Fijaciones de seguridad
(67)La llave de seguridad es el componente metálico más común que se utiliza para conectar una parte giratoria de una máquina al eje. Por lo general, se usa para evitar la rotación relativa entre las dos partes y puede transmitir torque. El elemento giratorio (como una polea, una rueda dentada) y el eje deben tener un casquillo y un chavetero para el correcto funcionamiento de la chaveta del eje. Se proporciona un orificio precortado en el eje y una ranura similar en el cubo, y es en este espacio donde generalmente se insertan los elementos de sujeción para conectar las dos partes de forma permanente. El sistema completo se conoce como junta clave y es capaz de proporcionar un movimiento axial relativo entre las dos partes.
En resumen, la chaveta y el chavetero forman una conexión clave que asegura el cubo y el eje evitando el movimiento relativo entre el eje de transmisión de potencia y el componente asociado. Por ejemplo, las transmisiones por engranajes, las poleas o las ruedas dentadas están conectadas de forma segura mediante una chaveta al eje de transmisión. Hay cinco tipos principales de llaves Allen: hundidas, de silla, tangenciales, redondas y estriadas.
Ranuras de seguridad – formas y materiales.
Estos son los elementos que encajarán en los chaveteros tanto en el eje como en el elemento fijado en la máquina. Una pieza empotrada de acero se empotra en el vástago a la mitad de su espesor, donde la medida se toma desde el lado de la llave.
Existen varios tipos de entradas más comunes:
- Entradas rectangulares que suelen ser una pieza de metal con forma de paralelepípedo
- Entradas redondeadas en forma paralelepípeda, pero redondeadas en los extremos
- Entradas prismáticas con orificio que permiten la conexión adicional de elementos con tornillos, lo que fortalece este tipo de conexión.
Cada uno de los tipos de entradas se divide adicionalmente en categorías y, por ejemplo, las que tienen una abertura pueden ser: corte de un solo orificio, corte de dos orificios, redondeado de un solo orificio, etc.
Estos elementos pueden estar hechos de varios materiales. Básicamente, sin embargo, están hechos de acero al carbono o acero inoxidable, pero pueden ser de latón, cobre, aluminio, monel e incluso nailon, pero la alta disponibilidad del acero y sus propiedades hacen que sea el más utilizado en la producción. de ranuras. El acero AISI 316 también está preparado para aplicaciones marinas.
Sistemas de estandarización para entradas - Norma DIN 6885 y otros
Las dimensiones de las entradas prismáticas y las ranuras para ellas están definidas con precisión en Polonia por dos normas:
- PN-70/M-85005
- DIN 6885
Según la norma polaca, la llave se marca especificando el tipo de llave y sus dimensiones: ancho b, alto h y largo l, separados por el signo x.
También existe la norma británica BS 4235: Parte 1: 1972 (1986) para chaveteros cuadrados y chaveteros rectangulares paralelos, entre otros.
Hay tres clases de ajuste para llaves y ranuras paralelas cuadradas y rectangulares, etiquetadas libres, normales y cerradas. Se usa un ajuste libre cuando la aplicación requiere que el cubo de ensamblaje se deslice sobre un chavetero; el ajuste normal se usa cuando se va a insertar una chaveta en un chavetero con una cantidad mínima de ajustes que pueden ser necesarios para el trabajo de ensamblaje de producción en masa; y el ajuste estrecho se usa cuando se requiere un ajuste exacto de la chaveta bajo las condiciones máximas del material que pueden estar asociadas con la selección de componentes.
La norma no contempla la desalineación o un desplazamiento mayor que el que se puede contabilizar en las tolerancias dimensionales. Si el ensamblaje va a estar muy cargado, verifique que el efecto acumulativo de desalineación o desalineación, o ambos, no impida que la chaveta se asiente satisfactoriamente. A menos que se indique lo contrario, las llaves que cumplen con esta norma se fabrican con acero fabricado de acuerdo con BS 970 con una resistencia a la tracción no inferior a 550 MN/m2 una vez terminadas.
La selección de la chaveta del eje es fundamental para evitar fallas prematuras en las conexiones de la chaveta. Antes de seleccionarlo, lea las reglas detalladas para la selección de la chaveta del eje y el diseño de la chaveta del eje para comprender cómo calcular las tensiones de corte y de compresión en la chaveta del eje. Hay muchos factores críticos, como el material, el tipo de carga, el ajuste correcto, etc., que deben tenerse en cuenta al diseñar y fabricar un chavetero para que funcionen estas características de seguridad. Son las tablas de dimensiones incluidas en las normas las que facilitan la selección de los parámetros adecuados de estos elementos.
Entradas prismáticas, una cuña prismática y entradas prismáticas de pulgada
La chaveta prismática es un elemento de conexión clave que se utiliza para conectar el cubo con el eje. Estos son los tipos de conexión más habituales de este tipo de elementos, que se utilizan tanto en uniones cilíndricas como cónicas. Están fabricados en acero con mínima resistencia a la tracción. Hay varias ventajas y desventajas en el uso de una llave, así que preste atención a los detalles más finos de todo el diseño para evaluar la idoneidad de una conexión de llave.
Según la mayoría de las normas, las dimensiones de las ranuras se dan en milímetros, pero también las hay cuyo tamaño se da en pulgadas. Siempre que compre un producto específico, vale la pena prestar atención a las unidades en las que se da su tamaño.
Las ranuras sin conicidad se denominan simplemente ranura, mientras que una ranura con conicidad también se denomina cuña.
Ventajas de las conexiones de chavetero
- Costes de producción económicos y alta disponibilidad;
- Bien estandarizado (ISO, BS, DIN y ANSI);
- Transmisión de par medio a alto;
- Fácil de montar y desmontar, tan fácil de reutilizar.
Desventajas de la conexión de chavetero
- No apto para cargas y choques direccionales variables;
- Posible desplazamiento axial del cubo, a menos que se bloquee con un elemento adicional como un tornillo de fijación o anillos de retención;
- Con el tiempo, la junta desmontada puede volverse muy difícil de desmontar;
- Los chaveteros introducen un punto de tensión debido a un efecto de muesca y reducen la resistencia del eje;
- Introduce un desequilibrio del eje;
- Difícil de calcular y combinar el análisis de capacidad de carga y la pila de tolerancia, por lo que las uniones clave están sobredimensionadas;
- Para transferir la fuerza axial, necesita un bloqueo.
Ranura prismática DIN6885
Todos estos son productos que cumplen con la norma DIN 6885. Es una norma emitida por el Instituto Alemán de Normalización y actualmente está vigente la versión con el nombre completo DIN 6885-1:2021, que es la norma más utilizada por los fabricantes. de tomas vendidas en TME. También en este caso, la especificación disponible le permite seleccionar la clave adecuada según la necesidad de emparejamiento, ya que las dimensiones según la norma DIN también asumen 2 tipos de ajustes: ajuste apretado P9 y ajuste suelto JS9 o N9.
Chaveteros y su ajuste
La chaveta es un elemento prismático que encaja firmemente en sus superficies laterales. Como no ejerce ninguna presión sobre las superficies radiales del cubo de la rueda y del eje, no puede utilizarse para centrar estos dos elementos. Por regla general, las conexiones de chavetero son conexiones de reposo, sin embargo, es posible que funcionen como una conexión móvil (movimiento del cubo de la rueda a lo largo del muñón del eje). En el caso de conexiones de apoyo, en los flancos se utiliza el ajuste h6/P9 para el cubo de la rueda y el eje. Para conexiones móviles, en los flancos se utilizan h6/D10 para el cubo de la rueda y h6/H9 para el eje.
Almacén:
