ES2210998T3 - Conjunto de dos objetos articulados entre si con dos grados de libertad en rotacion. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN CONJUNTO DE DOS OBJETOS A Y B ARTICULADOS EL UNO RESPECTO AL OTRO CON DOS GRADOS DE LIBERTAD EN ROTACION X E Y, PERMITIENDO ESTE CONJUNTO UNA ARTICULACION DE RESISTENCIA ELEVADA Y DE PEQUEÑA DIMENSION, COMPRENDIENDO ESTE CONJUNTO UN COJINETE (50) QUE TIENE UN ANILLO INTERNO (41) MACHO CENTRADO EN EL EJE GEOMETRICO X Y ESTA MONTADO CON ROTULA EN UN ANILLO EXTERNO (2) HEMBRA. TAL CONJUNTO SE CARACTERIZA PORQUE EL ANILLO INTERNO (41) Y EL ANILLO EXTERNO (42) ESTAN UNIDOS CON ROTACION SEGUN UN EJE GEOMETRICO Z PERPENDICULAR A X E Y POR DOS SUPERFICIES DE APOYO (49) DISPUESTAS ENTRE DOS SUPERFICIES DE GUIADO (71) EN EL ANILLO EXTERNO (42), ESTANDODICHAS SUPERFICIES DE APOYO (49) Y DICHAS SUPERFICIES DE GUIADO (71) PARALELAS A LOS EJES GEOMETRICOS X Y Z, MIENTRAS QUE EL ANILLO INTERNO (41) ESTA MONTADO A MODO DE MUÑON EN UN ARBOL (27) DE EJE GEOMETRICO X Y SOLIDARIO AL OBJETO A.

Description

Conjunto de dos objetos articulados entre sí con dos grados de libertad en rotación.

La invención se refiere a las articulaciones de dos objetos A y B móviles uno respecto al otro con dos grados de libertad de rotación, y más particularmente a una articulación que presenta elevada resistencia, escaso tamaño y montaje rápido.

En lo que sigue, y por comodidad de lenguaje, en caso necesario se hará referencia a un sistema de coordenadas ortogonales X, Y y Z, pudiendo, naturalmente, ser permutadas las funciones respectivas de las coordenadas sin que cambie la invención ni el sentido de la descripción. Igualmente, una rotación llamada según X, Y o Z significa que esa rotación se efectúa según un eje geométrico de rotación paralelo a X, Y o Z, sin perjuicio de la posición exacta de este eje geométrico de rotación.

En las máquinas se encuentran frecuentemente elevadores o gatos, es decir, por ejemplo el objeto B, que permiten desplazar uno respecto al otro dos objetos, por ejemplo A y C, de la máquina, siendo A por ejemplo la estructura fija de la máquina y siendo C, por ejemplo, un órgano móvil de dicha máquina, estando conectados esos gatos a fuentes de alimentación de energía habitualmente hidráulicas, neumáticas o eléctricas. En el caso especial en que el desplazamiento relativo de los objetos A y C no es una traslación pura, se hace necesario unir los extremos del gato a dichos objetos A y C por medio de articulaciones que presentan grados de libertad de rotación en función de ese desplazamiento. Una disposición de esta clase también puede ser necesaria para subsanar las imprecisiones del posicionamiento relativo de los objetos A y C.

En el caso en que uno de los objetos A o C a acoplar pivota con relación al otro según X por ejemplo, es conocido unir al menos un extremo del gato al objeto A o B correspondiente por medio de una articulación simple de un solo grado de libertad de rotación según X, disponiendo dicha articulación de un árbol cilíndrico en un ánima o taladro orientado paralelamente a X. Debido a los errores de posicionamiento según X entre los objetos A y C resultantes de las tolerancias de fabricación, esta solución combina dos inconvenientes:

- puede ser necesario un reglaje del posicionamiento del gato a lo largo del árbol para compensar los errores de posicionamiento resultantes de las tolerancias de fabricación,

- puede ser necesario un juego u holgura suficiente entre el árbol y el ánima para reducir la precisión del reglaje, e incluso suprimir dicho reglaje, pero esta holgura presenta a su vez varios inconvenientes:

- la holgura reduce la precisión del desplazamiento relativo de los objetos A y C producido por el gato,

- esta holgura, si es grande, deja libre al gato, el cual puede girar sobre sí mismo bajo el efecto de las vibraciones,

- el contacto entre el árbol y el ánima no se efectúa entonces más que en un extremo, lo cual aumenta las presiones de contacto y puede provocar la degradación del árbol y del ánima en este extremo.

