Articulaciones angulares DIN 71802 forma CS con perno roscado

Articulación angular

Una articulación angular (conocida también como articulación de rótula o articulación de charnela, véase también Wikipedia) es una unión angular para la transmisión de fuerza. Sirve como elemento de acoplamiento o de guiado para piezas móviles.

Una articulación angular es un grupo de piezas. La siguiente enumeración describe las piezas individuales de la versión clásica conforme a la norma DIN 71802:

1. Cojinete esférico DIN 71805
2. Perno esférico DIN 71803
3. Anillo de sujeción
4. Estribo de seguridad DIN 71805
5. Tuerca hexagonal DIN 71805
6. Lubricante

Debido a la disposición de las piezas, la fricción dinámica se produce principalmente entre el perno esférico y el cojinete esférico. Para minimizarla se utiliza lubricante.

Vídeo resumen

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Montaje de una articulación angular

El montaje de una articulación angular conforme a la norma DIN 71802 en la forma CS se realiza en los siguientes pasos:

1. aplicar lubricante en el casquete esférico del cojinete esférico
2. insertar el anillo de sujeción mediante presión en la ranura del cojinete esférico, de manera que el anillo pueda moverse libremente dentro de este
3. insertar el perno esférico mediante presión a través del anillo de sujeción hacia abajo en el cojinete esférico, hasta que encaje dentro del mismo
4. montar el estribo de seguridad
5. opcionalmente: atornillar la tuerca hexagonal en la rosca del perno esférico (según DIN 71802 la tuerca se adjunta suelta)

Sinopsis de las versiones relevantes

En los últimos años se han establecido en el mercado una serie de versiones de articulaciones angulares. Recurrir a este estándar garantiza unos precios económicos, la disponibilidad de las piezas a largo plazo y una gran variedad de posibilidades de abastecimiento.

Articulación angular según DIN 71802 perno esférico con superficie para llave

La versión más extendida es la variante según DIN 71802 en la forma CS. Gracias al uso de un estribo de seguridad adicional, esta articulación ofrece una mayor seguridad contra un desprendimiento indeseado, causado, por ejemplo, debido a un montaje colgante.

Merced a la versión del cojinete esférico con rosca interior y del perno esférico con rosca exterior está asegurada una combinación sencilla con otras piezas. En este sentido, el ángulo de giro es de ±18°.

Articulación angular según DIN 71802 perno remachado

Por lo general, la serie de la forma BS según DIN 71802 es idéntica a la forma CS arriba descrita. La diferencia radica en que en lugar del perno esférico se inserta un perno remachado. Este es apropiado, principalmente, cuando se quiera unir la articulación con otra pieza de forma permanente.

Articulación axial similares a DIN 71802

Debido al uso de un cojinete axial, esta variante permite una transmisión de fuerza lineal. También aquí el ángulo de giro es de ±18°.

Sin embargo, dada su geometría, en esta versión no se puede insertar ningún estribo de seguridad adicional. Esto reduce consiguientemente las fuerzas de tracción del perno esférico. Según la norma DIN 71805, en función del tamaño estas se sitúan entre 30 y 100 Newton.

Articulación axial similares a DIN 71802 fuerzas de tracción elevadas

Esta serie se configura individualmente conforme a las condiciones de instalación y permite una utilización con cargas de tracción y de compresión elevadas.

Articulación angular similares a DIN 71802 forma CS versión corta

Esta variante permite su utilización en un entorno de instalación reducido con plena funcionalidad. A excepción del diseño más corto del cojinete esférico, la articulación se corresponde con la DIN 71802 forma CS.

Articulación angular similares a DIN 71802 forma CS versión larga

Esta variante es apropiada cuando por razones de construcción se necesiten vueltas de rosca adicionales en el cojinete esférico, por ejemplo, para el ajuste o reglaje. A excepción del diseño más largo del cojinete esférico, la articulación se corresponde con la norma DIN 71802 forma CS.

Articulación angular con cojinete esférico con ranura

En el sector automovilístico se han establecido en los últimos años variantes para cojinetes esféricos con ranura y clip. La ventaja reside en el rápido montaje del cojinete esférico con ranura con el perno esférico.

Por regla general, el cojinete esférico con ranura y el perno esférico se instalan por separado en los distintos grupos de piezas y se unen posteriormente. Por ejemplo, el perno esférico se monta en el portón trasero de un vehículo y el cojinete esférico con ranura, en un resorte de gas. Esto redunda en un flujo de procesos optimizado en el montaje. Además, gracias a la forma de construcción, posteriormente los distintos componentes también se pueden cambiar sin problemas en cualquier momento.

Para el desmontaje se necesita una herramienta adecuada y un espacio correspondiente. También se debe tener en cuenta que después el clip ya no es reutilizable.

