Chave (engenharia)

Out 24, 2021

Existem cinco tipos principais de chaves: afundada, sela, tangente, redonda, e spline.

Chave afundadaEditar

Tipos de chaves afundadas: rectangular, quadrada, paralela afundada, gib-head, pluma, e Woodruff.

Chaves paralelasEditar

As chaves paralelas são as mais utilizadas. Elas têm uma seção transversal quadrada ou retangular. As chavetas quadradas são usadas para eixos menores e as retangulares são usadas para diâmetros de eixo superiores a 6,5 pol. (170 mm) ou quando a espessura da parede do cubo correspondente é um problema. Parafusos de ajuste muitas vezes acompanham as chaves paralelas para travar as peças conjugadas no lugar. O rasgo de chaveta é uma ranhura longitudinal tanto no eixo como na peça conjugada.

  • O assento da chaveta num eixo para uma chaveta paralela

    >

  • Uma roda dentada com chaveta interna

  • Cross-secção de uma junta com chaveta paralela

W = d/4 H = 2d/3

where

  • W é a largura da chaveta
  • H é a altura da chaveta
  • d é o diâmetro do eixo

Chaves de madeira rugosa Editar

Chaves de madeira rugosa são semicirculares, encaixando parcialmente no rasgo de chaveta de segmento circular A*B com o restante encaixando em um rasgo de chaveta de ranhura longitudinal na peça conjugada. O segmento circular pode ser cortado directamente através de um corte por imersão com uma fresa circular Woodruff sem qualquer relevo. A principal vantagem da chaveta Woodruff é a eliminação da fresagem perto dos ombros do eixo, onde as concentrações de tensão e concentricidade seriam afectadas. Esta última é particularmente importante para operações de alta velocidade. O ajuste mais exacto da chaveta e do rasgo de chaveta também reduz a folga e as concentrações de tensão, e melhora a fiabilidade da chave. Uma vantagem adicional é que uma chave fixa pode ser removida de um eixo com um golpe de martelo, o perfil circular empurrará a chave para fora da ranhura, ao contrário de uma chave padrão que terá de ser empurrada axialmente, ou puxada para fora da sua ranhura. As aplicações comuns incluem máquinas-ferramentas, aplicações automotivas, sopradores de neve e hélices marítimas.

Este tipo de chave foi desenvolvido por William N. Woodruff de Hartford Connecticut. Em 1888, ele recebeu a medalha John Scott do Instituto Franklin por sua invenção.

  • Uma chave Woodruff instalada

  • Uma chave Woodruff e chaveway

  • Gear G está positivamente localizado no eixo S pela chaveta Woodruff N

Chaves cónicasEditar

A chave cónica é cónica apenas no lado que engata o cubo. O rasgo de chaveta no cubo tem um cone que corresponde ao da chave afunilada. Algumas teclas cónicas têm um escárnio, ou aba, para fácil remoção durante a desmontagem. A finalidade do cone é fixar a própria chave, assim como, encaixar firmemente o eixo no cubo sem a necessidade de um parafuso de ajuste. O problema com as chaves cónicas é que elas podem fazer com que o centro da rotação do eixo fique ligeiramente afastado da peça conjugada. É diferente de uma fechadura de eixo cônico que as chavetas cônicas têm uma conicidade correspondente no rasgo de chaveta, enquanto que as fechaduras de eixo cônico não têm.

OutrosEditar

Uma chave escocesa ou chave holandesa tem um furo de rasgo de chaveta circular (em vez de rectangular), produzido pela perfuração axial no cubo e eixo montados, com um pino de bucha metálica a servir de chaveta. Se o furo e a chaveta são cónicos, a chave é referida como um pino holandês, que é accionado e opcionalmente terminado através de corte ou rectificação com a extremidade do eixo. Se um furo reto de chaveta holandesa for opcionalmente roscado com uma rosca, então um parafuso comum serve como chave holandesa roscada.

Pinos de mola são um componente alternativo da chaveta holandesa, em vez de pinos de bucha maciça. Um pino de mola é auto-roscante e não funciona solto sob vibração. Pinos de mola ocos proporcionam uma resistência ao cisalhamento mais fraca que um pino de bucha sólido, e a resistência pode ser variada variando a espessura da parede. Esta especificação limitada de resistência ao cisalhamento é projetada para manter o funcionamento normal, mas depois cede em caso de torque excessivo do eixo, protegendo assim o resto da máquina de danos.

Introduzir um componente adicional de bucha entre o cubo e o eixo melhora o desempenho e a conveniência das juntas com chaveta. As buchas Taper-Lock são encaixes de cubo com chaveta que fornecem três ranhuras de chaveta holandesas roscadas e dois parafusos de ajuste como chaveta holandesa, além da ranhura de chaveta retangular. As ranhuras de chaveta holandesas são roscadas apenas no lado alternativo do cubo ou do eixo, com um furo de rosca livre no lado oposto. Ao simplesmente introduzir os parafusos de ajuste nos furos seleccionados, o mecanismo do cubo funciona convenientemente para bloquear rigidamente ou soltar definitivamente do eixo, sem martelar ou puxar o cubo. As buchas Quick-disconnect (QD) funcionam de forma semelhante, mas colocam um padrão circular de três furos sem rosca e três furos totalmente rosqueados mais para fora do eixo do eixo em um flange da bucha, ao invés de atravessar a interface bucha-cubo.

Uma junta Hirth é semelhante a uma junta estriada mas com os dentes na extremidade do eixo em vez de na superfície.

Chaves de selimEditar

Estes tipos de chaves são geralmente fixadas ao elemento motor (por exemplo, eixos). Estes tipos de chaves têm menos força em comparação com as chaves afundadas. Estas são raramente utilizadas, para transmitir uma menor potência aos membros motrizes (por exemplo, acoplamentos)

Chaves tangentesEditar

Chaves tangentes são utilizadas em aplicações de alto torque para serviço pesado. A chaveta é semelhante a uma chaveta paralela, excepto que se estende tangencialmente para fora do eixo externo para o eixo interno. O que teria sido o lado de cada chaveta forma saltos contra os quais a chaveta, e transfere a força compressiva. Este último ponto significa que para o movimento reversível do eixo, é necessária outra chave ao longo de uma tangente para fora na direcção oposta. Normalmente isto será compensado em 90° ou 180° sobre o eixo. A chave pode ser em forma de cunha, rectangular, ou quadrada, mas são usadas particularmente chaves rectangulares de dupla faceta.

Chaveta de eixoEditar

Artigo principal: Spline (mecânico)

Este tipo de chave usa vários rasgos de chaveta no cubo para transmitir alta potência.

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