A causa de esto, es conocido unir el cuerpo del gato a la estructura fija mediante una rótula, comprendiendo dicha rótula un asiento esférico macho fijado habitualmente al cuerpo del gato, comprendiendo igualmente dicha rótula un asiento esférico hembra que circunda con una holgura limitada al asiento esférico macho, estando entonces dicho asiento esférico hembra habitualmente fijado a la estructura fija. No obstante, una articulación de esta clase presenta algunos inconvenientes:

1. El gato puede girar sobre sí mismo, por ejemplo bajo el efecto de las vibraciones de la máquina, lo que puede generar tensiones en las conexiones a las fuentes de energía y provocar la destrucción de dichas conexiones. En consecuencia, deben preverse medios complementarios de contrarrotación, es decir, que impidan esta rotación.

2. La articulación de rótula debe estar sobredimensionada para que resista el esfuerzo transmitido por el gato. Este es el caso especialmente cuando la parte hembra se ensambla sobre la parte macho por deformación permanente del material que la constituye. Este material debe pues permanecer blando, y la rótula no podrá soportar un esfuerzo considerable sin degradación de la superficie interior esférica de la parte hembra, siendo producidas estas degradaciones por las presiones de superficie que de ahí resultan. Además, este sobredimensionado debe aumentarse cuando la máquina presenta un nivel de vibración elevado. El sobredimensionado de la articulación comporta, en cuanto a ésta, un aumento de su tamaño y de su masa.

El problema se plantea particularmente con los turbomotores de aeronaves en los que objetos como los flaps de la tobera, las válvulas de descarga o los anillos de accionamiento de los álabes del estator reciben movimiento por medio de gatos que se apoyan en una estructura fija de grandes dimensiones, siendo por otra parte dichos turbomotores zona de solicitaciones y niveles vibratorios muy elevados. De modo representativo, estos gatos están sometidos a aceleraciones oscilatorias de 12 g, es decir, 12 veces la gravedad terrestre. Los imperativos de durabilidad llevan a dimensionar las articulaciones para que resistan hasta 40 g.

Por la patente norteamericana 4.183.590 se conoce un cojinete de rótula cuya parte macho es una esfera que dispone de dos platos o placas exteriores, así como de un ánima cilíndrica, y cuya parte hembra es de dos partes y tiene un zócalo de asiento que coopera con una horquilla en U para aprisionar la parte macho, cooperando las alas de la U con las placas para guiar la esfera macho según un plano paralelo a dichas placas. Un cojinete de esta clase asegura dos grados de libertad de rotación y efectivamente es capaz de soportar cargas considerables, pero presenta el inconveniente de ser voluminoso debido a los tornillos necesarios para la unión de las dos partes hembra entre sí y con el soporte del cojinete.

El problema técnico a resolver es articular dos objetos A y B con dos grados de libertad de rotación, debiendo combinar esa articulación gran robustez, en especial en régimen vibratorio, y escaso tamaño. Ventajosamente, una articulación de esta clase ha de ser precisa, es decir, sin holgura, y sencilla de hacer y de ensamblar.

Para resolver este problema, la invención propone un conjunto de dos objetos A y B articulados entre sí con dos grados de libertad de rotación, por ejemplo X e Y, comprendiendo un primer objeto, designado convencionalmente A, un árbol de sección circular según un eje geométrico, comprendiendo el segundo objeto, designado convencionalmente B, un ánima que circunda dicho árbol. Un conjunto de esta clase es notable porque:

a. Incluye un cojinete dispuesto coaxialmente en dicho árbol, disponiendo dicho cojinete de un casquillo interno macho montado a rótula dentro de un casquillo externo hembra, disponiendo en consecuencia dicho casquillo interno de un asiento esférico macho que gira a rótula con una holgura limitada dentro de un asiento esférico hembra del interior del casquillo externo, disponiendo dicho casquillo interno de un ánima circular centrada en el eje geométrico del cojinete, estando dicho asiento esférico macho delimitado lateralmente por dos superficies de apoyo opuestas, planas, paralelas entre ellas y paralelas al eje geométrico del cojinete, siendo la distancia D entre dichas superficies de apoyo superior al diámetro del ánima e inferior al diámetro del asiento esférico macho, cuando el casquillo externo dispone de dos superficies de guía planas, paralelas entre ellas y paralelas al eje geométrico del cojinete, estando dispuestas dichas superficies de guía de una y otra parte de las superficies de apoyo y formando con ellas una holgura limitada, presentando dicha ánima, dicho asiento esférico macho y dicho asiento esférico hembra forma general de revolución según el eje geométrico del cojinete,