Articulación angular articulación de cambio rápido

Si el montaje y desmontaje frecuente de la articulación se encuentran en un primer plano, resulta adecuada esta variante de cambio rápido. Normalmente, es optimizada individualmente para el caso de aplicación correspondiente y garantiza una instalación y desinstalación sin herramientas.

Opciones

Adicionalmente, a todas las series arriba indicadas se le pueden añadir las siguientes opciones. De esta forma, se puede dar respuesta a exigencias especiales o se puede aumentar significativamente la vida útil de la articulación en determinados entornos.

Rosca

Por lo general, las variantes estándar están provistas de una rosca a la derecha, tanto en el cojinete esférico como también en el perno esférico. En este contexto, a cada tamaño de pieza se le asigna en virtud de la norma el correspondiente tamaño de rosca.

Cuando la geometría de la pieza en cuestión lo permita, también será posible desviarse de esto y utilizar otros tamaños de rosca o una rosca métrica a la izquierda. Además, para las aplicaciones que exijan la posibilidad de un ajuste más preciso, la pieza también se podrá dotar de una rosca fina con un menor paso de rosca. Naturalmente, todas las opciones indicadas para la rosca se pueden combinar como se desee.

Superficie para llave en el cojinete

Una superficie adicional para llave en el cojinete permite un montaje más sencillo con la contrapieza mediante el uso de una llave de horquilla o llave de dos bocas.

Tapa de cierre hermético para articulaciones angulares / articulaciones axiales

Los tapas de cierre hermético impiden la entrada de polvo, lubricantes o vapores a la articulación. Con su utilización, la apertura entre el cojinete esférico y el perno esférico queda cubierta y, por tanto, tapada.

Los tapas de cierre hermético se pueden utilizar tanto para articulaciones angulares como para articulaciones axiales de acero y de acero inoxidable. Son de neopreno y se pueden emplear con un rango de temperatura de -30°C hasta +110°C y durante cortos períodos de tiempo hasta +140°C.

Cojinete templado

Un cojinete esférico templado aumenta la resistencia al desgaste de la articulación angular. El cojinete presenta una mayor resistencia a la fatiga gracias al proceso de temple. Esto prolonga la vida útil de la articulación, particularmente, en casos de aplicación adversos y exigentes.

Articulación de movimientos suaves

Mediante el uso de una versión de movimientos suaves se reduce la resistencia de fricción entre el cojinete esférico y el perno esférico. Sin embargo, por razones funcionales estas articulaciones presentan un mayor juego de rótula que la variante estándar.

Articulación con poco juego

Las versiones estándar de las articulaciones angulares no están diseñadas para aplicaciones especialmente sensibles con la necesidad de un juego de rótula reducido. Si bien una articulación completamente libre de juego no se puede fabricar conforme al estado actual de la tecnología, en estos casos la articulación puede ser optimizada individualmente para esta necesidad mediante el ajuste de las tolerancias de fabricación.

Ángulo de giro más elevado

Para aumentar la movilidad del perno esférico en el cojinete esférico puede realizarse una adaptación constructiva de las piezas. De esta forma, se puede alcanzar un ángulo de giro de hasta 25°.

Montaje

Por regla general, las articulaciones angulares son unidas firmemente con las piezas adyacentes. La forma más sencilla de unión tiene lugar entre las correspondientes contrapiezas a través de la rosca interior del cojinete esférico o la rosca exterior del perno esférico. En este contexto, únicamente se ha de observar una cierta tolerancia de medida de la contrapieza correspondiente.

Si en lugar de un perno roscado se utiliza un perno remachado, se necesitarán las máquinas y dispositivos correspondientes para el montaje. En este caso, el perno es remachado previamente de forma permanente con la pieza correspondiente. El cojinete esférico correspondiente es acoplado posteriormente.

Especialmente, en las aplicaciones en el sector automovilístico recientemente también ha demostrado su eficacia la unión mediante prensado. Para ello, el cojinete esférico es ajustado exactamente al elemento a prensar. Se puede tratar, por ejemplo, de un árbol o un alambre. El proceso de prensado ofrece una unión rápida y permanente de las piezas.

Aplicaciones

Las articulaciones angulares se utilizan preferentemente en ámbitos de aplicación en los que tiene lugar una transmisión de fuerza angular. Una ventaja esencial es que debido a la geometría de las piezas la articulación se puede mover en todas las direcciones. Por eso, en la aplicación la transmisión de fuerza a veces solo tiene lugar puntualmente. Además, a menudo la articulación angular se utiliza adicionalmente para compensar el ángulo y el juego.

Los campos de aplicación típicos son la industria automovilística y ferroviaria, las máquinas agrarias o máquinas para la construcción, así como la construcción de maquinaria y de plantas de fabricación.