Clave (ingeniería)
En la ingeniería mecánica , una llave es un elemento de la máquina que se utiliza para conectar un elemento de la máquina giratoria a un eje . La llave evita la rotación relativa entre las dos partes y puede permitir la transmisión de par . Para que una llave funcione, el eje y el elemento de la máquina giratoria deben tener un chavetero y un chavetero , que es una ranura y un bolsillo en el que encaja la llave. Todo el sistema se denomina articulación con llave . [1] [2] Una unión enchavetada puede permitir un movimiento axial relativo entre las piezas.
Las claves paralelas son las más utilizadas. Tienen una sección transversal cuadrada o rectangular. Las chavetas cuadradas se utilizan para ejes más pequeños y las chavetas con caras rectangulares se utilizan para diámetros de eje superiores a 6,5 pulgadas (170 mm) o cuando el grosor de la pared del cubo de acoplamiento es un problema. Los tornillos de fijación a menudo acompañan a las llaves paralelas para bloquear las piezas de acoplamiento en su lugar. [3] El chavetero es una ranura longitudinal tanto en el eje como en la pieza de acoplamiento.
Las chavetas Woodruff son semicirculares , encajan parcialmente en un chavetero de segmento circular y el resto encaja en un chavetero de ranura longitudinal en la parte de acoplamiento. El segmento circular se puede cortar directamente mediante corte por inmersión con un cortador circular Woodruff sin ningún relieve. La principal ventaja de la chaveta Woodruff es la eliminación del fresado cerca de los hombros del eje, donde las concentraciones de tensión , [4] y la concentricidad se verían afectadas. [3] Esto último es particularmente importante para el funcionamiento a alta velocidad. El ajuste más exacto de la llave y el chavetero también reduce el juego y las concentraciones de tensión y mejora la confiabilidad de la llave. Una ventaja adicional es que una llave atascada se puede quitar de un eje con un golpe de martillo, el perfil circular empujará la llave fuera de la ranura, a diferencia de una llave estándar que deberá empujarse axialmente o sacarse de su ranura. . Las aplicaciones comunes incluyen máquinas herramienta , aplicaciones automotrices , quitanieves y hélices marinas .
Este tipo de clave fue desarrollado por William N. Woodruff de Hartford Connecticut . En 1888, el Instituto Franklin le otorgó la Medalla John Scott por su invención. [5]
La llave cónica está cónica solo en el lado que se acopla al cubo. El chavetero del cubo tiene una forma cónica que coincide con la de la chaveta cónica. Algunas llaves cónicas tienen una lengüeta o lengüeta para facilitar su extracción durante el desmontaje. El propósito del cono es asegurar la propia chaveta, así como también, enganchar firmemente el eje al cubo sin la necesidad de un tornillo de fijación. El problema con las chavetas cónicas es que pueden hacer que el centro de rotación del eje esté ligeramente fuera de la parte de acoplamiento. [3] Se diferencia de un bloqueo de eje cónico en que las llaves cónicas tienen un cono correspondiente en el chavetero, mientras que los cierres de eje cónico no.
Una llave escocesa o holandesa presenta un orificio de chavetero circular (en lugar de rectangular), que se produce al perforar axialmente el eje y el cubo ensamblados, con un pasador de metal que sirve como llave. Si el orificio y la chaveta son cónicos, la chaveta se denomina pasador holandés , que se introduce y, opcionalmente, se termina cortando o puliendo al ras con el extremo del eje. Si un orificio de chavetero holandés recto se rosca opcionalmente con una rosca, entonces un tornillo ordinario sirve como llave holandesa roscada.
