¿Cómo se calcula la tensión torsional en un eje?

2 ¿Cómo afecta la torsión a un eje?

La torsión afecta a un eje creando tensión cortante y deformación cortante a lo largo de su sección transversal. El esfuerzo cortante es la fuerza por unidad de área que actúa paralela a la sección transversal del eje. La deformación cortante es la deformación angular de la sección transversal debido a la torsión. El esfuerzo cortante y la deformación cortante varían a lo largo del radio del eje, con los valores máximos que se producen en la superficie exterior y los valores mínimos que se producen en el centro. La relación entre el esfuerzo cortante y la deformación cortante viene dada por el módulo de elasticidad cortante, que es una propiedad del material del eje.

4 ¿Cómo se calcula la tensión torsional en un eje?

Para calcular la tensión torsional en un eje, es necesario conocer el par, el radio y el momento polar de inercia de la sección transversal. Puede utilizar la fórmula de la tensión torsional para encontrar la tensión cortante en cualquier punto a lo largo del radio del eje. Por ejemplo, si tiene un eje circular sólido con un radio de 10 mm y un par de 100 Nm, puede encontrar la tensión torsional en la superficie exterior introduciendo los valores en la fórmula: τ = T*r/J τ = 100*0.01/(π*0.01^4/2) τ = 63,66 MPa Esto significa que el eje experimenta un esfuerzo cortante de 63,66 MPa en la superficie exterior debido a la torsión. También puede encontrar la tensión torsional en el centro del eje estableciendo r en cero, lo que da: τ = T*0/J τ = 0 MPa Esto significa que el eje no experimenta tensión cortante en el centro debido a la torsión.

5 ¿Cuáles son algunas de las aplicaciones de la tensión torsional?

La tensión torsional es relevante para muchas aplicaciones en ingeniería y mecánica, como ejes, varillas, engranajes, resortes, hélices y turbinas. Estos componentes suelen estar expuestos a la torsión y la torsión, lo que afecta a su rendimiento y durabilidad. Al calcular la tensión torsional, puede diseñar y analizar estos componentes para asegurarse de que pueden soportar la carga requerida y evitar fallas debido a una tensión cortante o deformación excesiva. También puede utilizar la tensión torsional para determinar otros parámetros, como el ángulo de torsión, la potencia transmitida y la rigidez del eje.

6 Esto es lo que hay que tener en cuenta

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