Arandelas y anillos de retención
¿Qué son las arandelas y los anillos de retención?
Una arandela es una placa delgada con un orificio que normalmente se usa para distribuir la carga de un sujetador roscado, como un perno o una tuerca. Otros usos son como espaciador, resorte, almohadilla de desgaste, dispositivo indicador de precarga, dispositivo de bloqueo y para reducir la vibración. Las arandelas suelen ser de metal o plástico.
Ventajas de las arandelas y anillos de retención
Fijación segura
Se utilizan para asegurar componentes en un eje o en un orificio, evitando el movimiento axial.
Espacio eficiente
Los anillos de retención son compactos y ocupan un espacio mínimo, lo que los hace adecuados para aplicaciones con espacios reducidos.
Económico
Son relativamente económicos y fáciles de instalar, lo que reduce los costos de montaje.
Reutilizable
Muchos anillos de retención son reutilizables, lo que puede ahorrar costos de mantenimiento y reemplazo.
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El propósito de las arandelas y por qué se usan con sujetadores
El objetivo principal de la mayoría de las arandelas es distribuir uniformemente la carga del sujetador roscado con el que se utilizan. Los sujetadores roscados tensan el material en el que se introducen. Introducir un tornillo en la madera, por ejemplo, puede provocar que la madera se agriete en la superficie. Las arandelas reducen el riesgo de tales daños al distribuir uniformemente la carga del sujetador sobre la superficie del material. No todos los materiales requieren el uso de arandelas. Pero para la madera y otros materiales relativamente blandos, las arandelas son útiles para proteger contra daños relacionados con la tensión cuando el sujetador roscado se introduce en el material.
Las arandelas también se pueden utilizar como espaciadores. ¿Por qué necesitarías un espaciador al introducir un sujetador roscado en un objeto? Si el sujetador roscado es más largo que la profundidad del objeto, no podrá introducirlo completamente en el objeto, al menos no sin que parte del sujetador sobresalga por la parte posterior del objeto. Al introducir un tornillo de 4-pulgada en un objeto que tiene 3 pulgadas de profundidad, 1 pulgada de la punta del tornillo sobresaldrá de la parte posterior del objeto. Una solución sencilla a este problema es utilizar arandelas. Colocar arandelas a través del sujetador roscado antes de introducirlo en el objeto crea un acolchado para que el sujetador no llegue demasiado profundo.
Ciertos tipos de lavadoras están diseñadas para absorber vibraciones. Conocidas como arandelas amortiguadoras o aislantes de vibraciones, generalmente no están hechas de metal. En cambio, están hechos de un material más blando como plástico, caucho o uretano. Los materiales más blandos como estos son más eficaces para absorber vibraciones que los materiales duros, incluido el metal. Si se utiliza un sujetador roscado para conectar dos objetos y uno de esos objetos produce vibraciones agresivas, el uso de arandelas amortiguadoras de vibraciones puede proteger el otro objeto de daños.
Otros tipos de lavadoras impiden la entrada de agua y líquidos. A menudo se utilizan en tuberías y conexiones de agua para crear un sello impermeable. Al igual que las arandelas amortiguadoras de vibraciones, las arandelas selladoras de líquidos están hechas de un material blando que puede presionar completamente contra la superficie del objeto.
Instalación y características del anillo de retención
Anillo de retención instalado radialmente
Un anillo instalado recortándolo sobre el exterior de un eje. Esta categoría incluye clips electrónicos, anillos elásticos y clips para caniche.
Anillo de retención instalado axialmente
Un anillo instalado a lo largo del eje de un eje o carcasa. Esta categoría incluye anillos de alojamiento, anillos elásticos y anillos en espiral.
Anillo de retención de sección constante
Un anillo en el que la sección es la misma en todo su circunferencia. Esta categoría incluye anillos de alambre redondos y anillos de alambre cuadrados, entre otros.
Arrastrar
Una orejeta es la sección ensanchada de un anillo de retención instalado axialmente, que generalmente presenta orificios o muescas para la fijación de herramientas. Las orejetas permiten que una herramienta comprima o expanda el anillo durante la instalación.
final libre
Muchos anillos de retención tienen un espacio para permitir la expansión o compresión. Las partes de la circunferencia del anillo que rodean el espacio se denominan extremos libres.
Anillo de retención cónico
Un anillo con una sección de profundidad variable. Esta categoría incluye anillos elásticos y anillos de alojamiento.
