Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

CAPÍTULO 7 Ejes, flechas y sus componentes 379
Tabla 7-6
Dimensiones en pulgadas
de algunas aplicaciones
de cuñas cuadradas
y rectangulares
estándar
[Fuente: Joseph E. Shigley,
“Unthreaded Fasteners”,
capítulo 24, en Joseph E.
Shigley, Charles R. Mischke
y Thomas H. Brown Jr. (eds.),
Standard Handbook of
Machine Design, 3a. ed.,
McGraw-Hill, Nueva York,
2004.]
Diámetro del eje Tamaño de la cuña
Más de Hasta (inclusive) w h
5
16
7
16
9
16
7
16
9
16
7
8
7
8
1 1 4
1 1 4
1 3 8
1 3 8
1 3 4
1 3 4
2 1 4
2 1 4
2 3 4
2 3 4
3 1 4
3
32
1
8
1
8
3
16
3
16
1
4
1
4
5
16
5
16
3
8
3
8
1
2
1
2
5
8
5
8
3
4
3
4
3
32
3
32
1
8
1
8
3
16
3
16
1
4
1
4
5
16
1
4
3
8
3
8
1
2
7
16
5
8
1
2
3
4
Profundidad
del cuñero
3
64
3
64
1
16
1
16
3
32
3
32
1
8
1
8
5
32
1
8
3
16
3
16
1
4
7
32
5
16
1
4
3
8
Para aplicaciones menos importantes, se puede usar un pasador de montaje o un pasador
de arrastre. Una gran variedad de ellos se listan en los catálogos de los fabricantes. 7
La cuña cuadrada, como la de la figura 7-16a, también se encuentra disponible en tamaños
rectangulares. Sus tamaños estándares, junto con el intervalo de diámetros de eje aplicables,
se listan en la tabla 7-6. El diámetro del eje determina los tamaños estándar para el
grosor, la altura y la profundidad de la cuña. El diseñador elige una longitud de cuña apropiada
para soportar la carga de torsión. La falla de la cuña puede ser por cortante directo, o por
esfuerzo de apoyo. En el ejemplo 7-6 se demuestra el proceso para dimensionar la longitud
de una cuña. La longitud máxima de una cuña está limitada por la longitud de la maza del elemento
agregado, y por lo general no debe exceder 1.5 veces el diámetro del eje, para evitar la
torcedura excesiva con la deflexión angular del eje. Para soportar cargas más grandes pueden
usarse cuñas múltiples, de manera típica orientadas a 90° una de la otra. Deben evitarse los
factores de seguridad excesivos en el diseño de cuñas, puesto que es deseable que la cuña falle
en una situación de sobrecarga, en lugar de que lo hagan componentes más costosos.
El material usual de la cuña es acero laminado en frío de bajo carbono, y se fabrica de
manera que sus dimensiones nunca excedan la dimensión nominal. Esto permite usar cortadores
de tamaño estándar en la fabricación de cuñas. En ocasiones se usa un tornillo de presión
junto con una cuña para sostener la maza de manera axial, y para minimizar el impacto de
rotación cuando el eje gira en ambas direcciones.
7 Vea también Joseph E. Shigley, “Unthreaded Fasteners”, cap. 24 en Joseph E. Shigley, Charles R. Mischke y Thomas
H. Brown Jr. (eds.), Standard Handbook of Machine Design, 3a. ed., McGraw-Hill, Nueva York, 2004.