Diseño de ejes de transmision

Páginas: 10 (2407 palabras) Publicado: 15 de mayo de 2014
Diseño de ejes de transmisión

Los ejes de transmisión o simplemente ejes, son barras sometidas a cargas de flexión, tensión, compresión o torsión, que actúan individualmente o combinadas. En este último caso es de esperar que la resistencia estática y la fatiga sean consideraciones importantes de diseño, puesto que un eje puede estar sometido en forma simultánea a la acción de esfuerzosestáticos, completamente invertidos en forma alternante, y repetidos sin cambio de sentido.
El término “eje” abarca otras variedades, como los ejes de soporte y los husillos. Un eje de soporte es el que no transmite carga de torsión y puede ser fijo o rotatorio. Un eje de transmisión rotatorio de corta longitud se denomina husillo.
Cuando la deformación lateral o torsional de un eje debe mantenersedentro de límites estrechos, entonces hay que fijar sus dimensiones considerando tal deformación antes de analizar los esfuerzos. La razón es que si un eje se hace lo bastante rígido para que esas deformaciones no sean considerables, es probable que los esfuerzos no rebasen la seguridad, pero de ninguna manera debe suponer el diseñador que son seguros, casi siempre es necesario calcularlos paracomprobar que están dentro de límites aceptables.
Siempre que sea posible los elementos de transmisión de potencia, como engranes o poleas, deben montarse cerca de los cojinetes de soporte. Esto reduce el momento flexionante y, en consecuencia, la deflexión y el esfuerzo por flexión.

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE FLECHAS O EJES

Debido a la aparición simultánea de tensiones por esfuerzo de corte portorsión y tensiones normales que se deben a la flexión, el análisis de una flecha o eje virtualmente implica siempre el uso de un enfoque combinado para el aspecto de las tensiones. El método que se sugieres para el diseño de ejes es el de la teoría de la falla por distorsión de la energía. En ocasiones, se presentan también por esfuerzo de corte vertical y tensiones normales directas que sedeben a cargas axiales, sin embargo, su efecto es, por lo regular, mínimo a tal grado que es válido omitirlas. En ejes extremadamente cortos o en partes de ellos en los que no se generan torsión o flexión, es probable que predominen tales tensiones.


Las actividades específicas que deben realizarse en el diseño y análisis de una flecha o eje dependen del diseño que se haya propuesto, así como dela forma en que se encargue y se soporte. Con esto en mente, se sugiere el procedimiento siguiente para el diseño de un eje.

1. Determine la velocidad de giro del eje o flecha.

2. Calcule la potencia o el torque que va a transmitir el eje.

3. Determine el diseño de los componentes transmisores de potencia u otros dispositivos que se pretenda montar en la flecha y especifique su ubicaciónque se necesita dar a cada dispositivo.

4. Precise la ubicación de los cojinetes en los que se apoyará el eje. Se supone que las reacciones en los cojinetes que soportan cargas radiales ejercen acción en el punto medio de los cojinetes.

5. Proponga la forma general de la geometría para el eje o flecha, considerando de qué manera se mantendrá en posición axialmente y como se llevará a cabola transmisión de potencia a partir de cada elemento hacia el eje.

6. Calcule la magnitud del torque que se observa en todos los puntos del eje. Se sugiere elaborar una gráfica de torque.

7. Calcule las fuerzas que ejercen acción sobre el eje, tanto radial como axialmente.

8. Determine las fuerzas radiales en componentes en sentidos perpendiculares, por lo regular tanto vertical comohorizontalmente.

9. Calcule las reacciones en todos los cojinetes de soporte en cada plano.

10. Elabore las gráficas completas de fuerza de corte y de momento de flexión para determinar la distribución de los momentos de la flexión sobre el eje.

11. Elija el material con que se va a fabricar el eje y especifique su condición: extruido en frío con tratamiento térmico y demás.

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