chaveta

Una chaveta es un pequeño bloque de metal, generalmente de acero, que se asienta en ranuras coincidentes cortadas en un eje y una pieza de acoplamiento (típicamente una polea, engranaje o acoplamiento) para evitar la rotación relativa. Cuando el eje gira, la chaveta transfiere el par directamente al cubo sin deslizarse. La chaveta absorbe el esfuerzo cortante a través de sus caras planas y depende de la fricción y las paredes de la ranura para mantener todo en su lugar.

Las chavetas vienen en varias formas estándar. La más común es la chaveta cuadrada, una barra rectangular simple, a menudo con una ligera conicidad en la parte superior. La chaveta paralela (también llamada chaveta plana) no tiene conicidad y se asienta al ras en la ranura. La chaveta Woodruff tiene un perfil semicircular, asentada en un rebaje curvo en el eje, y es preferida cuando los componentes deben deslizarse axialmente a lo largo del eje. Las chavetas cónicas se utilizan en maquinaria pesada donde la acción de acuñamiento ayuda a sujetar firmemente el cubo.

Las chavetas se dimensionan proporcionalmente al diámetro del eje. Un eje de 12 mm típicamente lleva una chaveta cuadrada de 4 mm x 4 mm, mientras que un eje de 25 mm usa una chaveta de 8 mm x 7 mm. La longitud varía según la aplicación, desde 15 mm en espacios reducidos hasta más de 100 mm en transmisiones industriales. El material es casi siempre acero al carbono medio, endurecido para resistir el desgaste en las ranuras. La chaveta misma debe ser más blanda que el eje o el cubo; si es más dura, rayará las ranuras en lugar de desgastarse uniformemente.

Las ranuras (o chaveteros) se cortan en el eje y el cubo utilizando una brocha o una fresa de extremo. Las tolerancias ajustadas son críticas: si están demasiado flojas, la chaveta traquetea o se cizalla bajo carga; si están demasiado apretadas, la instalación daña la chaveta o el cubo. Existen clases de tolerancia estándar en las especificaciones de fabricación para asegurar que las piezas encajen correctamente.

Las chavetas fallan cuando los picos de par exceden lo que la chaveta puede absorber en cizallamiento, causando que se fracture o deforme. Una chaveta cizallada indica una sobrecarga del eje o un acoplamiento atascado aguas abajo. A diferencia de un perno o un cojinete, una chaveta es un dispositivo de seguridad de un solo uso: cede antes de que el eje se doble. El reemplazo requiere desmontar el cubo, por lo que las chavetas a veces se combinan con tornillos de fijación o bridas para añadir seguridad. En entornos de alta vibración, la chaveta puede migrar lentamente fuera de las ranuras si el ajuste es flojo, lo que lleva a una pérdida gradual de la transmisión.