b. El casquillo interno gira sobre el árbol y se posiciona por traslación sobre este árbol,

c. El casquillo externo está encajado en el ánima del objeto B y está fijado a dicho objeto B,

d. El casquillo externo dispone de una abertura o boca axial centrada en el eje geométrico del cojinete, poniendo en comunicación dicha abertura axial el asiento esférico hembra con el exterior del cojinete, teniendo dicha abertura axial un perfil interior según el eje geométrico del cojinete complementario al perfil exterior del casquillo interno según dicho eje geométrico, siendo sin embargo el perfil interior de la abertura axial más grande que el perfil exterior del casquillo interno,

e. Dichas superficies de guía son amovibles.

Por la expresión "giratorio" se entiende que el casquillo interno puede girar sobre un árbol con una holgura limitada y sin desplazamiento apreciable a lo largo de ese árbol. Por la expresión "holgura limitada" se entiende la holgura normal necesaria para permitir sin apriete el movimiento relativo de las dos superficies concernidas, información del estado de las superficies y de las tolerancias de fabricación.

Por la expresión "perfil según el eje geométrico del cojinete" hay que entender el perfil de la proyección ortogonal sobre un plano perpendicular a dicho eje geométrico del cojinete, por ejemplo sobre el plano YZ.

Se entenderá que el casquillo interno coopera con el árbol para crear una libertad de rotación según X con exclusión de cualquier otra libertad de movimiento. Se entenderá igualmente que las superficies de apoyo cooperan con las superficies de guía para guiar dicho casquillo interno según un plano geométrico paralelo a dichas superficies, y por consiguiente para limitar la movilidad relativa del casquillo interno con relación al casquillo externo a un pivotamiento según un eje geométrico Y perpendicular a dichas superficies de apoyo y de guía, a X pues. Por esto, la combinación del árbol, el casquillo interno y el casquillo externo del cojinete crea entre los objetos A y B una articulación de dos grados de libertad de rotación según X e Y con exclusión de cualquier otra libertad de movimiento.

Se entenderá también que las piezas móviles entre sí pueden reaccionar según superficies considerables que, como mucho, ocupan la zona existente entre el árbol del objeto A y el ánima del objeto B, y con radios de curvatura muy parecidos o infinitos, es decir: el casquillo interno con el árbol, el asiento esférico macho con el asiento esférico hembra, y las superficies de apoyo con las superficies de guía. Las presiones de superficie son pues reducidas, lo que reduce la degradación en carga de dichas superficies, mejora la resistencia de la articulación independientemente de los materiales empleados y permite que el cojinete resista solicitaciones elevadas en comparación con los materiales empleados.

Por otra parte, las superficies de apoyo y las superficies de guía permanecen en el interior de la esfera geométrica definida por los asientos esféricos machos y hembras. Así pues, todas las superficies antes citadas se encuentran entre la superficie del árbol y la esfera geométrica que definen los asientos esféricos machos y hembras. Por esto, el procedimiento permite una articulación entre los objetos A y B poco voluminosa.

Se entenderá que dicha abertura axial constituye para el casquillo interno un paso paralelo al eje geométrico del cojinete desde el exterior hasta el interior del casquillo externo, lo que permite montar de manera muy sencilla dicho casquillo interno dentro de dicho casquillo externo con una traslación paralela a dicho eje geométrico del cojinete. Se entenderá igualmente que el carácter amovible de las superficies de guía permite obturar dicho paso y aprisionar así el casquillo interno dentro del casquillo externo.

Así pues, el montaje del cojinete se efectúa de manera muy fácil y rápida según las operaciones siguientes:

- llevar el casquillo interno al eje geométrico del cojinete y frente a la abertura axial,

- introducir el casquillo interno en la abertura axial hasta que el asiento esférico macho esté en el interior del asiento esférico hembra, efectuándose esta introducción con una simple traslación según X,

- hacer girar 90º según X el casquillo interno,

- montar las superficies de guía.

