¿Por qué los conductores huecos tienen buena resistencia mecánica? Educación te da un futuro mejor

Distribución de esfuerzos cortantes en ejes circulares sometidos a torsión:

La ecuación de torsión simple se escribe como

Esto establece que la tensión de corte varía directamente a medida que la distancia ‘r’ desde el eje del eje y la siguiente es la distribución de tensión en el plano de la sección transversal y también las tensiones de corte complementarias en un plano axial.

Por lo tanto, el esfuerzo máximo de estiramiento ocurre en la superficie externa del eje donde r = R

El valor del esfuerzo cortante máximo en el eje circular sólido se puede determinar como

Potencia transmitida por un eje:

En la aplicación práctica, el diámetro del eje a veces debe calcularse a partir de la potencia que se requiere transmitir.

Dada la potencia requerida para ser transmitida, velocidad en rpm ‘N’ Torque T, la fórmula que conecta

Estas cantidades se pueden derivar de la siguiente manera

TORSIÓN DE EJE HUECO:

A partir de la torsión de los ejes sólidos de la sección X circular, se observa que solo el material en la superficie externa del eje se puede estirar hasta el límite asignado como tensiones de trabajo permitidas. Todo el material dentro del eje funcionará con un esfuerzo menor y no se está utilizando a plena capacidad. Por lo tanto, en estos casos donde la reducción de peso es importante, es ventajoso usar ejes huecos. Al analizar la torsión de los ejes huecos, se harán los mismos supuestos que en el caso de un eje sólido. La ecuación de torsión general que hemos aplicado en el caso de torsión de eje sólido se mantendrá bien

Por lo tanto, al examinar la ecuación (1) y (2) se puede ver que el t_maxm

en el caso del eje hueco es 6.6% más grande que en el caso de un eje sólido que tiene el mismo diámetro exterior.

Reducción de peso:

Considerando un eje sólido y hueco de la misma longitud ‘l’ y densidad ‘r’ con di = 1/2 Do

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Por lo tanto, la reducción de peso sería solo del 25%.