Elementos de Transmisión Mecánica: Chavetas, Pasadores y Árboles

El enchavetado es la unión entre dos piezas por medio de un prisma que asegura el ensamble y la transmisión de movimiento. Para conseguir esto, se utilizan unas chavetas que se introducen en el chavetero.

Tipos de Chavetas y Lengüetas

Chavetas Longitudinales y Lengüetas

  • Chaveta en forma de cuña: Su ajuste se realiza apretando por su cara superior e inferior. Transmite movimiento e inmoviliza la pieza que sujeta.
  • Chaveta con cabeza: Utilizada en máquinas pesadas, facilita su desmontaje.
  • Chaveta sin cabeza:
    • Tangenciales: Se alojan entre el cubo y el eje, tangencialmente a ellos. Se usan para ejes de tamaño medio o grande y para soportar esfuerzos cíclicos por sacudidas. Una vez colocadas, se introduce un tornillo entre ellas y el eje para asegurar su posición.
    • Transversales: Se utilizan para unir dos ejes en prolongación. Normalmente se emplean cuando hay transmisión de movimiento y suelen tener una pequeña inclinación en su cara inferior (del 1% al 5%).
  • Chavetas de disco: Son otra variante de las chavetas y se utilizan en bombas, reductores, etc.

Lengüeta

Tienen sección constante con caras paralelas y su ajuste se formaliza entre sus caras laterales, dejando una holgura de entre 0,1 y 0,3 mm entre su cara superior y el cubo. Aunque sus caras sean paralelas, los extremos pueden ser de diferente forma según la forma del chavetero o la necesidad de la unión.

Montaje y Desmontaje

Montaje de Chavetas

Para realizar un montaje correcto, debemos comprobar que la parte inclinada apoye correctamente. Para que la chaveta soporte las cargas sin dificultad, su longitud debe mantenerse entre unos valores determinados:

$$\frac{\text{Longitud útil de la chaveta}}{\text{Diámetro del eje}}$$

Montaje de Lengüetas

  1. Primero limpiamos correctamente tanto el cubo como el chavetero.
  2. Colocamos la lengüeta paralela en el eje.
  3. Para introducirla emplearemos una maza.
  4. Finalmente, se introducirá axialmente, normalmente por deslizamiento.

Desmontaje de Chavetas

  1. Identificar la pieza, observando su función y la fuerza que transmite.
  2. Estudiar las posibilidades de desmontaje, así como si la lengüeta dispone de algún resalte u orificio para su extracción.

También se nos puede dar el caso de encontrar chavetas sin talón y en este caso tener que utilizar un extractor de impacto.

Desmontaje de Lengüetas

Hay que tener en cuenta:

  1. Si hay algún elemento que impida el desplazamiento axial del cuerpo que va montado en el eje.
  2. Mediante un extractor, por presión o con golpes de maza, extraemos el moyú.
  3. Estudiar la lengüeta fijándonos si va fijada mediante tornillos.
  4. Ver si la lengüeta posee algún agujero roscado que facilite su extracción.

Pasadores

Son piezas metálicas, normalmente de acero y con diferentes formas y dimensiones. Suelen introducirse atravesando las piezas a unir. Según su forma, se pueden utilizar para transmitir el movimiento, para inmovilizar, o para asegurar una posición.

Tipos de Pasadores

  • Pasador cilíndrico: Tres tipos:
    1. Pasador de extremos abombados.
    2. Pasador de extremos achaflanados.
    3. Pasador de extremos planos.
  • Pasador cónico: Se utilizan como pasadores de unión, de regulación, de posicionamiento, de inmovilización. Hay tres tipos:
    1. Pasador cónico.
    2. Pasador cónico con rosca interior.
    3. Pasador cónico con espiga roscada.
  • Pasador elástico: El ajuste es más impreciso que en los cónicos. Son pasadores cilíndricos de forma tubular con una ranura longitudinal que proporciona elasticidad para disminuir el diámetro. Se emplean para fijar piezas entre sí.
  • Pasador en espiral: Son parecidos a los elásticos, pero permiten mayores tolerancias en los orificios. Su forma en espiral les proporciona una flexibilidad tal que puede absorber golpes y amortiguar las vibraciones.
  • Pasadores de aletas: Van provistos de dos aletas que, al ponerlo por el orificio, la parte sobrante del pasador se abre e impide que se salga. Se emplean como pasador antivibraciones o de retención para inmovilizar tuercas y elementos.
  • Pasador tipo Beta o R: Se utiliza introduciendo el extremo recto en el orificio y la parte curva abrazando al eje exteriormente.
  • Pasadores estriados: Poseen en su cuerpo una serie de estrías. Son capaces de sustituir a los pasadores elásticos y cónicos, con la ventaja de no necesitar agujeros escariados. Sus principales disposiciones son: pasadores tangenciales, axiales, pasador radial oblicuo, pasador radial, de cierre, etc.

Montaje y Desmontaje de Pasadores

Montaje de Pasadores

Para realizar el taladrado y escariado, las piezas deben estar unidas para evitar descentramientos o malos ajustes. Una vez colocada la pieza, se fijará mediante tornillos, lo que asegurará una unión estable.

Desmontaje de Pasadores

Primero observaremos el tipo de pasador. Habitualmente necesitaremos un botador cuyo diámetro será inferior al del pasador. Una vez colocado sobre este, se le propina una serie de golpes.

Árboles y Ejes

Árboles

La misión principal de los árboles es la transmisión de movimiento. Suelen ir echavetados, provistos de ranuras estriadas o poseer algún sistema que arrastre al elemento que soporta.

Ejes

Los ejes son un elemento de sustentación de piezas; pueden girar o estar parados y solo sirven de apoyo.

Tipos de Árboles

  • Árbol nervado: Se utilizan cuando además de transmitir movimiento se quiera que los elementos montados en el árbol puedan desplazarse axialmente. Se aconsejan cuando se producen cambios bruscos de rotación, vibraciones o golpes.
  • Árbol estriado: Es una variante del nervado. Suele emplearse como mecanismo de transmisión de movimiento sin permitir desplazamientos del eje o del elemento introducido en él.

Desmontaje y Montaje de los Árboles

Para proceder al desmontaje tendremos que estudiar el sentido en que debe extraerse el eje y observaremos los planos de la máquina para interpretar el procedimiento del montaje y desmontaje.

Posicionamiento de los Elementos Montados en los Ejes
  1. Mediante un ajuste de apriete entre el eje y el elemento montado.
  2. Mediante anillos de seguridad y arandelas de retención (se utilizan para limitar el desplazamiento axial de las piezas introducidas en los árboles o ejes; son capaces de absorber las cargas axiales no muy elevadas. Su montaje y desmontaje requieren los alicates de punta).
  3. Mediante anillos o collarines de retención (anillos que se introducen en el eje y se fijan a él mediante un tornillo prisionero, un pasador o mediante la disminución de diámetro obtenida gracias a una ranura).
  4. Mediante manguitos o casquillos cónicos de fijación.

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