TEORI A
acero al al carbono carbono,, que se introduce entre dos Chaveta. Elemento de máquina, fabricado de acero piezas para fijarlas y permitir el arrastre de una de ellas por la otra. Se denomina chaveta a una pieza de sección rectangular o cuadrada que se inserta entre dos elementos que deben ser solidarios entre sí para evitar que se produzcan deslizamientos de una pieza sobre la otra. El hueco que se mecaniza en las piezas acopladas para insertar las chavetas se llama chavetero. a chaveta tiene que estar muy bien ajustada y carecer de juego que pudiese desgastarla o romperla por cizallamiento.
Ejemplos de mecanismos que tienen insertada una chaveta, son los ejes ejes de de motores el!ctricos y lapolea lapolea que que llevan acoplada" los engranajes engranajes que que no son e#c!ntricos tambi!n llevan insertada una chaveta que los fija al eje donde se acoplan. El volante de dirección de los vehículos tambi!n lleva insertada una chaveta que lo une al árbol de dirección. $uando se trata de transmitir esfuerzos muy grandes se utiliza un sistema que puede considerarse de chavetas m%ltiples y es en el que se mecaniza un estriado en los ejes que se acoplan al estriado que se mecaniza en los agujeros. El chavetero en los agujeros se realiza con máquinas mortajadoras o brochadoras brochadoras si si se trata de fabricación de grandes series, y los chaveteros en los ejes se mecanizan en fresadoras fresadorasuniversales universales con fresas circulares.
Empleo as chavetas se emplean para fijar piezas, como volantes, ruedas dentadas, poleas poleas,, sobre árboles árboles o o ejes de mecanismos y máquinas. E#isten chavetas para cu&a, guía, segmentadas y tangenciales. 'ara colocar las chavetas se practican ranuras (alojamientos para chavetas) seg%n la forma y medida de la chaveta. as uniones a chaveta pueden ser* •
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+ tensión* tensión* formada por chavetas de cu&a, capaces de trasmitir un momento momento de torsión y una fuerza a#ial. Sin tensión* formada por chavetas prismáticas y segmentadas, que trasmiten un momento de torsión.
ipos ipos de chavetas E#isten diferentes tipos de chavetas seg%n la forma geom!trica en que se fabrican. $haveta de cu&a $onsisten en una cu&a con pendiente de -*-, colocadas a presión entre eje y cubo.
Se emplean para el ensamblaje de nudos que no e#igen alta presión, ya que desplazan al eje del cubo en relación al eje del árbol, y con un cubo reducido pueden surgir desviaciones. El ajuste de las chavetas de cu&a debe ser ejecutado por un ajustador calificado, pues es una operación compleja y difícil. o complejo del ajuste reside en que el ángulo de inclinación de la ranura de la pieza que se instala sobre el árbol debe de coincidir con el ángulo de inclinación de la chaveta. El ajuste se realiza generalmente limando y raspando, seg%n pintura. $haveta prismática +segura el mejor centrado del eje y la pieza rozante, permitiendo realizar uniones inmóviles, como tambi!n, uniones resbaladizas. as chavetas prismáticas se colocan en alojamiento de chavetas de tal modo que, entre la superior de la chaveta y la base de la ranura de alojamiento de la pieza superior haya juego. El momento de torsión se trasmite por las caras laterales chaveta, por eso, las prismáticas deben tener una tensión garantizada, por los en la ranura de alojamiento de chaveta.
cara de la lados
/urante el ensamblaje de uniones, la chaveta prismática se ajusta inicialmente en el alojamiento de chaveta sobre el eje y, luego, mediante ligeros golpes de martillo de cobre o a presión de prensa se pone en su lugar. +l embutir la chaveta, de acuerdo con e lla se arregla el alojamiento de chaveta sobre el cubo, y se embute la polea o rueda dentada. /espu!s de la ensambladura se controla la magnitud del juego radial entre la chaveta y la base de alojamiento de la chaveta del cubo. $havetas guías Se emplea en aquellos casos en que las piezas deben desplazarse libremente a lo largo de un eje, por ejemplo* manguitos de leva, ruedas dentadas deslizantes, cubo de manguitos cónicos y de disco, etc. a chaveta guía se fija sobre el eje por medio de un tornillo. $havetas segmentadas rabajan análogamente a las prismáticas, pero se emplean solamente en uniones inmóviles (fijas). a transmisión del momento de torsión se realiza a trav!s de los lados de la chaveta y el alojamiento. a ventaja fundamental de las uniones con chavetas segmentadas reside en su sencillez y bajo costo de producción, tanto de las chavetas como de sus alojamientos. $havetas tangenciales Están constituidas por dos cu&as, con igual inclinación que las cu&as de -*-. a cara ancha de la chaveta tangencial esta dirigida seg%n la tangente a la superficie cilíndrica del eje. a colocación se realiza a golpes de martillo sobre la cara frontal de la parte más nacha de una de las cu&as. ales chavetas se colocan en ejes de diámetros mayores a -mm.
