UNIONES ARBOLES Y EJES


CUÑAS DE UNION
La cuña es una máquina simple que consiste en una pieza de madera o de metal con forma de prisma triangular con la punta muy filosa. Técnicamente es un doble plano inclinado portátil. Sirve para hender o dividir cuerpos sólidos, para ajustar o apretar uno con otro, para calzarlos o para llenar alguna raja o círculo.
El funcionamiento de la cuñas responden al mismo principiodel plano inclinado. Al moverse en la dirección de su extremo afilado, la cuña genera grandes fuerzas en sentido perpendicular a la dirección del movimiento.
Ejemplos muy claros de cuña son: hachas, cinceles y clavos aunque, en general, cualquier herramienta afilada, como el cuchillo matador o el filo de las tijeras, puede actuar como una cuña.


Las cuñas se usan para evitar el movimientorelativo entre una flecha y elementos de máquinas tales como engranes, poleas, ruedas dentadas, levas, palancas, volantes, impulsores, etc. Hay muchas clases de cuñas (algunas de las cuales se han estandarizado) para diferentes necesidades de diseño. El tipo particular de cuña especificada dependerá de la magnitud del par de torsión transmitido, del tipo de carga (estable, variable u oscilatoria),ajuste requerido, esfuerzo limitante en la flecha y costo.

TIPOS DE CUÑAS
En la Figura se muestran diferentes tipos de conexiones con cuñas.




De los tipos de cuñas mostrados en esta figura, las cuñas más comunes de usar son:
cuña cuadrada,
la cuña cónica y
la cuña Woodruff.Debido a que la distribución real del esfuerzo para uniones con cuñas no se ha comprendido totalmente, deberá usarse un factor de seguridad de 1.5 cuando el par de torsión sea estable, y de 2.5 hasta 4.5 cuando se tengan choques fuertes (sobre todo si las cargas con fluctuantes). Para evitar desgane del cubo sobre la flecha, cuando se utiliza cuña recta (es decir, no cónica) y para asegurarbuen agarre, la longitud del cubo deberá ser por lo menos 25% mayor que el diámetro de la flecha. La longitud mínima de la cuña deberá también ser por lo menos 25% mayor que el diámetro de la flecha. Por lo general, el cubo se fija en su lugar sobre la cuña recta mediante el uso de opresores. Cuando no se usan opresores, deberá especificarse ajuste de poca presión entre la flecha y el cubo.
Lasdimensiones para varios tipos de cuñas han sido estandarizadas 13 y pueden obtenerse en manuales de ingeniería.
Cuña cuadrada estándar: La cuña cuadrada es quizá el tipo de cuña más comúnmente usado donde la dimensión W es igual a la cuarta parte del diámetro de la flecha . Como se observa en la Figura, ésta es ajustada de modo que la mitad del espesor hace contacto con la flecha y la otra mitadcon el cubo. El cuñero es cortado por una máquina de hacer cuñeros o por una escariadora. El cuñero en la flecha se corta con una fresa.Se utiliza cortador fresa plano de ancho W para hacer el cuñero con extremos con curvatura igual al radio del cortador. Se utiliza cortador fresa de espiga de diámetro igual al ancho W de la cuña para cortar un cuñero perfilado. Hasta donde sea posible, deberáusarse cuñero con curvatura.

Cuña estándar plana:
La cuña estándar plana se usa para el caso de que el cubo del engrane, polea, etc., sea de poco espesor. En la flecha la altura del cuñero es estándar, mientras que la altura es menor en el cubo. La cuña extradelgada plana tiene cuñero de poca altura tanto en la flecha como en el cubo. Esto se aplica para la flecha hueca y para el cubo de pocoespesor.
Para las cuñas cónicas, el par de torsión que se transmite depende del contacto friccional entre el cubo y la flecha.

Cuña Woodruff:
La cuña Woodruff se emplea para trabajos de servicio ligero, debido a lo profundo del cuñero, hace que la flecha se debilite pero tiene la ventaja de fácil alineación por sí sola con el cubo, debido a la libertad que tiene de girar dentro del cuñero...