acuñado

Una conexión acuñada utiliza una cuña metálica rectangular, llamada chaveta, encajada en ranuras coincidentes en un eje y un cubo para transmitir el par y evitar la rotación relativa. La ranura en el eje se llama chavetero; la ranura en el cubo o rueda se llama ranura de chaveta. Cuando la chaveta se asienta completamente en ambas ranuras, las dos partes se mueven como una sola unidad, con la chaveta soportando la carga de cizallamiento entre ellas.

Las chavetas vienen en varios perfiles estándar. La más común es la chaveta cuadrada, una barra rectangular simple que típicamente tiene una profundidad igual a un cuarto del diámetro del eje. Las chavetas paralelas tienen superficies superior e inferior planas y lados ligeramente cónicos; se deslizan desde el extremo del eje. Las chavetas Woodruff son semicirculares y se asientan en un chavetero redondeado, ofreciendo una mejor concentricidad para aplicaciones de alta velocidad. Las chavetas de cabeza de gib tienen una cabeza sobresaliente para su extracción con martillo o extractor, útil en trabajos con mucho desmontaje.

La unión acuñada transfiere potencia a través de la fricción y el contacto directo entre los flancos de la chaveta y las paredes de ambas ranuras. La capacidad de carga depende de la longitud de la chaveta, la resistencia del material y la presión que actúa perpendicular a la chaveta. Una chaveta corta en un eje que soporta cargas de impacto puede cizallarse; un chavetero de tamaño insuficiente puede deformarse bajo tensión cíclica. Por el contrario, una unión de chaveta sobredimensionada se convierte en una conexión rígida que puede enmascarar una falla de cojinete en otra parte del sistema.

Modos de falla comunes y selección

Las chavetas fallan por cizallamiento cuando el par excede su resistencia transversal, por aplastamiento si el material en el chavetero o la ranura de chaveta cede bajo presión concentrada, o por desgaste por frotamiento si ocurre un movimiento relativo a pesar de la chaveta. El material de la chaveta es casi siempre acero, endurecido para resistir la deformación; los materiales del eje y del cubo varían ampliamente. Un ajuste adecuado requiere un juego mínimo; un traqueteo de chaveta suelta causa desgaste y ruido sin transmitir el par completo.

Los ensamblajes acuñados se prefieren sobre pasadores, ajustes a presión o estrías en aplicaciones donde el desmontaje es rutinario y la concentricidad no es crítica, como poleas, piñones y engranajes en maquinaria general. En husillos de precisión o ejes de alta velocidad, las estrías o los ajustes por contracción a menudo reemplazan a las chavetas porque las chavetas crean concentraciones de tensión en la parte inferior del chavetero, lo que aumenta el riesgo de fatiga. El término acuñado también se aplica al producto terminado: un eje acuñado, un cubo acuñado o un acoplamiento acuñado.