Ingenieria

Capítulo 5
D-38. ¿Se puede usar la fórmula de torsión, τ=Tc/J, si la sección transversal no es circular?
R= No se puede usar, porque esta fórmula solo se pude aplicar para ejes con una sección transversal circular, esto se debe a que las secciones con diferente sección transversal, es decir, no circular no se torcerán. La fórmula siguiente solo es para secciones transversales circulares.
τ=TcJDonde,
τ=esfuerzo cortante maximo en la flecha el cual ocurre en la superficie exterior.
T=par torsion interno resultante que actua en la seccion transversal.
J=momento polar de inercia del area de la seccion transversal.
c=radio exterior de la flecha.

D-39. El eje macizo de 0.75 pulg de diámetro se usa para transmitir los pares de torsión que se indican. Calcule el esfuerzo cortantemáximo que se desarrolla en ese eje.
τmax=TcJ=40 lb*ft
τmax=40 lb*ft12 in1 ft(0.375 in)0.0311 in4

τmax=5.79 klbin2
Donde J:
J=πc42=π(0.375in)42=0.03106 in4

D-40. El eje macizo de 1.5 pulg de diámetro se usa para transmitir las torsiones que se indican.Calcule el esfuerzo cortante que se desarrolla en el eje en el punto B.
En el segmento AB, el equilibrio es:
TB=20+40-30lb*ft
TB=30lb*ft
τmax=30 lb*ft12 in1 ft(0.75in)0.4970 in4
τmax=543 lbin2
Donde J:
J=πc42=π(0.75in)42=0.4970 in4

D-41. El eje macizo se usa para transmitir las torsiones que se indican. Determine el esfuerzo cortante absoluto que se desarrolla en él.
En el segmento AB, el equilibrio es:TAB=5 kN*m
τmax=5 kN*m(0.05m)9.8175*10-6m4
τmax=25.5 MPa
Donde J para AB:J=πc42=π(0.05m)42=9.8175*10-6m4
En el segmento BC, el equilibrio es:
TBC=(15-5) kN*m Donde J para BC:
TBC=10 kN*m J=πc42=π(0.1m)42=1.5708*10-4m4

τmax=10 kN*m(0.1m)1.5708*10-4m4
τmax=6.37 MPa
D-42. El eje se somete a los pares de torsión que se muestran. Calcule el ángulo de torsión del extremo A conrespecto al extremo B. El eje tiene 1.5 pulg de diámetro; G=11(103) klb/pulg2.
∅A/B=TLJG
Dónde:
J=πc42=π(0.75 in)42=0.4970in4

∅A/B=-400 lb*ft12 in1 ft2 ft12 in1 ft0.4970in411*103klbin2-200 lb*ft12 in1 ft3 ft12 in1 ft0.4970in411*103klbin2+0+300 lb*ft12 in1 ft2 ft12 in1 ft0.4970in411*103klbin2-------------------------------------------------
∅A/B=-0.0211 rad
D-43. Calcule el ángulo de torsión del extremo a del eje de 1 pulg de diámetro, cuando se le somete a la carga de torsión que se muestra. G=11(103) klb/pulg2.
∅A/B=TLJG
Dónde:J=πc42=π(0.5 in)42=0.0982in4
∅A/B=600 lb*ft12 in1 ft3 ft12 in1 ft0.0982in411*103klbin2+200 lb*ft12 in1 ft2 ft12 in1 ft0.0982in411*103klbin2-100 lb*ft12 in1 ft3 ft12 in1 ft0.0982in411*103klbin2
-------------------------------------------------
∅A=0.253 rad
D-44. El eje está formado por un tramo macizo AB, de 30 mm de diámetro, y un tubo BD con 25 mm de...