Capacidad de carga de empuje -Las cargas de empuje actúan a lo largo del eje de una carcasa o eje. Son las fuerzas que absorbe un anillo de retención para mantener la pieza retenida en su lugar. Tanto los anillos como las ranuras tienen una capacidad de carga de empuje máxima que depende de los materiales utilizados, el tamaño y otros factores.
Diámetro de la carcasa -El diámetro de la carcasa que contiene la parte retenida.
Espacio libre lateral -El espacio entre la parte retenida y la pared de la carcasa.
Margen del borde -La distancia entre el extremo de un eje o alojamiento y la ranura en la que se encaja el anillo.
Diámetro libre -El diámetro de un anillo de retención antes de su instalación.
Radio o chaflán -Una curva o borde de transición en la interfaz entre dos bordes. Por ejemplo, las ranuras para anillos de retención pueden tener un radio pequeño donde se unen el fondo y la pared de la ranura. Las piezas retenidas pueden tener un radio o chaflán donde hacen contacto con el anillo de retención.
Profundidad de la ranura -La altura de la pared de la ranura.
Diámetro de ranura -La distancia entre la parte inferior de la ranura en los lados opuestos del eje o la carcasa, no debe confundirse con la profundidad de la ranura.
Espesor -El ancho del anillo se mide de adelante hacia atrás. El espesor del anillo determina el ancho apropiado de la ranura.
Sección o profundidad radial -El ancho del anillo de retención desde el diámetro interior al exterior. La profundidad radial es constante en los anillos de retención de sección constante y varía alrededor de la circunferencia del anillo en los anillos de retención cónicos.
Tolerancias acumuladas -Todas las piezas de la máquina están construidas con una tolerancia o grado de precisión específicos. Pueden ser ligeramente demasiado grandes o demasiado pequeños. Estas ligeras diferencias con respecto al tamaño nominal se combinan cuando las piezas se unen, lo que da como resultado tolerancias acumuladas.
Factores a considerar al adquirir anillos de retención
Tamaño del anillo de retención -Los anillos de retención varían en múltiples dimensiones, pero al elegir un anillo de retención, las medidas más importantes a considerar son:
● Diámetro libre: para anillos de retención internos, este es el diámetro exterior y para anillos de retención externos, es el diámetro interior.
● Espesor del anillo.
● Tamaño de la ranura, incluido el diámetro, el ancho y la profundidad de la ranura.
Capacidad de rotación -Cuando se instalan en ejes giratorios, los anillos de retención experimentan fuerzas centrífugas. Una velocidad de rotación excesiva puede hacer que el anillo pierda contacto con el fondo de la ranura, lo que afectará su rendimiento. Los anillos externos están diseñados para agarrar el fondo de la ranura (el diámetro interno del anillo es ligeramente más pequeño que el diámetro de la ranura), pero esto solo es efectivo por debajo de una velocidad de rotación específica proporcionada en las especificaciones del anillo. Por ejemplo, el anillo elástico externo 1-3/8 tiene un límite de RPM de 16,000.
Método de instalación preferido -El diseño de un anillo de retención afecta la facilidad de instalación y extracción. Los anillos elásticos internos y los anillos elásticos externos con orejetas son fáciles de instalar con unos alicates para anillos elásticos. Los anillos elásticos sin orejetas son más difíciles y requieren más tiempo de instalación y pueden requerir el uso de un mandril o un cono. Los anillos en espiral también requieren más tiempo para colocarse, aunque se pueden "enrollar" dentro y fuera de la ranura con la ayuda de herramientas manuales estándar. Al elegir un anillo de retención, considere la frecuencia con la que se retirará y cómo la duración del procedimiento de instalación afectará los tiempos de fabricación.
Espacio libre de montaje -El espacio libre para los anillos de retención es importante por varias razones. Puedes elegir un tipo específico que cumpla con todos tus requisitos de diseño, pero si no tienes espacio para instalarlo en la línea de producción, tienes un problema. Lo mismo se aplica al retirar y volver a ensamblar un anillo durante una inspección, servicio de campo o reparaciones. También se debe considerar el juego axial y radial en relación con los componentes contiguos o adyacentes en el conjunto. Por ejemplo, si las orejetas de un anillo elástico interfieren con otras piezas, puede utilizar un anillo elástico invertido. Tienes el mismo tipo de opciones con anillos radiales. Un clip E podría sustituirse por un clip C. Los anillos entrelazados de dos partes también garantizan el máximo espacio libre.
Materiales y acabados -Un anillo de retención puede sufrir cualquier cantidad de tensiones que podrían provocar desgaste. Algunos anillos experimentarán rotación, vibración, fricción, alta velocidad, etc. importantes. Otros estarán expuestos a elementos corrosivos naturales y artificiales como lluvia, temperaturas extremas, suciedad y escombros, sal, daño solar, lubricación o productos químicos.
