Diseño De Ejes Escalonados

DISEÑO DE EJES ESCALONADOS

Un eje móvil (o simplemente, eje) es un elemento rotatorio generalmente de sección transversal circular (una barra eje), cuya función es transmitir movimiento y potencia. Constituye el elemento de rotación u oscilación de dispositivos como engranes, poleas, volantes, manivelas, ruedas catarinas y otros, y dirige la configuración geométrica de su movimiento.

La configuración geométrica de un eje generalmente es la de una barra cilíndrica escalonada. Aunque una barra redonda de material estándar (“redondo”) estirada en frio y de diámetro uniforme no requeriría cortes de acabado, y parecería ser poco costoso, sería difícil montar en ella cojinetes, engranes, poleas y otros elementos en forma adecuada. Dichos elementos deben estar siempre ubicados con precisión y deben poder resistir cargas axiales o de empuje. El uso de tales hombros puede usarse para precargar cojinetes de rodillos y proporcionar las reacciones a empuje axial necesarias para los elementos de rotación. Por estos motivos los análisis expuestos generalmente consideran ejes escalonados.

Procedimiento para diseñar ejes

A causa del desarrollo simultaneo de los esfuerzos cortantes torsionales y los esfuerzos flexionantes, el análisis de esfuerzos en un eje implica casi siempre emplear un método de esfuerzos combinados. El método recomendado para diseñar y analizar ejes es el de la teoría de falla por energía de distorsión

1. Determine la velocidad de giro del eje.

2. Determine la potencia o el par torsional que debe transmitir el eje.

3. Determine el diseño de los componentes transmisores de potencia, u otras piezas que se montarán sobre el eje, y especificar el lugar requerido para cada uno.

4. Especifique la ubicación de los cojinetes a soportar en el eje. Por lo común, se supone que se usan solo dos cojinetes para sostener un eje. Se supone que las reacciones en los ejes que soportan cargas radiales actúan en el punto medio de los cojinetes. Si en el eje existen cargas de empuje (axiales), se debe especificar el cojinete que reaccionará contra el empuje. Entonces, el que no resiste el empuje debe de poder moverse un poco en dirección axial, para asegurar que en él se ejerza una fuerza de empuje inesperada y no deseada.

5. Proponga la forma general de los detalles geométricos para el eje, considerando la forma de posición axial en que se mantendrá cada elemento sobre el eje, y la forma en que vaya a efectuarse la transmisión de potencia de cada elemento al eje.

Por ejemplo, en la figura, el eje que va a cargar dos engranes, y va a ser el eje intermedio de una transmisión del tipo de engranes rectos, de doble reducción. El engrane A recibe la potencia del engrane P a través del eje de entrada. La potencia se transmite del engrane A al eje, a través de la cuña en el interfase entre el cubo del engrane y el eje. Después, la potencia

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