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DISEO DE ELEMENTOS DE MQUINAS
UNIONES CON AJUSTE
Ing. Wilson Calle
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INTRODUCCION
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Debido a las inexactitudes de los mtodos de produccin, es
imposible fabricarpartes de mquinas que tengan exactamente las
dimensiones escogidas duranteel diseo, y que todas las piezas de
una produccin en serie queden condimensiones iguales.
Por lo tanto, se debe aceptar cierta variacin en las medidas.
Cuando se requiereproducir piezas con cierta exactitud, por ejemplo
cuando stas van a serutilizadas en montajes, es necesario un
control de las dimensiones. Piezas que seproducen en algn lugar y
tiempo, deberan poderse montar, sinacondicionamientos, en otras que
se han producido en otro lugar o tiempo.
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LIMITES Y AJUSTES
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Se denomina ajuste a la relacin mecnica existente entre dos
piezas (unainterior llamada eje y otra exterior llamada agujero)
que pertenecen a unamaquina o equipo industrial cuando una de ellas
encaja o se acopla en la otra,
Siendo los acoplamientos de piezas cilndricas los ms empleados,
segeneralizaron las denominaciones de:
Agujero: para la pieza hembra que contiene.
Eje: para la pieza contenida.
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FORMAS DE LOS AJUSTES
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Un ajuste puede estar formado por piezas cilndricas, cnicas,
prismticas, encola de milano, etc., pero siempre estar compuesto
por dos piezas: EJE yAGUJERO.
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LIMITES Y AJUSTES
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En mecnica, el ajuste mecnico tiene que ver con la tolerancia de
fabricacin enlas dimensiones de dos piezas que se han de ajustar la
una a la otra.
El ajuste mecnico se realiza entre un eje y un orificio. Si uno
de ellos tiene unamedida nominal por encima de esa tolerancia,
ambas piezas sencillamente noajustarn y ser imposible
encajarlas.
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LIMITES Y AJUSTES
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Hay varios tipos de ajuste de componentes, segn cmo funcione una
piezarespecto de otra.
Forzado muy duro Forzado duro Forzado medio Forzado ligero
Deslizante Giratorio Holgado medio Muy holgado
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TIPOS DE AJUSTES
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Se entiende por ajuste forzado en los diferentes grados que
existen cuandouna pieza se inserta en la otra mediante presin y que
durante el funcionamientofuturo en la mquina, donde est montada, no
tiene que sufrir ninguna movilidado giro.
Por ajuste deslizante o giratorio se entiende que una pieza se
va a movercuando est insertada en la otra de forma suave, sin
apenas holgura.
Ajuste holgado es que una pieza se va a mover con respecto a la
otra de formatotalmente libre.
En el ajuste forzado muy duro el acoplamiento de las piezas se
produce pordilatacin o contraccin, y las piezas no necesitan ningn
seguro contra la rotacinde una con respecto a la otra.
En el ajuste forzado duro las piezas son montadas o desmontadas
a presinpero necesitan un seguro contra giro, (chaveta) que no
permita el giro de una conrespecto a la otra.
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TIPOS DE AJUSTES
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En el ajuste forzado medio las piezas se montan y desmontan con
granesfuerzo, y necesitan un seguro contra giro y
deslizamiento.
En el ajuste forzado ligero las piezas se montan y desmontan sin
granesfuerzo, con mazos de madera, por ejemplo y necesitan seguro
contra giro ydeslizamiento.
Los ajustes de piezas deslizantes tienen que tener una buena
lubricaciny su deslizamiento o giro tiene que ser con presin o
fuerza manual.
Las piezas con ajuste giratorio necesitan estar bien lubricadas
y puedengirar con cierta holgura.
Las piezas con ajuste holgado son piezas mviles que giran
libremente ypueden estar o no lubricadas.
Las piezas con ajustes muy holgados son piezas mviles con
muchatolerancia que tienen mucho juego y giran libremente.
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EJERCICIOS
1.- Encuentre las dimensiones del eje y del agujero para un
ajuste con juego con un tamao bsico de 34 mm.
2.- Encuentre los lmites del agujero y del eje de un ajuste con
apriete medio, usando un tamao bsico del agujero de 2 pulg.
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ESFUERZO Y CAPACIDAD DE PAR DE TORSION EN AJUSTES
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ESFUERZO Y CAPACIDAD DE PAR DE TORSION EN AJUSTES
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ESFUERZO Y CAPACIDAD DE PAR DE TORSION EN AJUSTES
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PROBLEMAS:
1. Se necesita un pasador gua para alinear el ensamble de un
accesorio de dospiezas. El tamao nominal del pasador es de 15 mm.
Tome las decisionesdimensionales para realizar un ajuste con un
juego de ubicacin de tamaobsico de 15 mm.
2. Se requiere un ajuste de interferencia para una maza de
hierro fundido de unengrane, el cual se montar sobre un eje de
acero. Tome las decisionesdimensionales para realizar un ajuste de
interferencia medio con tamaobsico de 45 mm.
3. Se necesita un perno para formar un pivote de una
articulacin. Encuentrelas dimensiones que se requieren para un
pasador y una horquilla de tamaobsico de 50 mm, con ajuste de
deslizamiento.
4. Es necesario describir una chumacera y su casquillo. El tamao
nominal esde 1 pulg. Qu dimensiones se necesitan para un tamao
bsico de 1 pulgcon un ajuste estrecho de operacin, si se trata de
un ensamble de chumaceray casquillo ligeramente cargado?
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PROBLEMAS:
5. Un engrane y un eje con dimetro nominal de 1.5 pulg deben
ensamblarsecon un ajuste de interferencia medio, como se especifica
en la tabla 7-9. Elengrane tiene una maza, con un dimetro externo
de 2.5 pulg, y una longitudtotal de 2 pulg. El eje est hecho de
acero AISI 1020 CD, y el engrane deacero completamente endurecido
para proporcionar Su= 100 kpsi y Sy= 85kpsi.
a) Especifique las dimensiones con tolerancias para lograr el
ajuste deseado entre el eje yorificio del engrane.
b) Determine las presiones mnima y mxima que podran
experimentarse en la interfasecon las tolerancias
especificadas.
c) Determine los peores factores de seguridad estticos que
protegen contra la fluencia enel ensamble del eje y el engrane, con
base en la teora de falla por energa de distorsin.
d) Determine el par de torsin mximo que se espera transmita la
junta sindeslizamiento, es decir, cuando el valor de la presin de
interferencia es mnimo paralas tolerancias especificadas.
