mm
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Ajuste
µm
µm
Material del cubo
Material del eje
N·m
µm
°C
Ajustes con apriete (a presión o por contracción) entre eje y cubo: presión de contacto, par y fuerza axial que soporta la unión, tensiones en cubo y eje, fuerza de prensado y temperatura a la que calentar el cubo para el calado. Ajustes ISO 286 o su propio apriete, ejes macizos o huecos, acero, fundición gris, aluminio y bronce.
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La unión debe transmitir el par con el apriete mínimo y mantenerse elástica con el máximo. Para la transmisión, el apriete mínimo se reduce en 0.8 × (Rz eje + Rz agujero), las crestas que se aplastan al prensar (DIN 7190). Las tensiones, la fuerza de prensado y el calentamiento usan el apriete máximo medido completo, lo que queda del lado de la seguridad.
| Apriete | Efectivo | Presión p | Par transmisible | Fuerza axial | σv cubo | σv eje |
|---|
Ambas piezas se tratan como cilindros de pared gruesa de la misma longitud (Lamé). El apriete se reparte entre la dilatación del cubo y la contracción del eje, y la presión de contacto es la que hace que la suma de ambos desplazamientos radiales sea igual al apriete.
Ecuaciones según Shigley's Mechanical Engineering Design (apartado 3-16) y DIN 7190-1 (rango elástico). Los ajustes ISO usan las desviaciones de ISO 286-2 de la calculadora de ajustes de este sitio. Los datos de material son valores típicos: acero E 210 GPa, ν 0,30, α 11,5·10⁻⁶/K; fundición gris EN-GJL-250 E 110 GPa, ν 0,26, α 10,5·10⁻⁶/K (frágil: límite del 50 % de la resistencia a tracción); aluminio 6082-T6 E 70 GPa, ν 0,33, α 23·10⁻⁶/K; bronce CuSn12 E 100 GPa, ν 0,34, α 18·10⁻⁶/K. Rozamiento frente al deslizamiento 0,10 – 0,15 para acero sobre acero en seco tras el prensado, mayor tras el calado por contracción (0,14 – 0,20). La fuerza de prensado usa el mismo μ; las fuerzas de prensado reales tienen una gran dispersión.
Esta calculadora comprueba un ajuste con apriete entre eje y cubo, ya sea a presión o por contracción. Elija un ajuste ISO 286 (H7/p6, H7/r6, H7/s6) o introduzca su propio apriete, los diámetros, la longitud de ajuste, los materiales y el rozamiento. Devuelve la presión de contacto con el apriete mínimo y máximo, el par y la fuerza axial que la unión puede transmitir antes de deslizar, las tensiones en cubo y eje frente a sus límites, la fuerza necesaria para prensar las piezas y la temperatura a la que calentar el cubo para el calado.
El ajuste H7/s6 transmite 238 N·m incluso en su extremo más holgado, una seguridad al deslizamiento de 1,19 para 200 N·m, con el cubo al 76 % del límite elástico con el ajuste más apretado. Para cargas de choque, use un cubo más largo, un ajuste más apretado o añada una chaveta.
Trate el eje y el cubo como cilindros de pared gruesa. El apriete se reparte entre la dilatación del cubo y la compresión del eje; la presión de contacto es aquella con la que ambos desplazamientos suman el apriete: p = δ / (d·[(1/Eh)((Do² + d²)/(Do² − d²) + νh) + (1/Es)((d² + di²)/(d² − di²) − νs)]).
T = μ · p · π · d · L · d/2, donde μ es el coeficiente de rozamiento, p la presión de contacto, d el diámetro de ajuste y L la longitud de ajuste. Use el apriete mínimo del campo de tolerancia, porque el ajuste debe transmitir el par incluso cuando las piezas salen en el extremo holgado.
Las superficies mecanizadas tienen crestas que se aplastan al prensar las piezas. DIN 7190 descuenta aproximadamente 0,8 × (Rz eje + Rz agujero) del apriete medido. En superficies rectificadas finas la pérdida es pequeña; en superficies torneadas puede consumir buena parte de un ajuste a presión ligero.
Caliente el cubo hasta que su agujero crezca el apriete máximo más un juego de montaje de aproximadamente el 0,1 % del diámetro: ΔT = (δmax + 0,001·d) / (α·d). Para el acero, α es de unos 11,5·10⁻⁶ por kelvin. Mantenga los cubos de acero por debajo de unos 350 °C, o enfríe en su lugar el eje con hielo seco o nitrógeno líquido.
H7/p6 es un ajuste a presión ligero de posicionamiento que puede no tener casi apriete en su extremo holgado; posiciona las piezas pero transmite poco par. H7/r6 es un ajuste a presión medio, y H7/s6 un ajuste forzado para piezas de acero montadas de forma permanente que deben transmitir par. Compruebe el resultado con esta calculadora, porque la elección correcta depende del diámetro, la pared del cubo y la carga.
Sí, pero la fundición gris es frágil y poco resistente a tracción, por lo que la tensión tangencial en el agujero debe quedar muy por debajo de su resistencia a tracción; esta calculadora la limita a aproximadamente la mitad. Use un cubo más grueso o un ajuste más ligero, y evite el calado con grandes diferencias de temperatura.
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