Ejercicio de Tribo
Ejercicio de Tribo
Ejercicio de Tribo
1. Encontrar la dimensin que debe tener una chaveta (figura E-10.1) que va a
ajustar en un chavetero de un engranaje y en otro de un rbol, si los dos chaveteros
son de 10 mm de ancho y de 5 mm de profundidad. Suponer que los chaveteros se
hicieron con base en el sistema de agujero normal bsico con una calidad IT7. Usar
el ajuste H7/h6.
FIGURA 1. Ejercicio1
ANCHO 10 mm
TABLA 1. Tolerancias Fundamentales
RESPUESTA
CHAVETA:
+
FIGURA 2. Ejercicio 2
De tabla de posiciones relativas de tolerancia para agujeros se puede observar que no va
a haber interferencia en el caso de eje base y utilizando la tolerancia sugerida de H7.
FIGURA 3. Posiciones relativas de tolerancia para agujeros
Fuente: Extrado de Jimnez.
FIGURA 7. Ejercicio 3
Agujero 40+0.025
0.000
Eje 40+0.033
0.017
( 2 1 2 )( 2 2 )
=
2 3 ( 2 2 )
2 + 2 402 + 02
= ( ) = 23.54 ( ) = 23.54
2 2 402 02
= 240.04 /2
2 2 2(23.54 )(402 )
= = = 47.08 = 480.08
2 2 2 2
(40 0 ) 2
0.0000126
Con un = ( )
0.033
0.0000126
( ) (40)
65.47
4. Se ha decidido construir un rbol escalonado ajustando un cilindro hueco de acero
de 60 mm de dimetro exterior y 80 mm de longitud en un rbol del mismo material
y de seccin circular maciza de 50 mm de dimetro y 130 mm de longitud. El mdulo
de elasticidad, la relacin de Poisson y el coeficiente de dilatacin trmica lineal del
material son 206.8 GPa, 0.28 y 0.0000126/C, respectivamente. El coeficiente de
friccin entre las superficies en contacto es de 0.20. Si el mximo esfuerzo tangencial
(traccin o compresin) que debe aplicarse a las piezas de acero es de 60 MPa
(Lam), determine:
(a) El aprieto mximo.
(b) La fuerza axial mxima que se requiere para montar las piezas.
(c) La fuerza axial mxima que se requiere para desmontar las piezas.
(d) El par de torsin requerido para hacer girar el cilindro hueco sobre el rbol si el
aprieto es el calculado en (a).
(e) La temperatura a la cual debe calentarse el buje (elemento externo) para efectuar
el montaje sin fuerza axial, si la temperatura ambiente es de 25 C. Prevea una
temperatura 30 C por encima de la temperatura requerida, con el fin de que el
enfriamiento del buje durante el montaje no reduzca el aprieto a un valor
indeseable.
Datos:
= 60
= 50
= 206.8
= 0.28
0.0000126
=
= 0.2
= 25
= 30
= 60
(a) El aprieto mximo.
(2 + 2 )
=
(2 2 )
(602 + 502 )
60 106 =
(602 502 )
= 10.82
(2 2 )(2 2 )
=
23 (2 2 )
6
206.8 109 (502 02 )(602 502 )
10.82 10 =
2 503 (602 02 )
= 0.0171
(b) y (c) La fuerza axial mxima que se requiere para montar las piezas.
=
= 0.2 10.82 106 0.05 0.08
= 27.194
(d) El par de torsin requerido para hacer girar el cilindro hueco sobre el rbol si
el aprieto es el calculado en (a).
= 0.5 2
= 0.5 0.2 10.82 106 0.052 0.08
= 679.84
(e) La temperatura a la cual debe calentarse el buje
=
0.0171
=
0.0000126 50
= 27.15
= + +
= 27.15 + 25 + 30
= 82.14
5. Se desea montar una polea con ranuras en V, de acero SAE 1020 laminado en
fro, sobre un rbol, de acero SAE 1050 laminado en fro, con el ajuste H7/k6. El
coeficiente de friccin f entre las superficies en contacto es de 0.15. Algunas
propiedades de los materiales son:
Determinar:
Como el ejercicio trata sobre una polea fija entonces esta ser tratada como un sistema de
agujero nico ya que los dimetros de las poleas ya vienen normalizados, por lo tanto, las
calidades tanto para agujero como para eje son: H7/k6
7
= 21 = 0.021 {
18 30
6
= 13 = 0.013 {
18 30
FIGURA 14. Desviaciones fundamentales ejes.
Fuente: Extrado de Jimnez
= +0.002 {
18 30
FIGURA 15. Desviaciones fundamentales agujeros.
Fuente: Extrado de Jimnez
= 0 {
24 30
7 6
= 21 = 0.021 { = 13 = 0.013 {
18 30 18 30
= 0 { = +0.002 {
24 30 18 30
= 30+0.000
+0.021 = 30+0.002
+0.015
(b) PRESIONES DE CONTACTO MXIMA Y MNIMA.
= 30+0.000
+0.021 = 30+0.002
+0.015
= 0.000 = 0.015
= 30 = 0 = 95
= = = 207 = = 0.3
Presiones de contacto mxima
(2 2 )(2 2 )
=
2 3 (2 2 )
(2 2 )(2 2 )
=
2 3 (2 2 )
= 30 = 0 = 95
2 + 2
= ( )
2 2
302 + 0
= 46.59 ( )
302 0
= 46.59
Por la frmula de BIRNIE se tiene:
= = = 207 = = 0.3
2 + 2
= ( 2 1 )
2
802 + 0
= 46.59 ( 2 0.3)
80 0
= 32.613
(d) LA FUERZA AXIAL MXIMA CON LA QUE SE GARANTICE QUE AL
APLICAR STA NO SE PRODUZCA DESPLAZAMIENTO AXIAL.
= 0.15 = 0
= 30 = 45 = 46.59
= 0 30 45 46.59
= 0
= 30 = 20
= 1.26105 / = 0.015
0.015
1.26105 / 30
39.68
= 20 39.68
= 19.68
= 46.59
= 0.15
= 5
= 29.639