Chavetas, ¿que son y para que sirven?, sus tipos, factores y fallas.

1. DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS
CHAVETAS

2. ¿Que son y para que sirven?
 Son piezas de acero que reposan parcialmente sobre una
encajadura del eje llamada caja de cuña, y que penetran el resto
de su longitude dentro de una alojamiento del cubo llamada
cuñera.
 Se utilizan para fijar al eje partes de maquinas, tales como
engranes, poleas, manubrios o brazoz de cigueñal etc. De tal
forma que el movimiento de la pieza se transmita al eje o
viceversa.

3.  Cuando la fuerzas relativas no son grandes, se emplea
una cuña redonda, una cuña de silleta o una cuña
plana. Para trabajo pesado son mas adecuadas las
cuñas rectangulares.
 Las cuñas se fabrican de acero fundido con una
resistencia a la tracción de unos 700 Mpa. Estas deben
tener una resistencia y tenacidad mayores a las de las
piezas de maquinas que van a unir, de tal forma que no
se deformen.

4. Tipos de Chavetas
Chaveta Longitudinal. Es un prima de acero en forma de
cuña de sección rectangular o cuadrada. Puede tener los
extremos redondeados.
Aplicación: se utiliza para hacer solidaria una pieza sobre
un árbol motriz sin posibilidad de desplazamiento relativo
entre ambas piezas, pudiendo trasmitir un gran par motriz.

5. Chaveta Media Luna: Es un segmento circular de acero
con u espesor determinado.
Aplicación: Su forma semicircular facilita la mecanización
del chavetero an el árbol, pero la excesiva profundidad
de este chavetero puede comprometer la resistencia del
árbol; en consecuencia, se utiliza cuando se desea
transmitir un pequeño par motriz.

6. Chaveta Tangencial: Son dos cuerpos correspondientes
de sección rectangular, con una de sus superficies
inclinada.
Las cuñas tangenciales se emplean cuando se deben
transmitir fuerzas de rotación muy grandes en dos sentidos,
para ello se instalan siempre dos parees de cuñas con
unangulo de 120° a la periferia del eje, para obtener una
unión exacta.

7. Factores que influyen en el diseño de
chavetas
La distribución de los esfuerzos en la superficie de las chavetas
es muy complicado, depende del ajuste de la chaveta y de las
ranuras del eje y el cubo en los cuales existen fuerzas
distribuidas.
Ademas las tensiones no son uniformes e lo largo de las chaveta
en dirección axial, siendo máximas en los extremos. El par es
absorbido por una fuerza tangencial F situada en la superficie
del eje.
T=Fr
Las tensiones de cortadura y de composición en la chaveta se
calculan apartir de la fuerza F y se emplea un coeficiente de
seguridad grande.

8. Fallas en las chavetas
 En los cuerpos sometidos a esfuerzos torsionales es típico
que los materiales dúctiles fallen por corte, en sus fibras
internas.
 En los materiales esforzados a compresión, por lo regular
fallan por aplastamiento de su estructura y se deforman
debido a su relación ancho/altura.
Entonces, de una manera sencilla de decirlo, las chavetas
planas mas anchas que profundas fallan en compresión, y
las que son mas profundas que anchas fallan en corte.