1. Un eje de acero UNS G10350, tratado térmicamente con una resistencia a la fluencia mínima de 𝟕𝟓 𝒌𝒑𝒔𝒊, tiene un diámetro de
𝟏
𝟕
𝟏𝟔
𝒑𝒖𝒍𝒈. El eje gira a 600 rpm y transmite 40 hp a través de un engrane. Seleccione la cuña apropiada para el engrane.
Solución:
2. El uso de hombros es una manera
excelente de ubicar axialmente el
elemento del eje y realizar cualquier
empuje necesario.
Configuración del eje
La configuración general del eje que alberga
sus elementos constituyentes (como
engranajes, cojinetes y poleas) debe
especificarse al principio del proceso de diseño
para realizar un análisis de fuerza libre y
obtener un diagrama de momento cortante.
La geometría de un eje es la de
un cilindro escalonado.
Esta figura muestra un ejemplo de un eje escalonado de
malla que soporta un reductor de tornillo sin fin. Cada
hombro del eje tiene un propósito específico, por lo que
se recomienda a los lectores que lo determinen mediante
la observación.
Generalmente, la geometría del eje a diseñar
se determina en base a una evaluación de un
modelo existente en el que se deben realizar
cambios limitados.
3. Si no hay un diseño como punto de partida, existen muchas soluciones para determinar la geometría del eje.El
problema se ilustra mediante los dos ejemplos de la figura.
a) Seleccione la configuración de un eje para soportar y
ubicar los dos engranes y los dos cojinetes.
b)
La solución utiliza un piñón integral, tres hombros, cuña,
chavetero y manguito. El alojamiento ubica los cojinetes en
sus anillos exteriores y recibe las cargas de empuje.
c) Seleccione la configuración del eje del ventilador.
Las soluciones que se muestran en las Figuras b) y d) no son necesariamente las mejores, pero ilustran cómo fijar el
equipo instalado en el eje y su posición en la dirección axial y la forma en que se toma en cuenta la transferencia de par
de torsión de un elemento a otro.
4. Configuración axial de componentes
Generalmente, el posicionamiento axial de las piezas está determinado por la configuración de la carcasa y otras
piezas de engranaje.
En general, es mejor apoyar los componentes que soportan la carga entre cojinetes en lugar de entre cojinetes en
voladizo.
La longitud de la protuberancia debe mantenerse corta para minimizar la deflexión.
Para ejes extremadamente largos que soportan múltiples componentes de carga, puede ser necesario
proporcionar más de dos cojinetes. En este caso, se debe tener mucho cuidado al alinear los cojinetes.
Los ejes deben mantenerse cortos para minimizar los momentos flexionantes y las de flexiones.
Se requiere algo de espacio axial entre los componentes para permitir que el lubricante fluya y proporcionar espacio de
paso para la extracción de los componentes por el extractor.
El medio principal para ubicar los componentes es posicionarlos contra un hombro del eje. Un hombro también
proporciona un soporte sólido para minimizar la deflexión y vibración del componente.