El desmontaje del cojinete se lleva a cabo también de modo sencillo y rápido por el proceso inverso.

Se entiende, en fin, que el cojinete tal como se ha definido es un medio esencial del invento.

Ventajosamente, las superficies de guía estarán soportadas por chavetas introducidas en ranuras practicadas en el casquillo externo. Esta disposición simplifica el mecanizado de las superficies de guía y permite utilizar materiales duros, lo que permite mejorar la resistencia del cojinete a pesar de su reducido tamaño.

Ventajosamente, disponiendo el casquillo externo de una superficie externa, disponiendo las chavetas de caras opuestas a las superficies de guía, dichas caras opuestas a las superficies de guía están en la prolongación de dicha superficie externa.

Se comprenderá que con una disposición de esta clase, estando encajado el cojinete en el ánima del objeto B, la superficie externa del casquillo externo está en contacto con el ánima del objeto B, aplicándose entonces las caras de las chavetas opuestas a las superficies de guía contra dicha ánima y no pudiendo por esto salirse de las ranuras. Esta disposición tiene por resultado mantener automáticamente las chavetas en posición dentro de las ranuras directamente con el ánima de dicho objeto B cuando el cojinete está encajado en dicha ánima.

Ventajosamente, disponiendo el objeto B de un eje geométrico según el cual es capaz de ejercer una fuerza sobre el objeto A, siendo concurrente el eje geométrico del objeto B con el eje geométrico del árbol, los asientos esféricos macho y hembra están centrados en el punto de intersección de dicho eje geométrico del árbol y de dicho eje geométrico de dicho objeto B, y las superficies de guía son paralelas a dicho eje geométrico del objeto B.

Dividiendo las superficies de apoyo el asiento esférico macho en dos sectores, una disposición de esta clase tiene por resultado que dicho eje geométrico corte dichos sectores y que dichos sectores resulten axialmente simétricos respecto a dicho eje geométrico del objeto B, al menos en la proximidad de dicho eje geométrico del objeto B. Esta disposición es la mejor posible para permitir a los asientos esféricos macho y hembra reaccionar contra el efecto de dicha fuerza, porque minimiza las presiones de contacto. Además, el ánima del casquillo interno puede cargar sobre el árbol siguiente toda una generatriz gracias al efecto a rótula del cojinete, lo que permite a dicha ánima del casquillo interno y a dicho árbol reaccionar lo mejor posible contra dicha fuerza, con presiones de contacto mínimas. Así pues, la articulación entre los objetos A y B es capaz de soportar esfuerzos elevados en comparación con los materiales empleados y con el pequeño tamaño del cojinete.

En una forma ventajosa de puesta en práctica de la invención, el objeto A o B es una barra, una bieleta o un cuerpo de gato cuyo eje geométrico es también el eje geométrico de ejercicio de la fuerza. Tales objetos A o B tienen la función de transmitir o generar una fuerza y tienen forma general longitudinal según su eje geométrico y dimensión radial reducida. Por esto, la presente invención se adapta bien porque permite una articulación resistente y de tamaño reducido que no sobrepasa radialmente dichos objetos A o B. En el caso en que el objeto A o B es un cuerpo de gato, el invento presenta también la ventaja de que asegura la contrarrotación de dicho cuerpo de gato.

El cojinete según la invención presenta la ventaja de que permite la combinación de resistencia elevada con gran simplicidad de realización. En efecto:

- cada pieza puede hacerse con materiales resistentes de manera sencilla por medios de mecanizado convencionales, como el torneado, el fresado y el rectificado,

- el ensamblaje del cojinete se efectúa sin engaste ni deformación permanente de las piezas, lo que permite el empleo de materiales duros,

- más en general, la invención no impone restricciones sobre la elección de los materiales y por tanto permite elegir para cada una de las piezas materiales compatibles entre sí y con las piezas exteriores, en términos de cualidades de rozamiento y de resistencia a las presiones de superficie.

La invención se comprenderá mejor, y las ventajas que proporciona se manifestarán con más claridad, considerando un ejemplo detallado de realización y las figuras anejas.

La figura 1 ilustra, por medio de una vista en sección longitudinal, el montaje típico en un turbomotor para aeronave de un gato que acciona desde la estructura fija un objeto móvil pivotante sobre dicha estructura fija.

La figura 2 ilustra, por medio de esa misma vista en sección, un ejemplo de puesta en práctica del procedimiento según la invención.

