Ejes de Transmision

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
ESCUELA DE MECANICA
CATEDRA DE DISEÑO

EJES DE
TRANSMISIÓN
MERIDA 2010

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
INTRODUCCIÓN
Casi toda la maquinaria rotatoria esta dotada de flechas de transmisión o
simplemente flechas, con el fin de transferir movimiento y par de torsión
rotatorios de un sitio a otro. Por lo tanto, el diseñador de maquinas tiene la tarea
de diseñarflechas. Este capitulo explorara algunos de los problemas comunes
que se presentan en esta tarea.
Por lo general, una flecha transmite a la maquina por lo menos un par de torsión
proveniente de un dispositivo impulsor. Algunas veces, las flechas servirán de
soporte para engranes, poleas o ruedas dentadas, mismas que transmiten un
movimiento rotatorio de una a otra flecha, vía engranes, bandas ocadenas. La
flecha podría ser parte integral del impulsor, como la flecha de un motor
eléctrico o el cigüeñal de un motor de combustión interna.

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
CARGAS DE FLECHA
Las cargas en las flechas de transmisión rotatoria son principalmente de uno de
dos tipos: torsión debido al par de torsión transmitido o de flexión proveniente de
cargas transversales por engranes, poleaso ruedas dentadas. Estas cargas suelen
ocurrir combinadas, ya que, por ejemplo, el par de torsión transmitido puede
estar asociado con fuerzas en los dientes de engranes o ruedas dentadas de las
flechas. El carácter de las cargas por par de torsión y de las de flexión puede ser
uniforme (constante) o variar con el tiempo. Uniformes y variables en el tiempo,
las cargas por par de torsión y aflexión también pueden ocurrir en una misma
flecha en cualquier combinación.

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
SUJECIONES Y CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS

Aunque a veces es posible diseñar flechas de transmisión útiles que en toda su
longitud no tenga modificaciones en el diámetro de la sección, lo mas común en
las flechas es que tengan una diversidad de escalones o resaltos u hombros donde
cambiael diámetro, a fin de adaptarse a elementos sujetos como cojinetes,
ruedas dentadas, engranes, etcétera, como se aprecia en la figura 7-1, que
también muestra todo un abanico de procedimientos de uso común para sujetar o
localizar elementos sobre una flecha. Los escalones o los hombros son
necesarios para conseguir una ubicación axial, precisa y consistente de los
elementos sujetos, así comopara obtener el diámetro correcto, adecuado a piezas
estándar como los cojinetes.
Se suele recurrir a cuñas, chavetas circulares o espigas atravesada para asegurar
elementos que deban ir sujetos a la flecha, con el fin de transmitir el par de
torsión requerido o para fijar la pieza axialmente.

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
SUJECIONES Y CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS

Figura 7.1 varios métodosde sujeción de elementos a flechas

Las cuñas requieren una ranura
necesitar un tornillo prisionero
chavetas circulares ranura las
perforaciones en estas. Cada uno
concentraciones de esfuerzos.

tanto en la flecha como en la pieza, y pudieran
para impedir cualquier movimiento axial. Las
flechas, y las espigas transversales generan
de estos cambios de contorno contribuirá ciertasELEMENTOS DE MAQUINAS II
MATERIALES PARA FLECHAS
La mayor parte de las flechas de máquinas se fabrican a partir de un acero al bajo
o medio carbono, ya sea rolado en frío o en caliente, aunque también cuando se
requiera de su superior resistencia, se aplican aceros de aleación. En flechas de
diámetros más pequeños (menores de alrededor de 3 pulg de diámetro), se
recurre más al acero rolado enfrío, y en tamaños mayores se utiliza acero rolado
en caliente. La misma aleación, rolada en frío, tiene propiedades mecánicas
superiores a las que tienen rolado en caliente, por el trabajo en frío, pero esto se
obtiene a costa de esfuerzos residuales a tensión en la superficie. El maquinado
para formar cuñeros, ranuras o escalones libera estos esfuerzos locales
residuales, pudiendo...