Chavetas y tipos de chavetas $havetas* 0na chaveta, son ejes de motores el!ctricos y la polea que llevan acoplada, los engranajes que son locos tambi!n llevan insertada una chaveta que les fija al eje donde se acoplan. El volante de dirección de los vehículos tambi!n llevan insertados una chaveta que les une al árbol de dirección. $uando se trata de transmitir esfuerzos muy grandes se utiliza un sistema que puede considerase de chavetas m%ltiples y es que se mecaniza un estriado en los ejes que se acoplan al estriado que se mecaniza en los agujeros. El chavetero en los agujeros se realiza con máquinas mortajadoras o brochadoras si se trata de fabricación de grandes series, y los chaveteros en los ejes se mecanizan en fresadoras universales con
fresas circulares. ipos de chavetas* as chavetas se fabrican casi siempre de acero plano estirado, con una resistencia a la tracción entre 1 y 2 3'a. Estas pueden ser fabricadas tambi!n manualmente, de acero perfilado, cuando no se tienen a disposición en las medidas necesarias. $havetas planas Estas son cuerpos estirados rectangulares con tipo de frente recto o circular. 'ara el cumplimiento de tareas especiales dentro de la unión, se pueden dotar de perforaciones para la toma de tornillos cilíndricos. En la mitad de la chaveta se puede encontrar adicionalmente una perforación roscada, la cual posibilita el presionamiento de la chaveta fuera de la ranura, por medio de un tornillo. $havetas de disco Estas son cuerpos, que tienen la forma de una sección circular. Estas pueden transmitir solamente fuerzas de giro reducidas, porque atrav!s de la ranura del eje, la cual se elabora bien profunda" se afecta la resistencia del eje. Estas aseguran primordialmente la posición de las piezas de accionamiento. $4+5E+ 67890/97+ $+:+$E:9S9$+S* es un prisma de acero en forma de cu&a de sección rectangular con una inclinación de-*- en su cara superior. 'uede tener los e#tremos redondeados (forma +) o rectos (forma ;).+'9$+$9<7* se utiliza para hacer solidaria una pieza sobre un árbol motriz sin posibilidad de desplazamiento relativo entre ambas piezas, pudiendo transmitir un gran par motriz. $4+5E+ 67890/97+ $67 $+;E=+ $+:+$E:9S9$+S* es un prisma de acero en forma de cu&a de sección rectangular, con una inclinación de-*- en su cara superior. Está dotada de cabeza en uno de sus e#tremos para facilitar su montaje y e#tracción .+'9$+$9<7* al igual que la anterior, se utiliza para hacer solidaria una pieza sobre un árbol motriz sin posibilidad de desplazamiento relativo entre ambas piezas, pudiendo transmitir un gran par motriz. $4+5E+ 67890/97+ '+7+ $+:+$E:9S9$+S* es un prisma de acero en forma de cu&a con una inclinación de -*-. + diferencia de las anteriores, para el montaje de esta chaveta no se practica un chavetero en el árbol, mecanizando en su lugar un rebaje para conseguir un asiento plano sobre el que se apoya la chaveta. +'9$+$9<7* se utiliza para hacer solidaria una pieza sobre un árbol motriz de peque&o diámetro, permitiendo transmitir un par mecánico no muy elevado. $4+5E+ 67890/97+ 3E/9+$+>+ $+:+$E:9S9$+S* es un prisma de acero en forma de cu&a con una inclinación de -*-. + diferencia de las anteriores, la superficie inferior de la chaveta es cilíndrica (cóncava), pudiendo asentar la misma directamente sobre la superficie cilíndrica del árbol motriz, de esta forma, no será necesario mecanizar un chavetero en el árbol para alojar la chaveta. +'9$+$9<7* se utiliza para hacer solidaria una pieza sobre un árbol motriz de peque&o diámetro, permitiendo transmitir %nicamente un peque&o par mecánico. $4+5E+ '+:+E+ 6 E78?E+ $+:+$E:9S9$+S* es un prisma de acero de sección cuadrada o rectangular y caras paralelas" aunque puede presentar diferentes variantes, atendiendo a su forma y al modo de sujeción al chavetero del árbol* con e#tremos redondos, con e#tremos rectos, con uno o varios taladros para alojar tornillos de retención, con chaflán para facilitar su e#tracción, etc. +'9$+$9<7* al igual que la chaveta, se utiliza para hacer solidaria una pieza sobre un árbol motriz, pero en este caso, dependiendo del tipo de ajuste adoptado entre la leng@eta y el chavetero practicado en la pieza, puede e#istir la posibilidad de desplazamiento a#ial de la pieza sobre el árbol.
