprobación final debe ser la potencia admisible del fabricante a 700 rpm con una rueda de 17 dientes, que tiene en cuenta el desgaste y la fatiga.

Preguntas frecuentes

¿Cómo calculo el número de eslabones de una cadena de rodillos?

Use Lp = 2C/p + (z₁ + z₂)/2 + ((z₂ − z₁)/(2π))² · p/C, donde C es la distancia entre centros, p el paso de la cadena y z₁, z₂ los dientes de las ruedas. El resultado está en eslabones (pasos). Redondee al siguiente número par y vuelva a calcular la distancia entre centros para ese número entero de eslabones. Ejemplo: 17 y 42 dientes con cadena de 1/2 in a 450 mm entre centros da 100,81, así que compra 102 eslabones y sitúa los ejes a 457,6 mm.

¿Por qué una cadena de rodillos debe tener un número par de eslabones?

Una cadena de rodillos alterna eslabones interiores y exteriores, de modo que con un número par se cierra con un eslabón de unión normal. Un número impar necesita un eslabón acodado, cuyas placas dobladas son más débiles y se desgastan antes. Los fabricantes suelen asignar a los eslabones acodados una resistencia bastante inferior a la de la cadena normal, por lo que conviene evitarlos en transmisiones cargadas. Si la distancia entre centros no puede ajustarse a un número par, cambiar una rueda en un diente suele ser mejor solución que un eslabón acodado.

¿Qué distancia entre centros es adecuada para una transmisión por cadena?

Lo habitual es una distancia entre centros de 30 a 50 pasos de cadena, y unos 80 pasos son un máximo práctico sin guías ni apoyo del ramal flojo. Para cadena de 1/2 in (12,7 mm) son aproximadamente de 380 a 635 mm (15 a 25 in). Las distancias cortas dan poco abrazamiento en la rueda pequeña y aceleran el desgaste, porque cada eslabón articula con más frecuencia. Las distancias largas hacen que el ramal flojo latiguee. Mantenga al menos 120° de abrazamiento en la rueda pequeña.

¿Cuántos dientes debe tener la rueda pequeña?

Procure 17 dientes o más en la rueda pequeña para un funcionamiento suave y considere 9 como mínimo absoluto. Menos dientes aumentan el efecto poligonal, la fluctuación de velocidad causada porque la cadena se enrolla como un polígono: Δv = (1 − cos(180°/z)) · 100 %, que es un 6,0 % con 9 dientes, un 1,7 % con 17 y un 0,8 % con 25. Las ruedas pequeñas además cargan más cada diente y aumentan el impacto al engranar. En transmisiones rápidas son habituales de 21 a 25 dientes. La rueda grande debe quedar por debajo de unos 120 dientes.

¿Qué diferencia hay entre la cadena 08B y la #40?

Ambas tienen un paso de 12,7 mm (1/2 in), pero pertenecen a normas distintas. La 08B es la serie europea (británica) de la ISO 606, con rodillo de 8,51 mm y una carga de rotura mínima de 17,8 kN en cadena simple. La #40 es la serie americana de la ANSI B29.1 (08A en la ISO 606), con rodillo de 7,92 mm y 13,9 kN de carga de rotura mínima. La forma y el ancho de las placas también difieren, así que no comparten ruedas ni eslabones de unión de forma fiable. Elija la rueda según la serie de la cadena.

¿Cómo calculo el diámetro primitivo de una rueda de cadena?

El diámetro primitivo es Dp = p / sin(180°/z), donde p es el paso de la cadena y z el número de dientes. Una rueda de 17 dientes para cadena de 1/2 in (12,7 mm) tiene Dp = 12,7 / sin(10,59°) = 69,12 mm (2,721 in). El diámetro exterior es aproximadamente Do = p · (0,6 + cot(180°/z)), es decir, 75,56 mm para la misma rueda. Las relaciones se calculan con el número de dientes, no con los diámetros, así que i = z₂ / z₁ exactamente.

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