La figura 3 ilustra con una vista ampliada en sección el montaje del gato en la estructura fija.

La figura 4 ilustra, por medio de una vista en perspectiva de despiece, un ejemplo detallado del cojinete para poner en práctica el procedimiento según la invención.

La figura 5 ilustra con una vista exterior otro ejemplo de posicionamiento angular del cojinete según la invención.

La figura 6 ilustra con una vista exterior en perspectiva el conjunto del cojinete ensamblado.

Se hará referencia en primer lugar a la figura 1. Sobre la estructura fija 1 de un turbomotor para aeronave no representado, es decir, el objeto A, pivota un elemento articulado 5, es decir, el objeto B, mediante un eje de articulación 6 solidario con una manivela 7, permitiendo dicha manivela 7 dar movimiento de rotación al objeto B 5. Una arandela de suplemento 10 está dispuesta en torno al eje de articulación 6 entre la estructura fija 1 y la manivela, con el fin de posicionar según el eje de articulación 6 al elemento articulado 5 respecto a la estructura fija 1. Un gato hidráulico 15 tiene forma general alargada y de revolución según su eje geométrico 15a, y produce una fuerza que se ejerce según ese eje geométrico 15a. El gato comprende un pistón 16 prolongado con un vástago 17, desplazándose dicho pistón 16 dentro del cuerpo 18 cilíndrico del gato 15. El extremo 17a del vástago 17 está unido al extremo 7a de la manivela 7 por medio de una articulación de rótula 20. El extremo 18a del cuerpo del actuador 18 está unido a la estructura fija 1 por medios de unión 25 que comprenden sucesivamente, según un eje geométrico 25a paralelo al eje de articulación 6: una brida cónica 26, un árbol 27 resaltado y dos cojinetes 28 resaltados y unidos al árbol 27 por medio de una unión 29 por rosca + arandela + tuerca, pivotando el gato 15 por el extremo 18a del cuerpo 18 sobre los cojinetes 28 y entre los resaltes de dichos cojinetes. Se comprenderá que el cuerpo del gato 18 gira sobre cojinetes 28, ellos mismos inmovilizados en el árbol 27 por el apriete de tuerca.

Se comprenderá también que el conjunto estructura fija 1 + elemento articulado 5 + gato 15 es hiperestático según el eje geométrico 25a del árbol 27, lo que lleva a montar con una holgura axial y radial apropiada el extremo 18a del cuerpo del gato sobre los cojinetes 28 para permitir una inclinación suficiente del gato. Esta holgura puede reducirse con una elección apropiada del grosor de la arandela 10 en el momento del montaje, pero esto complica el montaje y alarga su duración. En la práctica se adopta un compromiso entre dicha holgura y la precisión de la elección del grosor de la arandela 10 que de ello resulte.

Para comodidad de la descripción se hará referencia a un sistema de referencias de tres ejes geométricos ortogonales X, Y y Z:

- el eje geométrico X es paralelo al eje geométrico 25a de los medios de unión 25 y en particular del árbol 27,

- el eje geométrico Z es paralelo al eje geométrico 15a del gato 15,

- siendo el eje geométrico Y perpendicular a los ejes geométricos X y Z, y por tanto perpendicular al plano de la figura.

Ahora se hará referencia a la figura 2. Según un ejemplo de puesta en práctica de la invención, el extremo 18a del cuerpo del gato 18 está unido a la estructura fija 1 con dos grados de libertad de rotación según los ejes geométricos X e Y mediante un cojinete 40 de eje geométrico 40a, incluyendo dicho cojinete 40 un casquillo interno 41 dispuesto en el interior de un casquillo externo 42. El casquillo interno 41 está montado sobre el árbol 27, o sea que puede girar en torno al árbol 27 según el eje geométrico X pero sin libertad de traslación según X, cuando el anillo externo 42 está montado en el extremo 18a del cuerpo del gato 18. La libertad de rotación según el eje geométrico Y resultante de la puesta en práctica del procedimiento objeto de la invención permite suprimir la arandela de suplemento con referencia 10 en la figura 1, y simplificar el montaje del conjunto. Se comprende que cuando el cojinete 40 está montado en el árbol 27 sus ejes geométricos respectivos 25a y 40a se confunden.

