Torsion

3.1 INTRODUCCION

En este capítulo se analizaran los elementos estructurales y partes de maquinaria que se encuentran en torsión. Más específicamente, se estudiarían los esfuerzos y deformacionesen elementos de sección transversal circular sometidos a pares de torsión, o momentos torsores, T y T´ (Figura 3.1). Estos pares tienen una magnitud igual a T y sentidos opuestos. Son cantidadesvectoriales que pueden representarse mediante flechas curvas.

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Los elementos sometidos a torsión se encuentran en muchas situaciones de ingeniería. La aplicación más común la representan losejes de transmisión, que se emplean para transmitir potencia de un punto a otro. Por ejemplo, los ejes que se utilizan para transmitir potencia desde el motor hasta las ruedas traseras de un automóvil.[pic]



Considerando el siguiente sistema (figura 3.3a). Que consiste en una turbina de vapor A y un generador B conectados por un eje transmisión AB. Separando el sistema en sus tres partescomponentes (figura 3.3b), puede observarse que la turbina ejerce un par de torsión o momento torsor T sobre el eje y que el eje ejerce un par igual sobre el generador. El generador reaccionaejerciendo un par de torsión igual y opuesto T´ sobre el eje y el eje ejerce la torsión T´ sobre la turbina.

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Primeramente se analizaran los esfuerzos y deformaciones que ocurren en ejescirculares. En la sección 3.3 se demostrara una propiedad importante de los ejes circulares: cuando un eje circular se someta a torsión, toda las secciones transversales permanecen planas y sin distorsión. Enotras palabras, mientras que las diversas secciones transversales a lo largo del eje giran a través de distintos ángulos, cada sección transversal gira como una placa solida y rígida. Esta propiedadpermitirá determinar la distribución de los esfuerzos cortantes sobre un eje circular y obtener en conclusión que la deformación a cortante varía linealmente con la distancia desde el eje de la...