Ejes y árboles de máquinas: diferencias, características, tipos y partes

Resumen

El documento explica la diferencia entre ejes y árboles de transmisión, dos elementos que soportan piezas giratorias en máquinas. Describe sus características principales, sus tipos (fijos, giratorios, rígidos rectos y acodados) y las partes que los componen, como gorrones, escalones de apoyo, chaveteros y biseles.

Puntos clave

Los ejes soportan elementos rotativos u oscilantes sin transmitir potencia, por lo que están sometidos principalmente a flexión.
Los árboles soportan elementos giratorios y además transmiten potencia, por lo que están sometidos a torsión y, habitualmente, a flexión.
Los ejes suelen ser de sección circular, escalonados, con mayor sección en el centro para resistir mejor la flexión.
Los ejes pueden ser fijos (no giran solidariamente con los elementos) o giratorios (giran solidariamente con algunos elementos).
Los árboles se clasifican en rígidos (rectos: lisos, escalonados, ranurados, huecos; o acodados) y articulados.
Partes principales: gorrones o muñones (apoyo de rodamientos o cojinetes), escalón de apoyo (cargas axiales), cabeza o zona de ajuste, zonas de transición, biseles, chaveteros y ranuras.

Ponte a prueba

Diferencia entre Eje y Árbol

Los ejes sirven para sustentar elementos rotativos u oscilantes de máquinas sin transmitir potencia. Soportan cargas predominantes de flexión y, en algunos casos, cargas de compresión y tracción. Los árboles son elementos que, como los ejes, sirven para soportar los elementos giratorios de las máquinas, pero, a diferencia de éstos, además transmiten o reciben esfuerzos en forma de torsión.

Ejes

Características Principales de los Ejes

Al no transmitir trabajo mecánico, éstos no están sometidos a esfuerzos de torsión.
Su longitud es mucho mayor en proporción que su diámetro.
Suelen ser elementos de sección circular (macizo o hueco) escalonado con mayor sección en el centro. Esta configuración proporciona mayor resistencia en la zona central, donde la flexión ocasiona los mayores esfuerzos.
Ejes de pequeña longitud y completamente cilíndricos, huecos o macizos, reciben el nombre de bulones.

Tipos de Ejes

Atendiendo a la forma de trabajo, los ejes pueden ser:

Ejes fijos: Permiten el giro de los elementos mecánicos situados sobre ellos, pero no giran solidariamente con ellos, es decir, los elementos mecánicos giran libremente sobre ellos.
Ejes giratorios: Pueden girar solidariamente con algunos de los elementos situados sobre ellos. Comúnmente, los ejes giratorios están apoyados en los extremos en dos elementos cilíndricos llamados gorrones o muñones.

Árboles

Características Principales de los Árboles

Están sometidos a esfuerzos de torsión y, además, habitualmente por esfuerzos de flexión.
Los esfuerzos de torsión se producen al transmitir el giro y la flexión debido a las fuerzas radiales que aparecen según sea la forma como se transmite la potencia a otro árbol.
También se les llama ejes de transmisión.
Siempre giran junto con los órganos soportados a los que hacen girar.
Siempre su longitud será la mínima posible respecto al diámetro, con el fin de que soporte mejor los esfuerzos a los que están sometidos.

Tipos de Árboles

Rígidos o Articulados.

Tipos de Rígidos Rectos:

Lisos, escalonados, ranurados y huecos. Después están los rígidos acodados.

Partes de los Ejes y Árboles

Ranura: Para permitir la salida de la muela de rectificado.
Gorrones o muñones: Son las zonas de trabajo de los rodamientos o cojinetes.
Escalón de apoyo: Sirve para absorber las cargas axiales en los árboles, producto de los elementos que se vinculan a él, y transmitirlas a los apoyos y anclaje de las máquinas.
Cabeza o zona de ajuste: Es el lugar donde van montados los órganos de transmisión sobre el árbol o eje.
Zona de transición: También llamadas cuellos o brazos, son zonas intermedias que unen los gorrones con la/s cabeza/s.
Biseles: Se emplean para centrar las piezas durante el montaje y también por cuestiones de seguridad al momento de su manipulación.
Chaveteros: Sirven para alojar las lengüetas de ajuste o chavetas.
Zona de centraje: Esta es una zona del árbol contigua a una zona de montaje.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre eje y árbol?

Los ejes sostienen elementos giratorios sin transmitir potencia y soportan sobre todo flexión. Los árboles también sostienen elementos giratorios, pero además transmiten potencia, por lo que están sometidos a torsión.

¿Qué son los gorrones o muñones?

Son los extremos cilíndricos de un eje giratorio donde se apoya el elemento. Son las zonas de trabajo de los rodamientos o cojinetes.

¿Para qué sirven los chaveteros?

Sirven para alojar las lengüetas de ajuste o chavetas que fijan los órganos de transmisión al árbol.