Ahora se hará referencia simultáneamente a las figuras 3 y 4, y se referenciarán con 29a, 29b y 29c los componentes de la unión 29, es decir, respectivamente: la rosca que prolonga el árbol 27, la arandela y la tuerca. El casquillo interno 41 tiene forma general de revolución alrededor del eje geométrico 40a del cojinete 40. Este casquillo interno 41 dispone de un ánima 45 de eje geométrico 40a limitada en una y otra parte por dos superficies laterales 46 y que permiten el giro de dicho casquillo interno 41 sobre el árbol 27 entre el resalte y la arandela 29b. El casquillo interno 41 dispone además en su periferia de un asiento esférico macho 47 centrado en el eje geométrico 25a del árbol 27, estando bordeado dicho asiento esférico macho 47 de una y otra parte según el eje geométrico 40a del cojinete 40 por prolongaciones 48 que se extienden hasta las caras laterales 46, estando pues radialmente en saliente el asiento esférico macho 47 respecto a dichas prolongaciones 48. El asiento esférico macho 47 está limitado lateralmente por dos superficies de apoyo 49 planas, siendo dichas superficies de apoyo 49 paralelas al eje geométrico 40a del cojinete 40, paralelas entre ellas y diametralmente opuestas respecto a dicho eje geométrico 40a, estando dichas superficies de apoyo 49 a una distancia D una de la otra superior al diámetro del ánima 45 e inferior al diámetro del asiento esférico 47. Las superficies de apoyo pueden ser talladas de manera sencilla, por ejemplo por fresado en el asiento esférico macho 47. Se comprenderá que las superficies de apoyo 49 dividen el asiento esférico macho 47 en dos sectores diametralmente opuestos 47a y 47b. Unos chaflanes 50 truncan los ángulos de las intersecciones de las superficies de apoyo 49 y de los sectores 47a, 47b del asiento esférico macho 47 con el fin de simplificar el mecanizado de una abertura axial en el casquillo externo 42 descrito a continuación.

El casquillo externo 42 tiene forma general de revolución según el eje geométrico 40a del cojinete 40. Este casquillo externo 42 dispone de un asiento esférico hembra 55 centrado en el eje geométrico 40a del cojinete 40, recibiendo con una holgura limitada dicho asiento esférico hembra 55 el asiento esférico macho 47, estando dicho asiento esférico hembra 55 prolongado de una y otra parte por un ánima 56 centrada en el eje geométrico 40a del cojinete 40 y que se extiende hasta los extremos 57 de dicho casquillo externo 42. Al menos por un lado del casquillo externo 42, el ánima 56 se prolonga radialmente con dos escotaduras 58 que desembocan en el asiento esférico hembra 55, constituyendo dichas escotaduras 58 asociadas con dicha ánima 56 desde el asiento esférico hembra 55 hasta el exterior una abertura axial 59 por la que puede introducirse el casquillo interno 41 hasta que el asiento esférico macho 47 esté dentro del asiento esférico hembra 55. Para ello, el perfil según el eje geométrico 40a de dicha abertura axial 59 es al menos tan grande como el del casquillo interno 41, estando definidos esos dos perfiles por la proyección ortogonal sobre un plano P perpendicular al eje geométrico 40a del cojinete 40. Así pues, para montar el casquillo interno 41 dentro del casquillo externo 42, se presenta el casquillo interno 41 en el eje geométrico 40a del cojinete 40, estando los sectores 47a, 47b del asiento esférico macho 47 enfrente de las escotaduras 58, se introduce el casquillo interno 41 dentro del casquillo externo 42 con un movimiento de traslación según el eje geométrico 40a del cojinete 40 hasta que el asiento esférico macho 47 esté dentro del asiento esférico hembra 55, y se hacen girar 90º, uno respecto al otro y según el eje geométrico 40a del cojinete 40, el casquillo interno 41 y el casquillo externo 42, de modo que los sectores 47a, 47b del asiento esférico macho 47 ya no estén frente a las escotaduras 58. El casquillo interno 41 puede entonces girar a rótula normalmente dentro del casquillo externo 42 por medio de los asientos esféricos machos y hembras antes citados.

