Las arandelas cónicas de presión, también conocidas como arandelas Belleville, son un componente esencial en uniones atornilladas sometidas a cargas dinámicas. Su diseño en forma de cono truncado permite que, al ser comprimidas, generen una fuerza axial constante que mantiene la precarga del tornillo incluso cuando la vibración o la dilatación térmica intentan aflojarlo.
El principio de funcionamiento se basa en la curva carga-deflexión característica de cada arandela. Dependiendo de la relación entre el diámetro exterior, el espesor del material y la altura del cono, se puede obtener un comportamiento lineal, progresivo o incluso de carga constante. Esta última propiedad es especialmente útil en aplicaciones donde se requiere compensar la relajación del conjunto sin superar el límite elástico del perno.
Los materiales más habituales son el acero al carbono con tratamiento térmico de temple y revenido, y el acero inoxidable AISI 301 o 316 para entornos corrosivos. Los tratamientos superficiales recomendados incluyen fosfatado, zincado electrolítico o Dacromet, según la agresividad del ambiente y la necesidad de evitar el riesgo de fragilización por hidrógeno.
En maquinaria rotativa, como motores eléctricos, bombas y compresores, las arandelas cónicas se colocan bajo la cabeza del tornillo o bajo la tuerca para mantener la precarga frente a ciclos de vibración. También se emplean en prensas, troqueles y sistemas de sujeción rápida donde la carga varía de forma repetitiva.
En estructuras metálicas, se utilizan en uniones de vigas y columnas sometidas a viento o sismo, así como en soportes de tuberías que experimentan dilatación térmica. La capacidad de las arandelas Belleville para trabajar en un rango de deflexión controlado las hace ideales para compensar pequeñas variaciones dimensionales sin perder la fuerza de apriete.
Para cargas muy elevadas o espacios reducidos, se pueden apilar varias arandelas en serie (aumenta la deflexión total) o en paralelo (aumenta la carga total). Consulta las tablas de apilamiento del fabricante antes de diseñar el conjunto.
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Las arandelas cónicas de presión, también conocidas como arandelas Belleville, ofrecen una solución eficaz contra el aflojamiento por vibración. Este artículo explica su curva carga-deflexión, los materiales más comunes (acero al carbono, inoxidable) y los tratamientos superficiales recomendados. Se presentan casos de uso en maquinaria industrial y estructuras metálicas.
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