GRAFI COS
FORM ULAS
a chaveta debe permitir la transmisión de potencia entre los elementos unidos. Ello implicará dos posibles mecanismos de fallo de dicho elemento* fallo por cizallamiento, y fallo por aplastamiento. El procedimiento de dimensionado es la selección de la sección de la chaveta a partir del diámetro del eje, entrando en las tablas que proporciona la norma (ver chaveta). o que resta por dimensionar es la longitud de la chaveta necesaria para que no se produzca el fallo. En la siguiente figura se esquematiza una unión con una chaveta de dimensiones b # h, y longitud l.
Fallo por cizallamiento:
a fuerza de corte A sobre la chaveta, debida al momento 3 que se transmite será*
con lo que las tensiones en la sección de corte*
Si se utiliza el criterio de resca para su dimensionado, la longitud l necesaria para que no se produzca el fallo, con un coeficiente de seguridad ns será*
Fallo por aplastamiento:
a tensión de compresión sobre las caras laterales de la chaveta será*
Esta tensión de aplastamiento no debería superar la tensión admisible a compresión, por lo que para que no se produzca el fallo con un coeficiente de seguridad n la longitud requerida será* s
Ainalmente, se escogerá la longitud más desfavorable obtenida de las dos comprobaciones anteriores. Se puede comprobar que ambos criterios dan lugar a la misma longitud para chavetas cuadradas ( bBh). 0n coeficiente de seguridad adecuado para la mayoría de aplicaciones industriales es n B C. Si la longitud calculada e#cediera el espacio disponible para la chaveta, se aumentará el n%mero de chavetas, distribuy!ndolas siempre uniformemente en la periferia. Si el n%mero de chavetas necesario es superior o igual a C, es recomendable utilizar ejes acanalados en su lugar. s
APLICACIÓNES DE LA CA!ETA Aunción de las $havetas ienen por función hacer solidarios un elemento del conjunto y un eje, para que giren a la vez.as chavetas se utilizan en vez de los pasadores, cuando los pares motores a transmitir son decierta consideración. Se usan en el ensamble de partes de maquinas para asegurarlas$ontra su movimiento relativo, por lo general rotatorio, como es elcaso entre flechas,$ig@e&ales, volantes, etc. os acoplamientos de dientes abombados serie f os acoplamientos Escogear se presentan en tres versiones base bien diferenciadas con el fin de satisfacercualquier necesidad que plantee el mercado.:esultan idóneos para trabajar con grandes cargas (pares), incluso a gran velocidad.+ptos para trabajo en temperaturas ambiente de hasta -D$.$ubos fabricados en acero laminado tallados por generación.ratamientos antio#idación en todos los componentes, incluso en sus tornillos y tuercas.
+coplamiento de /ientes+bombados SE:9E $ Se compone básicamente de cuatro elementos* aro e#terior (-), cubos (D), juntas tóricas, tapas (D) y tornilloso retenes dependiendo del tama&o.Este acoplamiento podría considerarse como la llave maestra, debido principalmente a su sencillez combinadacon sus grandes prestaciones.Está dise&ado para satisfacer cualquier necesidad industrial en general con un tama&o e#tremadamentereducido y bajo momento de iner cia, sin sacrificar por ello sus prestaciones.Se presentan en una amplia gama de posibilidades y versiones, desde grandes alargaderas hasta versionesdesembragables por accionamiento forzado.Es capaz de compensar importantes desalineaciones. +simismo, su bajo momento de inercia lo hace líder enaplicaciones muy concretas Funta $ardan Se utiliza para transmitir el giro de aplicaciones entre dos que no son paralelos y cuyaorientación relativa puede cambiar a lo largo del movimiento.+plicaciones* En el mundo del automóvil, el uso de las $ardan es generalizado./efinición* Es un acople entre dos ejes, se monta poniendo cuatro pasadores
que estoshacen de elemento de unión entre el eslabón giratorio y los bujes, por ello que una partedel pasador quedará dentro del orificio del eslabón giratorio y el otro e#tremo seintroducirá en unote los bujes, para ello tiene que haber entre las dos piezas un apriete.
Eje de acoplamiento de boca /efinición* Estos acopladores no requieren ningun a lubricación y proporcionan altoservicio confiable para la luz, el medio, y los usos el!ctricos resistentes de latransmisión de energía del motor e interna de la combustión, no proporcionan ning%ncontacto metal sobre metal, resistente al aceite, a la suciedad, a la arena, a la humedad ya la grasa.Se utiliza para las bombas, las cajas de engranajes, los compresores, los sopladores, losmezcladores y los transportadores. +coples de abrazadera 0tilización* os acoples de abrazadera se ajustan a todo tipo de cajas de cambio. aventaja de utilizar este tipo de eje de cónico es que la longitud del eje puede ser ajustadaen el periodo de instalación, proporcionando al constructor del barco fle#ibilidad parahacer ligeros cambios al motor o en la h!lice.
TA"LAS