Este movimiento de rótula se reduce sin embargo a un pivotamiento según un eje geométrico Y perpendicular al eje geométrico 40a del cojinete 40 por la disposición siguiente. El casquillo externo 42 dispone de dos ranuras 65 rectilíneas, paralelas entre sí, perpendiculares al eje geométrico 40a del cojinete 40 y diametralmente opuestas respecto a dicho eje geométrico 40a, disponiendo cada una de dichas ranuras 65 de un fondo 66 plano bordeado por dos flancos 67, interfiriendo dichas ranuras 65 por los fondos 66 con el asiento esférico hembra 55. Dos chavetas 70 están dimensionadas de manera que ajustan en las ranuras 65 y cada una dispone de una superficie de guía 71 plana, dos flancos 72 y una superficie 73 opuesta a la superficie de guía 71. Cuando las chavetas 70 están colocadas en las ranuras 65, las superficies de guía 71 están una frente a la otra a una distancia ligeramente superior a la distancia D existente entre las superficies de apoyo 49, de modo que guían en un plano y con una holgura limitada el casquillo interno 41 por medio de sus superficies de apoyo 49. Se comprenderá que las chavetas 70 aseguran dos funciones: efectuar el guiado antes citado y aprisionar el casquillo interno dentro del casquillo externo. Se comprenderá también que cuando el cojinete 40 está ensamblado, el casquillo interno 41 y el casquillo externo 42 no tienen ya más que un solo grado de libertad de rotación según un eje geométrico Y perpendicular simultáneamente al eje geométrico 40a del cojinete 40, a las superficies de apoyo 49 y a las superficies de guía 66. Por otra parte, se comprenderá que la amplitud de la libertad de rotación según el eje geométrico Y está determinada por la holgura dejada entre las prolongaciones 48 del asiento esférico macho 47 y el ánima 56 del casquillo externo 42.

El casquillo externo también tiene una superficie exterior 75 que permite su montaje en un ánima 76 dispuesta en el extremo 18a del cuerpo del gato 18. Ventajosamente, cuando las chavetas 70 están dentro de las ranuras 65, las superficies opuestas 73 de dichas chavetas 70 están en la prolongación de la superficie exterior 75 del casquillo externo 42. Así, cuando el cojinete 40 está introducido en el ánima 76 del gato 15, las chavetas 70 son mantenidas automáticamente en su lugar y aprisionadas dentro de las ranuras 65 por dicha ánima 76.

Ventajosamente, el casquillo externo 42 dispone también en un extremo 57 de un resalte 80 que permite posicionar dicho casquillo externo 42 por traslación contra el cuerpo del gato 18. Ventajosamente también, este resalte 80 está interrumpido al menos en un lado por una superficie de posicionamiento 81 plana y paralela al eje geométrico 40a del cojinete 40, permitiendo dicha superficie 81 posicionar angularmente el casquillo externo 42 en el cuerpo del gato 18 de manera que las superficies de apoyo 49 y las superficies de guía 71 del cojinete 40 ensamblado sean paralelas al eje geométrico 15a del actuador.

Se hará referencia ahora a la figura 5. En otra forma de realización del cojinete, este mismo resalte 80 ya no dispone de la superficie de posicionamiento 81 sino de un brazo radial 85 mantenido por ejemplo por un tornillo 86 contra el cuerpo del gato 18, para asegurar igualmente el posicionamiento angular del casquillo externo 42 sobre el cuerpo del gato 18.

Se hará referencia ahora a la figura 6. Las chavetas 70 son mantenidas en posición dentro de las ranuras 65 por un junquillo de retención 90 de medio arco de círculo en el que cada extremo 91 penetra radialmente por un orificio dentro de cada chaveta 70. Esto impide que se caigan las chavetas 70 cuando el cojinete 40 no está montado en el gato. El junquillo 90 está dispuesto bien seguro dentro de una ranura 92 de forma complementaria a la de dicho junquillo 90, estando practicada dicha ranura 92 en la superficie externa 75 del casquillo externo 42 así como en las superficies opuestas 73 de las chavetas 70, para poder montar el cojinete 40 en el cuerpo del gato 18 sin tener que quitar dicho junquillo 90.

La invención no se limita al ejemplo de puesta en práctica anteriormente descrito, sino que cubre, por el contrario, todas las variantes que puedan aportársele sin salirse del marco de las reivindicaciones.

El conjunto de ranuras y chavetas también puede tener flancos rectos.

La resistencia de la articulación mejorará lubrificando las superficies de contacto, lo que aumenta las presiones de superficie en las que aparece la degradación de dichas superficies. En el caso de funcionamiento a alta temperatura, lo cual es frecuente en un turbomotor para aeronave, se podrá utilizar un lubricante sólido, por ejemplo molibdeno.

