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ÁRBOLES Y EJES
Definiciones:
1.1) Árbol: Se define con este nombre a aquellos elementos rotatorios, cuyas geometrías generalmente son de sección circular, con una sucesión de escalones de diámetros; destinados a transmitir movimientos y por ende energía mecánica que reciben de una fuente motriz y la entregan a partir de engranajes, poleas, ruedas, volantes, acoplamientos, levas, etc. vinculadosa los mismos a las maquinas que la reciben. Normalmente la transmisión de esfuerzos hace que estos elementos de máquina estén sometidos a esfuerzos de flexotorsión a los que suelen agregarse esfuerzos axiales. Flexión por las cargas perpendiculares a su eje principal que origina la transmisión de energía por engranajes, poleas, ruedas dentadas, etc. a los que se agregan las debidas a los pesospropios del mismo árbol y de los elementos vinculados al mismo (que no siempre se pueden despreciar) y en ocasiones a todo esto se suman esfuerzos de tipo dinámico originados en el giro de masas alrededor de un eje que no pasa por los respectivos centros de masa; torsión como consecuencia de la energía mecánica transmitida y esfuerzos axiales de tracción o compresión originados en pesos desustentados en los colocados verticalmente, esfuerzos axiales generados en engranajes helicoidales, en rotores de ventiladores axiales, en esfuerzos térmicos no contemplados, etc. Resumiendo, son piezas que están sometidas a un estado de tensiones combinadas y como tal debe tratárselas en el cálculo resistivo, aclarando que muchas veces el criterio y experiencia del calculista permitirá despreciar algunosde estos tipos de esfuerzos por considerar resultarán irrelevantes, simplificando el cálculo.Claros ejemplos de árbol pueden ser, en los motores de combustión interna, el árbol de levas y el árbol cigüeñal, en un automóvil o camión, el árbol cardánico; en la bicicleta, el “eje” de la pedalera, etc. 1.2) Ejes: Se acostumbra a utilizar la palabra eje como sinónimo de árbol, pero cuando se quiererealizar una mayor distinción de la pieza, en función del tipo de carga que soporta la misma, se reserva la denominación de eje para las piezas que - giren o no - exclusivamente están sometidas a esfuerzos de flexión, pero que sí soportan partes que giran (Se desprecian los normalmente irrelevantes esfuerzos de torsión debidos a roces en cojinetes); en otras palabras, aún cuando giren, se comportanexclusivamente como vigas sin transmitir momento torsor. Ejemplos de ejes son: los ejes delantero y trasero de las bicicletas, el eje de la carretilla, el eje del vagón de ferrocarril, el perno de cualquier bisagra, el eje de los carros, los ejes de las ruedas de las camillas, etc.

2) Pautas de Diseño
Al diseño propiamente dicho de un árbol o eje generalmente se llega después de un razonadotrabajo previo de adopción de criterios y concreción de cálculos. Como ya quedó expresado su función principal será la de permitir o transmitir (ejes o árboles) los movimientos rotatorios, a los cuales se les vincularán distintos elementos de máquina, tales como engranajes, cojinetes, volantes, acoplamientos, etc. y que deberá integrarse al diseño de la máquina o mecanismo particular donde seubicará. Normalmente el cálculo, previo al diseño se lo encara desde el punto de vista resistivo; para esto debe comenzarse por determinar o establecer la magnitud y tipo de los esfuerzos

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actuantes, se selecciona un determinado material y a partir de ahí se comienza el cálculo adoptando algunos de los procedimientos disponibles en función de la importancia de la pieza a diseñar, teniendo encuenta las propiedades mecánicas del material seleccionado y la magnitud y tipo de las cargas a soportar o transmitir, pudiendo preverse la acción de cargas variables y no dejando de considerar la importancia de la futura pieza al adoptarse las tensiones admisibles (o de diseño o de cálculo como se las quiera llamar). Estos cálculos llevarán a determinar los diámetros en las partes que el técnico...