Elementos de Transmisión y Unión Mecánica: Chavetas, Pasadores, Árboles y Ejes

1. Chavetas y lengüetas

"Unión desmontable de dos piezas mediante un prisma, asegurando el ensamblaje y la transmisión de movimiento."

Resumen: Son elementos que unen un eje con una pieza (polea, engranaje, rueda) para transmitir par. Trabajan principalmente a cortadura. Las ranuras donde se alojan se llaman chaveteros.

1.1 Chavetas

"Tienen forma de cuña y su ajuste es apretado."

Resumen: Las chavetas inmovilizan axialmente y transmiten movimiento mediante el efecto de cuña. El cubo tiene una inclinación del 1%. Existen de forma A y B (DIN 6886) y también chavetas tangenciales para esfuerzos alternativos y ejes grandes.

1.2 Lengüetas

"Tienen sección constante con caras paralelas."

Resumen: Las lengüetas (DIN 6885) tienen ajuste lateral y una pequeña holgura superior (0,1–0,3 mm). Permiten el deslizamiento axial del cubo. Pueden tener extremos rectos, redondos, con tornillo o sin él. La lengüeta de disco (DIN 6888) se usa en espacios reducidos.

1.3 Cálculo y diseño

"Longitud útil de la chaveta / Ø del eje ≤ 1 a 1,3 → Acero."

Resumen: La longitud depende del material del alojamiento:

• Aceros: relación l/d entre 1 y 1,3

• Fundición: relación l/d entre 1,5 y 2

1.4 Desmontaje de chavetas y lengüetas

"Se ha de observar si hay orificios roscados en la chaveta."

Resumen: Según el tipo:

• Sin talón: se extraen con botador, con extractor de impacto o retirando la pieza que las aprieta.

• Con talón: se usan cuñas, extractores mecánicos o botador si es accesible.

2. Pasadores

"Son piezas metálicas que se introducen atravesando las piezas a unir."

Resumen: Sirven para posicionar, fijar o transmitir movimiento entre piezas. Pueden ser cilíndricos, cónicos, elásticos, en espiral, de aletas, tipo Beta o estriados.

2.1 Pasador cilíndrico

"Los agujeros donde van montados han de ir escariados."

Resumen: Aseguran la posición relativa entre piezas. Existen los tipos A (planos), B (abombados) y C (chaflanados). Se designan por tipo, diámetro y longitud.

2.2 Pasador cónico

"Tienen una conicidad de 1:50 (2%)."

Resumen: Pueden tener rosca interior o espiga roscada. Sirven para fijar axialmente y transmitir par. Existen los tipos A (rectificados) y B (torneados). Se montan siempre por el diámetro menor.

2.3 Pasador elástico

"Son cilíndricos, de forma tubular con ranura longitudinal."

Resumen: Absorben vibraciones y toleran pequeños desalineamientos. No se recomiendan para transmitir grandes esfuerzos.

2.4 Pasador en espiral

Resumen: Similar al elástico pero con mayor tolerancia y mejor absorción de impactos.

2.5 Pasador de aletas

"Una vez colocado se doblan sus extremos."

Resumen: Se usa como pasador antivibración o de retención. Es fácil de desmontar.

2.6 Pasador tipo Beta

"Tienen forma de β (Beta)."

Resumen: Se introducen por el extremo recto y se usan como elemento de retención rápido.

2.7 Pasador estriado

"Pueden sustituir a los pasadores elásticos y cónicos."

Resumen: No requieren agujeros escariados. Son de un solo uso. No son adecuados para grandes esfuerzos. Pueden colocarse de forma tangencial, axial, radial o como bisagra.

2.8 Montaje y desmontaje de pasadores

"A menudo encontramos más de un pasador colocado de manera asimétrica."

Resumen: Los cilíndricos se montan escariando ambas piezas a la vez. Los cónicos se introducen por el diámetro menor y se fijan con tornillos. Los elásticos se montan a maza y se desmontan con botador.

3. Árboles y ejes

3.1 Árboles

"Transmiten movimiento con esfuerzos de torsión y de flexión."

Resumen: Son elementos que transmiten par. Pueden ser macizos, huecos, de levas, cigüeñales, etc.

3.2 Ejes

"Transmiten movimiento sin esfuerzos de torsión."

Resumen: Sirven de soporte para piezas giratorias. Pueden sufrir flexión pero no transmiten par.

3.3 Extremos de árboles y ejes

Cilíndricos:

"Pueden tener un cambio de diámetro que sirve de tope."

Resumen: Pueden llevar resaltes, redondeos o roscas para fijación.

Cónicos:

"Es un tipo de unión muy fiable."

Resumen: Generan presión de ajuste y se fijan con tuerca o tornillo.

3.4 Árboles nervados

"Muy empleados cuando el par a transmitir es alto."

Resumen: Permiten el desplazamiento axial del elemento montado. Están normalizados bajo la norma DIN 5461.

3.5 Árboles estriados

Resumen: Parecidos a los nervados pero no permiten el desplazamiento axial.

3.6 Montaje y desmontaje de ejes y árboles

"Antes de proceder al desmontaje… estudiar meticulosamente el eje."

Resumen: Hay que analizar el sentido de extracción, los apoyos, los escalones y los soportes desmontables. El montaje se realiza en orden inverso.

3.7 Procedimientos de montaje más comunes

1. Ajuste entre eje y pieza: Puede ser fijo o apretado. Se desmonta con prensa o extractor.

2. Anillos de seguridad (circlips): Limitan el desplazamiento axial. Se montan con alicates especiales.