semana 10 (a)

ELEMENTOS DE MAQUINAS

TEMA: CHAVETAS Y TORNILLOS DE FIJACION

DOCENTE: ING. ROBERTO QUISPE CABANA

CUÑAS O CHAVETASLas cuñas y los pasadores se utilizan sobre ejes para fijar elementos rotatorios, como engranes, poleas o ruedas. Las cuñas se emplean para permitir la transmisión del par de torsión del eje al elemento que soporta. Los pasadores se usan para posicionar axialmente y para transferir el par de torsión o empuje, o ambos.

Shigley

La ASME define una cuña como una pieza de maquinaria desmontable que, cuando se ensambla en los cuñeros, brinda un medio positivo de transmisión del torque entre el eje y la maza.

MATERIALES DE LAS CUÑAS O CHAVETAS

Las cuñas usualmente se hacen de acero de bajo carbono terminado en frio como SAE o AISI 1020, pero cuando se requieren mas resistencia se usan Aceros de aleación de tratamiento térmico.

CHAVETA PARALELA O LONGITUDINAL

Es una prisma de acero en forma de cuña de sección rectangular o cuadrada. Puede tener los extremos cuadrados.APLICACIÓN: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.

CHAVETA CON CABEZA O CÓNICA La cuña con cabeza de la figura 7-17a está ahusada de tal manera que, cuando se instala con firmeza, previene el movimiento axial relativo.APLICACIÓN:Proporciona la ventaja de que la posición de la masa se ajusta para la mejor ubicación axial. La cabeza hace posible la extracción sin tener que acceder al otro extremo, pero su saliente puede ser peligrosa.

CHAVETA MEDIA LUNA O WOODRUFF

Es un segmento circular de acero con un espesor determinado.APLICACIÓN:Su forma semicircular facilita la mecanización del chavetero en el árbol, pero la excesiva profundidad de este chavetero puede compremeter la resistencia del árbol, en consecuencia se usa cuando se desea transmitir un pequeño par motriz..

CHAVETA TANGENCIAL

Son dos cuerpos correspondientes de sección rectangular, con una de sus superficies inclinada.APLICACIÓN:Las cuñas tangenciales se emplean cuando se deben transmitir fuerzas de rotación muy grandes en los dos sentidos, para ello se instalan siempres dos pares de cuñas con un ángulo de 120 ° a la periferia del eje, para obtener una unión exacta

CARACTERISTICAS DE LAS CHAVETAS

• PARALELASLas mas usadasSección cuadrada o rectangularNo impiden el movimiento axial

• CON CABEZAImpiden el movimiento axial en una direcciónTienden a producir excentricidad del cubo.

• WOODRUFFUsadas en ejes (d<2,5 pulg.)Debilitan el árbol

Trabajan como fusible Fácil montajeEstán estandarizadas

DIMENSIONES EN PULGADAS DE ALGUNAS APLICACIONESDE CUÑAS CUADRADAS Y RECTANGULARES

Fuente: Joseph E. Shigley

DIMENSIONES DECUÑAS WOODRUFF: SERIE EN PULGADAS

Fuente: Joseph E. Shigley

TAMAÑOS DE CUÑAS WOODDRUFF ADECUADOS PARA VARIOS

DIÁMETROS DE EJE

ESFUERZO EN LAS CUÑAS O CHAVETAS

En las cuñas hay dos modos de falla: cortante y por contacto. Ocurre una falla cortante cuando una cuña se corta a lo ancho en el punto de contacto entre el eje y la maza. La falla de presión por contacto ocurre cuando se incrustan cualquiera de los lados debido a la compresión.

FALLA POR CONTACTO Y DE PRESIÓN POR CONTACTO

FALLA POR CORTANTE FALLA DE PRESIÓN POR CONTACTO

FALLA EN EL EJE

TORNILLO PRISIONERO Los tornillos de fijación se basan en la compresión para desarrollar tal fuerza

PASADORES

LENGUETAS

Ejemplo

El eje esta girando a 600 RPM y transmite 40 HP a través de un engrane. Seleccione la cuña apropiada para el engrane.