Capacidad de carga de empuje -Los anillos de retención encuentran principalmente fuerzas axiales que generan una carga de empuje. Todos los anillos están clasificados para resistir una carga de empuje máxima, que está determinada por las propiedades del anillo y la ranura. Si consulta la página del catálogo de anillos de retención de Huyett para anillos elásticos externos, encontrará capacidades de carga de empuje para el anillo y la ranura, los cuales incluyen un factor de seguridad. Exceder las capacidades de carga de empuje puede dañar el anillo, la ranura y el conjunto.
Cómo garantizar un rendimiento óptimo del anillo de retención
Juego lateral, chaflanes y radios
El juego lateral es la distancia entre la pieza retenida y su alojamiento. Consideremos, por ejemplo, la distancia entre el eje y el orificio que ocupa. Lo ideal es que esta distancia sea lo más pequeña posible. Los espacios libres laterales grandes pueden dar lugar a que las fuerzas de empuje se concentren de manera desigual lejos del punto más fuerte del conjunto, que es el más cercano al borde de la ranura. Los chaflanes o radios en la parte retenida tienen un efecto similar al de un juego lateral excesivo. Enfocan la carga de empuje en un área más pequeña hacia el centro del anillo, creando un momento de flexión que puede hacer que el anillo se deforme o que la ranura ceda. Los chaflanes o radios en los bordes de las ranuras agravan el problema, por lo que los bordes de las ranuras deben ser lo más cuadrados posible.
Margen de borde
Una falla común del anillo de retención ocurre cuando la ranura cede porque está demasiado cerca del extremo del eje o de la carcasa. Las ranuras para los anillos de retención suelen estar situadas en el extremo de la pieza coincidente, pero no deben estar tan cerca del extremo que comprometa la resistencia de la ranura. Las especificaciones del anillo de retención incluyen un margen mínimo del borde, pero una regla general útil es que el margen del borde debe ser al menos tres veces la profundidad de la ranura.
Tolerancia o juego final
En muchos productos, las tolerancias acumuladas o el desgaste de las piezas retenidas pueden provocar un juego axial objetable en el conjunto. Hay dos tipos de anillos que puedes utilizar para evitar esto:
● Anillos arqueados, que están diseñados para proporcionar una sujeción elástica al funcionar como resorte y sujetador. Además de compensar el juego axial, también se pueden utilizar para amortiguar vibraciones y oscilaciones.
● Los anillos biselados, por otro lado, proporcionan un juego axial rígido al funcionar como una cuña entre la parte retenida y la pared de la ranura de carga.
Ambos estilos están disponibles en diferentes tipos para montaje axial, y solo los arqueados están disponibles en montaje radial.
Tipos de anillos de retención
Anillos de retención en espiral -Los anillos de retención en espiral están hechos de bobinas de alambre plano que proporcionan un contacto de 360 grados con la ranura y la parte retenida porque no tienen orejetas ni espacios. Por lo general, se instalan separando el cable enrollado y "enrollando" las bobinas en la ranura. Los anillos en espiral son fáciles de instalar sin herramientas especiales, pero su instalación y extracción pueden llevar más tiempo que los anillos de resorte. Los anillos en espiral estándar generalmente son menos adecuados para aplicaciones de altas RPM que los anillos de resorte cónicos, ya que se expanden más fácilmente fuera del ranura, especialmente cuando la rotación es en la dirección opuesta a la de las bobinas. Los anillos de retención en espiral están disponibles en variedades de anillo en espiral interno y anillo en espiral externo.
Clips electrónicosLos clips en E son anillos de retención externos instalados radialmente con tres puntas o pestañas internas planas. La principal ventaja de los E-clips es su hombro más ancho en comparación con otros tipos de anillos de retención externos. Esto les proporciona una zona de retención más amplia y, por tanto, una mayor capacidad de carga de empuje. Los clips en E son el anillo de retención externo instalado radialmente más utilizado y se utilizan con frecuencia para mantener engranajes en posición sobre un eje y para sujetar ejes sobre rodamientos.
Además de los E-clips estándar, las variantes especializadas incluyen:
● Clips en E reforzados, que se adaptan a cargas de empuje y RPM más altas mientras ocupan la misma ranura que un clip en E estándar.
● Clips en E arqueados, que están curvados para reducir el juego final y tener en cuenta las tolerancias acumuladas.
