fijacion de arboles

Area de Ingeniería Mecánica.
Departamento de Tecnología.

Campus de Riu Sec. 1207112071-Castellón. Spain.
Autor/es: Ximo Sancho i Bru (sancho@tec.uji.es)
Código: ADM-SOLD1
Categoría: Diseño de Máquinas
Tema: Otros elementos de fijación
Creación:20-Dic-1997
Ultima revisión: 8-nov-02- Ximo Sancho

TEMA 7: OTROS ELEMENTOS DE FIJACIÓN
7.1. Introducción
7.2. Elementos de fijación radial7.2.1. Pasadores y prisioneros
7.2.2. Cuñas y chavetas
7.2.3. Ejes acanalados, estriados y poligonales
7.3. Elementos de fijación axial
7.3.1. Anillos de seguridad
7.3.2.
7.3.2. Anillos de retención
7.3.3. Hombros
7.3.4. Separadores
7.3.5. Tuercas de seguridad
7.3.6. Sargentos o abrazaderas

7.1. Introducción
En este capítulo presentaremos otros tipos de elementos que pueden serutilizados para unir
dos o más elementos. Los elementos que se presentan servirán básicamente para hacer
solidarias dos piezas en movimiento de rotación (maza o cubo y eje). Por ellos se realizará
una distinción entre aquellos elementos que aseguren que no se produce un
desplazamiento de los elementos en cuestión en la dirección del eje de rotación (fijación
axial), frente a los que aseguran elgiro simultáneo de las piezas (fijación radial).
7.2. Elementos de fijación radial
7.2.1. Pasadores y prisioneros
Los pasadores son la forma más sencilla y más antigua de cuantas se emplean en la
construcción de máquinas: un pasador transversal se introduce en un taladro que atraviesa
las piezas a unir.

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Tema 7: Otros elementos de fijación

Sirven para asegurar la posición relativa dedos o más piezas, como puedan ser las partes
inferior y superior de una caja de engranajes, para fijar cubos sobre árboles, o para el
aseguramiento de tornillos, tuercas y pernos.
Son baratos y adecuados para pequeños momentos de giro.
Existen distintos tipos de pasadores:
-

El pasador cilíndrico exige para su ajuste
una estrecha tolerancia del taladro, que
aumenta su costo. Los hay detres tipos: de
extremos planos (A), de extremos
abombados
(B)
y
de
extremos
achaflanados (C).

-

El pasador cónico (conicidad 1:50) sirve
para centrar pero exige un escariado del
agujero de paso, que encarece la
construcción. El pasador cónico con espiga roscada puede extraerse, por medio
de una tuerca, incluso de los agujeros ciegos.

-

El pasador elástico puede prescindir deuna tolerancia de taladro estricta,
gracias a su elasticidad transversal.

Cálculo de solicitaciones y dimensionamiento de uniones con pasador:
a) Perno transversal en una barra de tracción:

Tema 7: Otros elementos de fijación

3

Hay 2 secciones que sufren a cortadura, con lo que habrá que limitar las tensiones
tangenciales resultantes:
F
τ = 2 2 ≤ τ adm
π ⋅d
4
También apareceel fenómeno de aplastamiento en el tramo de la horquilla y de la
barra:
F
F
σ apl,horqilla = 2
, σ apl, barra =
≤ σ apl , adm
d⋅b
d⋅l
Y por último, también podríamos estudiar la flexión si el pasador es suficientemente
largo:
F 
l
⋅ b + 
4 
2
σ flex , max =
≤ σ adm
3
π ⋅d
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b) Pasador transversal sometido a un momento de giro Mt:

Hay 2 secciones que sufren acortadura, con lo que habrá que limitar las tensiones
tangenciales resultantes:
Mt
τ = D 2 ≤ τ adm
π ⋅d
4
Y también aparece el fenómeno de aplastamiento en el tramo del cubo y del eje:

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Tema 7: Otros elementos de fijación

σ apl, cubo

Mt
= D+s
s⋅d

,

σ apl ,eje

Mt
D
2⋅
3 ≤σ
apl, adm
D⋅d
4

c) Pasador longitudinal sometido a un momento de giro Mt:

En este caso seestudia sólo la cortadura del pasador de longitud l:
Mt
D
τ = 2 ≤ τ adm
d⋅l
De forma similar, para fijar cubos sobre árboles también se pueden emplear tornillos
prisioneros. Se trata de afianzadores que se insertan radialmente a través de la maza para
que se apoyen en la superficie externa del eje, haciendo presión sobre él. La punta del
tornillo de ajuste puede ser plana, ovalada, cónica,...