Tornillo, Chaveta

Universidad Tecnolgica NacionalFacultad Regional CrdobaMECNICA IIEspecialidad:

Tcnico Superior en Mecatrnica

TORNILLO

El tornillo es una mquina simple, a la cual se le cede un trabajo, representado por el giro del momento motor aplicado, y lo transforma en otra forma de trabajo: el desplazamiento lineal de una carga.

Segn la funcin a la que estn destinadas, los tornillos pueden dividirse en dos grupos

Tornillo de fijacin: cuando actan como rganos de uniones desmontables.

Tornillos de movimiento: cuando su funcin es transmitir un movimiento o transferencia trabajo (platos elevadores, prensas a tornillo).

El tornillo se compone esencialmente de un ncleo o cilindro base sobre el que se desarrolla un cuerpo helicoidal que se denomina rosca o filete.

La seccin de los filetes con un plano axial del cilindro base es triangular en los tornillos de fijacin y cuadrada, rectangular o trapezoidal en los tornillos de movimiento.El filete triangular desarrolla mayor rozamiento que los filetes cuadrangulares. Este efecto favorece la fijacin y desfavorece el movimiento.

Sobre el cilindro base puede arrollarse un solo filete y el tornillo se denomina de una sola entrada o ms de un filete, n filetes, en cuyo caso el tornillo ser de n entradas.

Paso de la rosca: es la distancia recorrida por la hlice en el sentido del eje del ncleo durante una vuelta completa. Si el tornillo es de una entrada el paso de la rosca es igual a la distancia entre dos espiras consecutivas, si el tornillo es de n entradas, el paso ser n veces tal distancia.

Se define como dimetro medio del filete al dimetro del cilindro que cumple la condicin de que los llenos comprendidos entre l y el cilindro base sean iguales a los vacos comprendidos entre l y el cilindro Exterior.El dimetro medio del filete (dm) define el ngulo de inclinacin que se toma como referencia para expresar el ngulo de inclinacin de la hlice.

Tornillos de Unin

Los tornillos de unin tienen filetes de seccin triangular y son por lo general de una sola entrada, consecuencia del requisito indispensable de ser irreversibles, lo cual lleva a ngulos de inclinacin pequeos.

Los perfiles de los filetes no son arbitrarios, se encuentran normalizados para permitir la ntercambiabilidad de los distintos repuestos, los tres mas difundidos son:

1) Whitworth: Filete ingls, diseado tomado como base la pulgada inglesa. Las aristas externas e internas estn anuladas por curvas, para evitar la formacin de rebabas en las aristas salientes y concentraciones de tensiones en las aristas entrantes.El tornillo queda definido por el dimetro exterior y por el nmero de espiras por pulgada. Se distinguen los tornillos de rosca fina y gruesa.

2) Sellers: Filete americano, diseado como el anterior en base a las unidades inglesas, las aristas no estn terminadas en curvas sino simplemente chaflanadas.

Este es menos resistente que el Whitworth debido a una mayor concentracin de tensiones.

3) Mtrico: Filete basado en el sistema mtrico. Todas las dimensiones estn expresadas en mm.

Al conjunto tornillo-tuerca se lo llama junta mecnica. Una junta falla cuando se separa.

Los tornillos trabajan fundamentalmente a esfuerzos normales. Eventualmente trabajan al corte cuando el rozamiento debido al esfuerzo normal es insuficiente.

Segn la norma ISO para tornillos de calidad, se graba un N, el cual indica la tensin de rotura y la tensin de fluencia.

La rosca puede obtenerse torneada o laminada, en ste ltimo caso conviene hacerlo luego del tratamiento trmico del vstago para aprovechar el endurecimiento por deformacin.

CHAVETA

La chaveta es un elemento de mquina utilizado para transmitir potencia, la cual trabaja solicitada a esfuerzos cortantes y al aplastamiento.

No solo puede fracasar la chaveta sino que tambin puede fracasar el chavetero (se desboca) por lo que tambin debe ser dimensionado ste.

Puede trabajar como fusible, aunque en realidad no fue diseado para tal funcin.

La chaveta segn su posicin con respecto al eje puede ser:

Longitudinal

Transversal

Diversos tipos de chavetas

Chavetas planas: son de seccin rectangular con la dimensin menor orientada en direccin radial y puede ser o no inclinada o de cua.Est ensamblada sobre un plano mecanizado sobre el eje.

Chaveta cuadrada (o rectangular): La mayora de las chavetas son de este tipo. Pueden ser o no de forma de cua.

El material usualmente de chavetas es acero con bajo contenido de carbono (0,2 %C o menor) acabado en fro y eventualmente se utilizan aleaciones.

Chaveta redonda o de pasador: Puede ser recta (cilndrica) o cnica. Suele ser de ajuste forzado. En ensamblaje longitudinal en el extremo de un eje es fcil de hacer y en esta posicin puede transmitir una gran potencia.

El dimetro del pasador es la cuarta parte del dimetro del eje. En la posicin transversal no puede transmitir grandes potencias.

Chaveta tangencial o Kennedy: son cuadradas y de cua. Las chavetas rectangulares ensambladas son la dimensin diagonal virtualmente en una direccin circunferencial se llaman Chavetas tg. Otra ventaja de esta configuracin es un importante aumento en su capacidad de transmisin de potencia.

Chaveta Woodruff o media luna: Encaja en un asiento o chavetero semicilndrico fresado en el eje. Se emplea mucho en la industria del automvil y de mquinas y herramientas. Como entra profundamente en el eje, tiene menor tendencia a inclinarse o ladearse cuando es aplicada la carga.La construccin es tal que primero debe ser colocada la chaveta en su asiento y luego apretado el cubo.

Para resistencias grandes, se pueden emplear dos o ms chavetas, usualmente en disposicin en serie.

Autor: Ing. Osvaldo Giordanino

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60

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T/8

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T/6

55

T/6

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T/16

T/8

T

60

WhitworthSellers Mtrico

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Chaveta plana

Chaveta tangencial

Chaveta redonda

Chaveta cuadrada

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