Una articulación Hirth o acoplamiento Hirth es un tipo de conexión mecánica que lleva el nombre de su desarrollador Albert Hirth. Se utiliza para conectar dos piezas de un eje y se caracteriza por dientes cónicos que se engranan en las caras de los extremos de cada medio eje.
Construcción
Las juntas de Hirth consisten en dientes radiales formados por ranuras fresadas o rectificadas en la cara del extremo de un eje cilíndrico.
Los dientes engranan alrededor de un anillo, ya que la capacidad de torsión de los dientes aumenta con su diámetro. Este anillo está dispuesto para tener el diámetro máximo posible para el espacio disponible. El centro de un eje no está dentado, ya que esto agregaría poca capacidad de torsión al acoplamiento y los dientes cada vez más estrechos se volverían poco prácticos para cortar.
Por ejemplo, un eje de 60 mm de diámetro se puede dentar solo en un anillo de 12 mm de ancho (el diámetro interior es de 36 mm) sin comprometer la capacidad de carga del eje. [ cita requerida ]
Se utilizan estrías cónicas y simétricas. Se utilizan ángulos de perfil de 60 y 90 grados. Una característica clave de la junta Hirth es que, a diferencia de las estrías simples , las caras de carga de la junta son cónicas. Esto permite apretar la junta para que no haya juego simplemente aplicando una carga axial. Esto se hace atornillando los ejes o aplicando presión de resorte desde una carcasa externa. Esta falta de juego también reduce el desgaste debido al desgaste .
El acoplamiento se define por el número de ranuras, el diámetro exterior de la característica cilíndrica, el ángulo inferior de las ranuras (al eje de la característica cilíndrica) y su profundidad. Las uniones Hirth están diseñadas como pares de apareamiento y, a diferencia de las ranuras, no existe un sistema de dimensionamiento estandarizado listo para usar para ellas.
Ventajas
- Se pueden transferir cargas muy altas en un recinto pequeño de solo unas pocas partes (dos caras dentadas y un perno que las fija).
- No hay retraso en la articulación.
- La articulación es autocentrante (por eso el acoplamiento Hirth se utiliza en turbinas de gas de muy altas revoluciones por minuto ).
- Si hay algún desgaste por rozamiento que resulte en aflojamiento, apretar el perno de fijación puede restaurar la firmeza.
Desventajas
- El proceso de fabricación es complejo, lento y, en consecuencia, caro.
Usos
Las articulaciones de Hirth se utilizaron por primera vez en cigüeñales de motores de aviones . Una gran cantidad de cilindros y, a menudo, la necesidad de engranajes de reducción y transmisiones de sobrealimentador hicieron que no fuera práctico fabricar un cigüeñal de una pieza, por lo que se utilizaron juntas Hirth para acoplar las secciones. Se han utilizado en cigüeñales complejos durante muchos años después, particularmente cuando la potencia de salida se tomaba de un engranaje de transmisión central. Como un engranaje grande no se podía formar en su lugar ni pasar sobre las bandas del cigüeñal, se podía mecanizar por separado y colocar entre dos semicigüeñales con juntas de Hirth. [1] También se utilizan en ejes de turbinas de gas , en accesorios para mesas de operaciones quirúrgicas, en máquinas agrícolas para fijar herramientas, etc., y en piezas y cuadros de bicicletas, como las bielas de bicicleta "Ultra-Torque" de Campagnolo , [2 ] y en acoplamientos de par de bicicleta .
Los juegos de bielas para bicicletas de montaña de carreras de alto nivel "S-Works" de Specialized utilizan una junta Hirth con una varilla roscada de cabeza hexagonal central para asegurar las mitades de las bielas. [3]
El diseño y la tecnología de la manivela fueron autorizados por Lightning Cycle Dynamics, que utilizó y patentó una manivela de bicicleta de dos piezas usando el acoplamiento Hirth en 1995. [ cita requerida ]
Los acoplamientos Hirth de gran diámetro pueden lograr un posicionamiento rotacional extremadamente preciso y repetible. Por este motivo, se utilizan en cabezales indexadores y mesas giratorias para tareas de mecanizado de precisión e inspección. Los productos comerciales como Ultradex [4] logran una precisión por debajo del segundo de arco.
Las articulaciones similares a Hirth a menudo se encuentran en el equipo de soporte de la cámara, donde se denominan rosetas. [5]
Acoplamiento curvic
Los acoplamientos Curvic son similares en concepto y apariencia a los acoplamientos Hirth, excepto que sus dientes son curvos en lugar de rectos. Al igual que los acoplamientos Hirth, bloquean los componentes juntos de forma desbloqueable / extraíble y proporcionan indexabilidad .
Ver también
Referencias
- ^ Smith, Philip H. (1965). El motor de gasolina de dos tiempos de alta velocidad . Londres: Foulis. págs. 381–382. ISBN 085429-049-4.
- ^ "Bielas - Abrazadera central" . Consultado el 27 de abril de 2007 .
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 21 de mayo de 2013 . Consultado el 25 de junio de 2013 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ "Mesas Giratorias Ultradex" . Consultado el 26 de septiembre de 2013 .
- ^ http://dslrvideoshooter.com/wooden-camera-rosette-gear-review/