Hay cinco tipos principales de chavetas: hundidas, de silla de montar, tangentes, redondas y estriadas.
Chaveta hundidaEditar
Tipos de chavetas hundidas: rectangulares, cuadradas, paralelas hundidas, de cabeza de pluma y Woodruff.
Chavetas paralelasEditar
Las chavetas paralelas son las más utilizadas. Tienen una sección transversal cuadrada o rectangular. Las chavetas cuadradas se utilizan para ejes más pequeños y las chavetas de cara rectangular se utilizan para diámetros de eje superiores a 6,5 pulgadas (170 mm) o cuando el grosor de la pared del cubo de acoplamiento es un problema. Las chavetas paralelas suelen ir acompañadas de tornillos de fijación para bloquear las piezas de contacto en su lugar. La chaveta es una ranura longitudinal tanto en el eje como en la pieza de contacto.
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El asiento de la chaveta en un eje para una chaveta
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Una rueda dentada con un chavetero interno
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Sección transversal de una chavetasección de una chaveta paralela
W = d/4 H = 2d/3
donde
- W es la anchura de la chaveta
- H es la altura de la chaveta
- d es el diámetro del eje
Las chavetas de madera Editar
Las chavetas de madera son semicirculares, encajan parcialmente en el segmento circular A*B y el resto en una ranura longitudinal de la pieza de contacto. El segmento circular se puede cortar directamente por inmersión con una fresa Woodruff circular sin ningún tipo de relieve. La principal ventaja de la chaveta Woodruff es la eliminación del fresado cerca de los hombros del eje, donde las concentraciones de tensión y la concentricidad se verían afectadas. Esto último es especialmente importante para el funcionamiento a alta velocidad. El ajuste más exacto de la chaveta y el chavetero también reduce la holgura y las concentraciones de tensión y mejora la fiabilidad de la chaveta. Una ventaja adicional es que una chaveta atascada puede retirarse de un eje con un golpe de martillo, el perfil circular empujará la chaveta fuera de la ranura, a diferencia de una chaveta estándar que tendrá que ser empujada axialmente, o sacada de su ranura. Las aplicaciones más comunes son las máquinas-herramienta, las aplicaciones de automoción, los sopladores de nieve y las hélices marinas.
Este tipo de llave fue desarrollado por William N. Woodruff de Hartford Connecticut. En 1888 recibió la medalla John Scott del Instituto Franklin por su invención.
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Una chaveta Woodruff instalada
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Una chaveta Woodruff y chavetero
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El engranaje G está posicionado en el eje S por la chaveta Woodruff N
Chavetas cónicasEditar
La chaveta cónica es cónica sólo en el lado que encaja en el cubo. El chavetero del cubo tiene una conicidad que coincide con la de la chaveta cónica. Algunas chavetas cónicas tienen una cuña, o lengüeta, para facilitar su extracción durante el desmontaje. La finalidad de la chaveta cónica es asegurar la propia chaveta, así como encajar firmemente el eje en el cubo sin necesidad de un tornillo de fijación. El problema de las chavetas cónicas es que pueden hacer que el centro de rotación del eje esté ligeramente desviado de la pieza de acoplamiento. Se diferencia de una cerradura de eje cónico en que las chavetas cónicas tienen una conicidad correspondiente en el chavetero, mientras que las cerraduras de eje cónico no la tienen.
OtrosEditar
Una chaveta escocesa o chaveta holandesa presenta un orificio de chaveta circular (en lugar de rectangular), producido mediante la perforación axial en el cubo y el eje ensamblados, con un pasador metálico que sirve de chaveta. Si el orificio y la chaveta son cónicos, la chaveta se denomina pasador holandés, que se introduce y opcionalmente se termina cortando o rectificando a ras del extremo del eje. Si un orificio de chaveta holandesa recto está opcionalmente roscado, entonces un tornillo ordinario sirve como chaveta holandesa roscada.
Los pasadores de resorte son un componente alternativo de la chaveta holandesa, en lugar de los pasadores sólidos. Un pasador elástico se autofija y no se afloja con las vibraciones. Los pasadores elásticos huecos proporcionan una resistencia al cizallamiento más débil que la de los pasadores macizos, y la resistencia puede variar variando el grosor de la pared. Esta especificación de resistencia limitada al cizallamiento está diseñada para sostener el funcionamiento normal, pero luego ceder en caso de un par de torsión excesivo del eje, protegiendo así el resto de la máquina de los daños.
La introducción de un componente de casquillo adicional entre el cubo y el eje mejora el rendimiento y la comodidad de las uniones con chaveta. Los casquillos Taper-Lock son accesorios de cubo con chaveta que proporcionan tres chavetas holandesas roscadas y dos tornillos de fijación como chavetas holandesas, además de la chaveta rectangular. Los chaveteros holandeses están roscados sólo en el lado alternativo del buje o del eje, con una forma de orificio de paso de rosca en el lado opuesto. Simplemente introduciendo los tornillos prisioneros en los agujeros seleccionados, el mecanismo del cubo funciona convenientemente para bloquearse rígidamente o liberarse definitivamente del eje, sin martillar ni tirar del cubo. Los casquillos de desconexión rápida (QD) funcionan de forma similar, pero colocan un patrón circular de tres orificios no roscados y tres orificios totalmente roscados más allá del eje del casquillo en una brida del casquillo, en lugar de a través de la interfaz entre el casquillo y el cubo.
Una junta Hirth es similar a una junta estriada pero con los dientes en el extremo del eje en lugar de en la superficie.
Chavetas de monturaEditar
Este tipo de chavetas se fijan generalmente al miembro motriz (por ejemplo, los ejes). Estos tipos de llaves tienen menos fuerza en comparación con las llaves hundidas. Se trata de chavetas poco utilizadas, para transmitir una menor potencia a los miembros motrices (por ejemplo, los acoplamientos)
Chavetas tangentesEditar
Las chavetas tangentes se utilizan en aplicaciones de alto par de torsión para trabajos pesados. El chavetero es similar al de una chaveta, excepto que se extiende tangencialmente fuera del eje externo hacia el eje interno. Lo que hubiera sido el lado de cada chavetero forma talones contra los que se asienta la chaveta, y transfiere la fuerza de forma comprimida. Este último punto significa que para el movimiento reversible del eje, se necesita otra chaveta a lo largo de una tangente hacia fuera en la dirección opuesta. Normalmente, esta chaveta estará desplazada 90° o 180° en el eje. La chaveta puede tener forma de cuña, rectangular o cuadrada, pero se utilizan especialmente las chavetas rectangulares de doble conicidad.
Chaveta estriadaEditar
Este tipo de chaveta utiliza múltiples chavetas en el cubo para transmitir una gran potencia.