1.Fácil
Un eje macizo circular de 60 mm de diámetro es de un material con una tensión cortante admisible de 50 MPa. Halla el par máximo Tmax que puede transmitir el eje.
d = 60 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
Hoja de ejercicios de Torsión de ejes con soluciones
2.Fácil
Un eje macizo circular transmite un par T. Halla la tensión cortante máxima τmax en el eje.
T = 750 N·md = 60 mm
τmax = MPa
3.Media
Un eje hueco debe transmitir un par de 250 N·m. Su diámetro interior debe ser 0,6 veces su diámetro exterior, y la tensión cortante no debe superar 75 MPa. Halla el diámetro exterior mínimo do.
T = 250 N·mdi/do = 0,6τallow = 75 MPa
do = mm
4.Media
En un ensayo de torsión, una probeta maciza de 15 mm de diámetro se tuerce con un par de 20 N·m. Los dos extremos de una longitud de medida de 300 mm giran 1,77° uno respecto al otro (el material sigue en régimen elástico). Halla el módulo de elasticidad transversal G del material.
T = 20 N·md = 15 mmL = 300 mmφ = 1,77°
G = GPa
5.Difícil
Un eje macizo de aluminio de 40 mm de diámetro está empotrado en muros rígidos en sus dos extremos A y B. Se aplica un par de 500 N·m en C, a 3 m de A y a 1 m de B. Halla el par de reacción TA en el muro A.
d = 40 mmT0 = 500 N·ma = 3 mb = 1 m
TA = N·m
6.Difícil
Un eje macizo de aluminio transmite 5 kW a 1450 rpm. La tensión cortante no debe superar 60 MPa y la torsión no debe superar 0,5° por m de longitud. Halla el diámetro mínimo d que cumple ambos límites.
P = 5 kWN = 1450 rpmτallow = 60 MPaθallow = 0,5°/mG = 26 GPa
d = mm
Soluciones
- 1. Tmax = 2121 N·m
- 2. τmax = 17,68 MPa
- 3. do = 26,92 mm
- 4. G = 39,08 GPa
- 5. TA = 125 N·m
- 6. d = 34,87 mm
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