El casquillo externo 42 puede ser ciego.

Más en general, el procedimiento puede aplicarse en las transmisiones de varillaje comúnmente utilizadas en mecánica.

Claims (7)

1. Un conjunto de dos objetos A y B articulados entre sí con dos grados de libertad de rotación, comprendiendo un primer objeto (1), designado convencionalmente A, un árbol (27) de sección circular según un eje geométrico (25a), comprendiendo el segundo objeto (15), designado convencionalmente B, un ánima (76) que circunda el árbol (27), caracterizado porque:

a. Incluye un cojinete (40) de eje geométrico (40a) dispuesto coaxialmente en dicho árbol (27), disponiendo dicho cojinete (40) de un casquillo interno (41) macho montado a rótula dentro de un casquillo externo (42) hembra, disponiendo en consecuencia dicho casquillo interno (41) de un asiento esférico macho (47) que gira a rótula con una holgura limitada dentro de un asiento esférico hembra (55) del interior del casquillo externo (42), disponiendo dicho casquillo interno (41) de un ánima (45) circular centrada en el eje geométrico (40a) del cojinete (40), estando dicho asiento esférico macho (47) limitado lateralmente por dos superficies de apoyo (49) opuestas, planas, paralelas entre ellas y paralelas al eje geométrico (40a) del cojinete (40), siendo la distancia D entre dichas superficies de apoyo (49) superior al diámetro del ánima (45) e inferior al diámetro del asiento esférico macho (47), cuando el casquillo externo (42) dispone de dos superficies de guía (71) planas, paralelas entre ellas y paralelas al eje geométrico (40a) del cojinete (40), estando dispuestas dichas superficies de guía (71) de una y otra parte de las superficies de apoyo (49) y formando con ellas una holgura limitada, presentando dicha ánima (45), dicho asiento esférico macho (47) y dicho asiento esférico hembra (55) forma general de revolución según el eje geométrico (40a) del cojinete (40),

b. El casquillo interno (41) gira sobre el árbol (27) y se posiciona por traslación sobre este árbol (27),

c. El casquillo externo (42) está encajado en el ánima (76) del objeto B (15) y está fijado a dicho objeto B (15),

y porque:

d. El casquillo externo (42) dispone de una abertura o boca axial (59) centrada en el eje geométrico (40a) del cojinete (40), poniendo en comunicación dicha abertura axial (59) el asiento esférico hembra (55) con el exterior del cojinete (40), teniendo dicha abertura axial (59) un perfil interior según el eje geométrico (40a) del cojinete (40) complementario al perfil exterior del casquillo interno (41) según el eje geométrico (40a), siendo sin embargo el perfil interior de la abertura axial (59) más grande que el perfil exterior del casquillo interno (41),

e. Dichas superficies de guía (71) son amovibles.

2. Un conjunto según la reivindicación 1, caracterizado porque las superficies de guía (71) están soportadas por chavetas (70) introducidas dentro de ranuras (65) dispuestas en el casquillo externo (42).

3. Un conjunto según la reivindicación 2, disponiendo el casquillo externo (42) de una superficie externa (75), disponiendo las chavetas (70) de caras (73) opuestas a las superficies de guía (71), caracterizado porque dichas caras (73) opuestas a las superficies de guía (71) están en la prolongación de dicha superficie externa (75).

4. Un conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, disponiendo el objeto B (15) de un eje geométrico (15a) según el cual es capaz de ejercer una fuerza sobre el objeto A, siendo concurrente el eje geométrico (15a) del objeto B (15) con el eje geométrico (25a) del árbol (27), caracterizado porque los asientos esféricos macho (47) y hembra (55) están centrados en el punto de intersección de dicho eje geométrico (25a) del árbol (27) y de dicho eje geométrico (15a) del objeto B (15), y las superficies de guía (71) son paralelas a dicho eje geométrico (15a) del objeto B (15).

5. Un conjunto según la reivindicación 4, caracterizado porque el objeto B (15) es un vástago (17) de eje geométrico (15a).

6. Un conjunto según la reivindicación 4, caracterizado porque el objeto B (15) es una bieleta de eje geométrico (15a).

7. Un conjunto según la reivindicación 4, caracterizado porque el objeto B (15) es un cuerpo de gato de eje geométrico (15a).