Los clips para caniche son una alternativa resistente a los clips E. Están hechos de un material más grueso y cuentan con orejas que proporcionan una superficie de retención más grande.
Anillos de media luna -Los anillos en forma de media luna, también conocidos como clips en C, son similares a los clips en forma de E, pero carecen de dientes y pestañas grandes de estos últimos. En consecuencia, los anillos en forma de media luna son adecuados para aplicaciones con poco espacio libre en las que el clip en E más grande puede interferir con otros componentes. La desventaja es que los anillos en forma de media luna tienen una capacidad de carga de empuje menor que los clips en forma de E.
Anillos entrelazados -Los anillos de eje entrelazados son anillos de retención externos instalados radialmente y diseñados para resolver un problema que hemos mencionado varias veces: la tendencia de los anillos de retención a separarse de su ranura en escenarios de altas RPM. Los anillos de eje entrelazados están hechos de dos partes que se unen alrededor de un eje. Las dos mitades están equilibradas y el fuerte mecanismo de interconexión las mantiene en su lugar. Los anillos entrelazados son una excelente opción en escenarios de altas RPM que no son ideales para anillos elásticos y anillos en espiral.
Alambre redondo, alambre cuadrado y anillos de alambre rectangulares.Esta categoría de anillos de retención incluye una variedad de anillos de sección constante que se diferencian por la forma de la sección transversal del alambre utilizado para fabricarlos. Están disponibles con una amplia gama de tamaños de espacios, lo que permite una instalación tanto radial como axial. Se utilizan en muchas aplicaciones de retención y montaje de rodamientos.
Anillos X
Los anillos X son clips de retención instalados radialmente que cuentan con un par de "patas" que se pueden unir. Se colocan en una ranura y se aseguran apretando las patas con unos alicates. Los anillos en X son extremadamente versátiles y se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones para mantener ejes ranurados o pasadores en su lugar.
Anillos de engarce
Los anillos de engarzado son anillos de retención instalados axialmente. Son anillos planos de sección constante con un hueco. Después de la instalación en un eje ranurado, el anillo se engarza para cerrar el espacio y proporcionar una sujeción fuerte.
Anillos de retención a presión
Los anillos de retención de empuje son anillos autoblocantes instalados axialmente que no requieren un eje ranurado ni un orificio. Cuentan con una serie de pestañas que sujetan la pieza coincidente, proporcionando una fuerza de fricción para evitar que se deslicen axialmente a lo largo del eje o orificio. Son fáciles de instalar y no requieren mecanizado adicional, lo que los convierte en una solución de retención ideal para aplicaciones livianas con cargas de empuje mínimas.
Anillos de agarre
Los anillos de agarre son anillos de retención instalados radialmente con un mecanismo de autobloqueo. Debido a que los clips de agarre se autobloquean, se pueden usar con ejes ranurados y no ranurados, siempre que el eje esté hecho de un material más blando que el anillo. Los anillos de agarre se utilizan a menudo como una solución de fácil instalación para retener piezas en ejes no ranurados.
Nuestra fábrica
Wenzhou Xionglian Hardware Machinery Co., Ltd. es miembro de la Asociación de la Industria de Piezas Generales de Maquinaria de China. La empresa fue fundada en 1988 y es un fabricante moderno que integra producción, I+D, fabricación y ventas. La empresa se centra en la producción de elementos de fijación, piezas estampadas y tipos especiales de elementos de fijación. Nuestros productos son ampliamente utilizados en maquinaria, automóviles, militares, aeroespaciales, metalúrgicos, mineros, automatización industrial y otros.
Nuestro Certificado
Pregunta formulada
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P: ¿Cuáles son las ventajas de los anillos de retención?
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P: ¿Los anillos de retención necesitan una ranura?
P: ¿Se pueden reutilizar los anillos de retención?
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P: ¿Cuál es la diferencia entre un anillo elástico y un anillo de retención?
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P: ¿Cómo se quita un anillo de retención de presión?
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P: ¿Cómo se quita un anillo de retención sin agujeros?
P: ¿Qué es un anillo de retención de presión?
P: ¿Cuál es la diferencia entre un anillo de seguridad y un anillo elástico?
P: ¿Cuál es la diferencia entre los anillos de retención internos y externos?
P: ¿Puedo usar un clip electrónico en lugar de un anillo de resorte?
P: ¿De qué están hechos normalmente los anillos de retención?
P: ¿Qué hacen los alicates para anillos de retención?
P: ¿Es un anillo de retención un sujetador?
P: ¿Qué herramienta se usa comúnmente para instalar o quitar anillos de retención a presión?