Spline (mecánico)

Splines son crestas o dientes ^{[1] [2] [3]} en un eje de accionamiento que engranan con ranuras en una pieza de acoplamiento y la transferencia de par de torsión a la misma, mantener la correspondencia angular entre ellos.

Por ejemplo, un engranaje montado en un eje puede usar una ranura macho en el eje que coincida con la ranura hembra del engranaje. Las estrías del eje de transmisión que se muestra en la imagen coinciden con las estrías hembra en el centro de la placa del embrague , mientras que la punta lisa del eje se apoya en el cojinete piloto en el volante . Una alternativa a las estrías es un chavetero y una chaveta , aunque las estrías proporcionan una vida útil más prolongada y pueden soportar pares de torsión significativamente mayores para el tamaño. ^[2]

Tipos

Hay varios tipos de splines: ^[2]

Spline de teclas paralelas

donde los lados de las ranuras igualmente espaciadas son paralelos en ambas direcciones, radial y axial.

Spline involuta

donde los lados de las ranuras igualmente espaciadas son involutas , como con un engranaje involuta , pero no tan altos. Las curvas aumentan la resistencia al disminuir las concentraciones de tensión .

Splines coronados

donde los lados de las ranuras igualmente espaciadas son generalmente involutas, pero los dientes masculinos se modifican para permitir la desalineación.

Estrías

donde los lados de las ranuras igualmente espaciadas forman una "V". Se utilizan en ejes de pequeño diámetro.

Estrías helicoidales

donde las ranuras igualmente espaciadas forman una hélice alrededor del eje. Los lados pueden ser paralelos o evolventes. Esto puede minimizar las concentraciones de tensión para una junta estacionaria bajo una carga alta o permitir el movimiento rotatorio y lineal entre las piezas.

Estrías de bola

donde las ranuras de las partes internas y externas se forman como pistas lineales llenas de cojinetes de bolas para permitir un movimiento lineal libre incluso con un par elevado. Para permitir un recorrido más largo, la estría exterior puede incorporar canales para recircular las bolas, de esta manera el par se puede transferir desde un eje largo mientras se desplaza hacia arriba o hacia abajo a lo largo.

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  Detalle de una junta estriada

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  Una estría en el extremo de un eje de entrada de transmisión manual

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  Disco de embrague con cubo estriado para engranar con el eje de entrada ilustrado

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  Un eje de transmisión con una estría en el centro y juntas universales en los extremos para transmitir el par y la rotación y permitir cambios de longitud.

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  Estrías en el extremo CV de un semieje

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  Estrías coincidentes de un cassette de bicicleta y un buje libre con una estría maestra visible en la parte superior

Usos

Los ejes de transmisión de los vehículos y las tomas de fuerza utilizan estrías para transmitir el par y la rotación y permitir cambios de longitud.

Las estrías se utilizan en varios lugares en bicicletas . Las interfaces del brazo de la manivela al eje BB que están estriadas incluyen ISIS Drive , Truvativ GXP y Howitzer , Octalink de Shimano y muchos otros, la mayoría de los cuales son propietarios. Algunos juegos de bielas cuentan con arañas modulares, donde el par se transmite a través de ranuras. Los casetes se acoplan al buje libre a través de una ranura que tiene una ranura más ancha que las demás para imponer una orientación fija. Las interfaces de montaje del freno de disco estriadas incluyen Centerlock, de Shimano.

Los motores de las aeronaves pueden tener una estría sobre la que se monta la hélice . Puede haber una estría maestra que sea más ancha que las demás, de modo que la hélice pueda avanzar en una sola orientación, para mantener el equilibrio dinámico . Esta disposición se encuentra comúnmente en motores más grandes, mientras que los motores más pequeños suelen utilizar un patrón de sujetadores roscados.

Fabricación

Hay dos tipos complementarios de splines, internos y externos. Estrías externas pueden abordaron , forma (por ejemplo en un equipo de conformación de la máquina), molido , hobbed , laminado , suelo o extruyen. Hay menos métodos disponibles para fabricar ranuras internas debido a restricciones de accesibilidad. Los métodos incluyen los enumerados anteriormente con la excepción de tallado (sin acceso). A menudo, con estrías internas, la parte estriada de la pieza puede no tener un orificio pasante, lo que excluye el uso de una brocha de tracción / empuje o un método de tipo extrusión. Además, si la pieza es pequeña, puede resultar difícil colocar una herramienta de fresado o rectificado en el área donde se mecanizan las estrías.

Para evitar concentraciones de tensión, los extremos de las estrías están biselados (en lugar de un extremo vertical abrupto). Tales concentraciones de tensión son la causa principal de fallas en ranuras mal diseñadas. ^{[ cita requerida ]}

Ver también

• Acoplamiento
• Articulación de Hirth
• Junta con llave
• Reeding

Referencias

1. "Teoría" . West Michigan Spline, Inc . Consultado el 6 de julio de 2010 .
2. Dan Seger (enero de 2005). "Inside Splines" . Revista Gear Solutions . Consultado el 6 de julio de 2010 . El eje estriado externamente se acopla con un estriado interno que tiene ranuras o espacios formados en el reverso de los dientes del eje.
3. Diccionario de inglés de Oxford (segunda ed.). Prensa de la Universidad de Oxford. 1989. 1966 GW MICHALEC Precision Gearing vii. 324 Generalmente, los dientes internos y externos involutos están acoplados, pero también son adecuadas las estrías no involutas . 1979 Industrial Fasteners Handbk. I. 318 Existen dos formas básicas de spline --straight lados splines que pueden Número 4, 6, 10 o hasta 16 splines igualmente distribuidos alrededor de la circunferencia de un eje, y dentados splines que están en la forma de triangulares adyacentes dientes .

Lectura adicional

• Robert Rich Robins (diciembre de 2008). "Evaluación del compromiso del diente de acoplamientos estriados involuntarios" . Universidad Brigham Young . Consultado el 8 de julio de 2010 .