EJES 3 EXAMEN

Diseño de ejes
Diseño de elementos de máquinas

By Alemar Roma.

Copyright © octubre de 2014 por TECSUP

Objetivos
Identificar la función de los diversos tipos de ejes,
árboles y acoplamientos máscomunes y su aplicación
correcta.
Analiza y resuelve problemas con elementos
sometidos a esfuerzos y deformaciones generados
por cargas que producen momento flector y torsor
actuando simultáneamente.Teoría de falla del esfuerzo
Cortante máximo
Fuente: Resistencia de Materiales Aplicada; Robert L. Mott

Es uno de los principios mas utilizados en el diseño y
establece que: “Es de esperarse que unmaterial dúctil
falle cuando el esfuerzo cortante máximo al cual está
sometido sobrepasa su límite de fluencia a cortante”.

Teoría de esfuerzos
Fórmula simple para esfuerzo normal en una soladirección
ejemplo y esfuerzo cortante xy:

 max  ( x / 2) 2   xy2
J  .D 3
Zp  
c
16

 max 

T
Zp



 max .r
c

σx

por

Esfuerzo combinado en eje circular

 max  ( x / 2) 2   xy2

Setiene que:

Se sabe que:

M
 max 
S

Reemplazando se tiene:
Pero:

Por ello:

Zp  2S

S

 .D 3
32

T
 max 
Zp

J  .D 3
Zp  
c
16

 max  (M / 2S )  (T / Zp)

entonces:

2

2

 max  (M / Zp)2  (T / Zp) 2

M 2 T 2
 max 
Zp

Par de torsión
equivalente
“Te”:

Te
 max 
Zp

Arboles sometidos a flexión y torsión:
Ecuación ASME

Arboles de tipo hueco sometidos a flexión y torsión:Ecuación ASME

Arboles sometidos a cargas de flexión, torsión y
cargas axiales

Arboles sometidos a cargas de flexión, torsión y
cargas axiales

Obtención del diámetro mínimo de un eje por
criterio defatiga:
 32 N
D
 



 KT M  3  T  
 Se   4  Sy  
  
2

Se = Se´Cs Cr
CS: Factor de tamaño
CR: factor de confiabilidad
Se: limite de fatiga

2

1/ 3

Ejercicio aplicativo 1:
Unabarra circular sólida de 45 mm de diámetro es sometida a
una fuerza de tracción axial de 120 kN combinada con un par de
torsión de 1150 N*m. a) Calcule el esfuerzo cortante máximo en
la barra. b)...