Selección de una tuerca intercambiable

Selección de una tuerca intercambiable

510ES
Punto de selección
Tuerca intercambiable
Selección de una tuerca intercambiable
[Par de torsión dinámico admisible T y empuje dinámico admisible F]
El par de torsión dinámico admisible (T) y el empuje dinámico admisible (F) son el par de torsión y
el empuje en el cual la presión de la superficie de contacto en el diente del cojinete equivale a 9,8 N/
mm2. Estos valores se utilizan como regleta de medición para determinar la resistencia de la tuerca
intercambiable.
10
7
5
3
2
1
0,7
0,5
0,3
0,2
1
2 3
5 7 10 20 30 50 70 100
Velocidad de deslizamiento V (m/min)
Fig.1 Valor pV
 fS: Factor de seguridad
Para calcular la carga aplicada a la tuerca intercambiable, es necesario obtener con precisión
el efecto de inercia que cambia con el peso y
la velocidad dinámica de un objeto. En general,
con la máquinas de vaivén o de rotación, no es
fácil obtener con precisión todos los factores,
tales como el efecto de puesta en marcha y
parada, que siempre se repiten. Por lo tanto,
si la carga real no puede obtenerse, es necesario seleccionar un cojinete, al mismo tiempo
que se deben tener en cuenta los factores de
seguridad obtenidos empíricamente (fS) que se
muestran en la Tabla1.
Tabla1 Factor de seguridad (fS)
Tipo de carga
Límite inferior de fS
Para carga estática utilizada con
menos frecuencia
1a2
Para una carga unidireccional
común
2a3
Para una carga en la cual se
generan vibraciones/impactos
4 o mayor
B17-5
Tuerca intercambiable
Presión de la superficie p (N/mm2)
[Valor pV]
Con un cojinete deslizante, se utiliza un valor
pV, que es el producto de la presión de la superficie de contacto (p) y la velocidad de deslizamiento (V), como un parámetro de medición
para juzgar si el supuesto modelo puede utilizarse. Utilice el valor pV correspondiente indicado en la Fig.1 como guía para seleccionar la
tuerca intercambiable. El valor pV también varía
de acuerdo con las condiciones de lubricación.
 fT: Factor de temperatura
Si la temperatura de la tuerca intercambiable
supera la gama de temperaturas normal, se
reducirán la resistencia al agarrotamiento de
la tuerca y la resistencia del material. Por lo
tanto, es necesario multiplicar el par de torsión
dinámico admisible (T) y el empuje dinámico
admisible (F) por el factor de temperatura correspondiente indicado en la Fig.2.
Factor de temperatura fT
510ES
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
–20
Nota) En el caso de una tuerca intercambiable en miniatura,
asegúrese de utilizarla a 60C o por debajo.
20
40
60
80 100
0
Temperatura de servicio (°
C)
120
Fig.2 Factor de temperatura
Por consiguiente, al seleccionar una tuerca intercambiable, deben respetarse las siguientes ecuaciones con respecto a su resistencia.
Par de torsión dinámico admisible (T)
fT•T
PT
fS
Empuje estático admisible (F)
fT•F
PF
fS
fS
fT
T
PT
F
PF
: Factor de seguridad estático
(consulte la Tabla1 en B17-5)
: Factor de temperatura (consulte la Fig.2)
: Par de torsión dinámico admisible (N-m)
: Par de torsión aplicado
(N-m)
: Empuje dinámico admisible
(N)
: Carga axial
(N)
La dureza del eje impacta significativamente
sobre la resistencia al desgaste de la tuerca
intercambiable. Si la dureza es igual o inferior
a 250 HV, la pérdida por abrasión aumenta, tal
como se indica en la Fig.3. La rugosidad de la
superficie debe equivaler a Ra0,80 o menos.
Un eje con laminado especial alcanza una dureza de superficie de 250 HV o más, gracias al
endurecimiento por el laminado, y una rugosidad de superficie de Ra0,20 o menos. Por lo
tanto, el eje especial laminado presenta una
alta resistencia ante el desgaste.
Pérdida de abrasión (mm)
 Dureza de la superficie y resistencia al desgaste
1,1
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
100 200 300 400 500 600 700
Dureza de la superficie de contacto (HV)
Fig.3 Dureza de la superficie y resistencia al desgaste
B17-6
510ES
Punto de selección
Selección de una tuerca intercambiable
[Cálculo de la presión de la superficie de contacto p]
El valor de “p” se obtiene de la siguiente manera.
 Si se aplica una carga axial:
p=
PF
F
p
F
PF
: Presión de la superficie de contacto sobre el diente por parte de una carga axial (PFN) (N/mm2)
: Empuje dinámico admisible
(N)
: Carga axial
(N)
9,8
 Si se aplica un par de torsión:
p=
PT
T
p
T
PT
: Presión de la superficie de contacto sobre el diente bajo un par de torsión de carga (PT N-m) (N/mm2)
: Par de torsión dinámico admisible (N-m)
: Par de torsión aplicado
(N-m)
9,8
[Cálculo de la velocidad de deslizamiento V en los dientes]
El valor de “V” se obtiene de la siguiente manera.
V
Do
n
2• π • Do • n
103
: Velocidad de deslizamiento
(m/min)
: Diámetro efectivo
(mm)
(consulte la tabla de especificación)
: Revoluciones por minuto
(min‒1)
n=
S
R
Tuerca intercambiable
V=
S
-3
R 10
: Velocidad de alimentación
: Paso
(m/min)
(mm)
B17-7
510ES
Ejemplo de cálculo de selección
Suponiendo que se utiliza el modelo DCMB de tuerca intercambiable, seleccione una tuerca para husillo que
se desplaza a una velocidad de alimentación S = 10 m/min mientras que recibe una carga axial PF = 1.760 N
que genera vibraciones.
Obtenga el valor pV.
Primero, seleccione el modelo DCMB25T (empuje dinámico admisible F = 12.700 N).
Obtenga la presión de la superficie de contacto (p).
p=
PF
1760
× 9,8 =
× 9,8 ≒ 1,36 N/mm2
F
12700
Obtenga la velocidad de deslizamiento (V). Las revoluciones por minuto (n) del eje de husillo necesarias para
moverlo a una velocidad de alimentación S = 10 m/min se calcula de la siguiente manera.
n=
S
10
–1
–3 =
–3 ≒ 136 min
R × 10
73,3 × 10
V=
2• π • Do• n
=
103
2 × π × 23,1× 136
≒ 14,0 m/min
103
Desde el diagrama de los valores pV (consulte la Fig.1 en B17-5 ), se concluye que no existirá desgaste anormal si la velocidad de deslizamiento (V) equivale a 16 m/min o un valor inferior en comparación con
el valor “p” de 1,36 N/mm2.
Segundo, obtenga el factor de seguridad (fS) en comparación con el empuje dinámico admisible (F).
Dadas las condiciones:
factor de temperatura fT = 1 y
carga aplicada PF = 1.760 N, el factor de seguridad se calcula de la siguiente manera.
fS ≦
1 12700
fT • F
=
= 7,2
1760
PF
Como la resistencia necesaria se cumplirá si “fS” equivale por lo menos a 4 por el tipo de carga, corresponde
seleccionar el modelo DCMB25T.
B17-8