Eje macizo · torsión y flexión (modo básico/avanzado)
Los resultados son orientativos. El dimensionado final debe validarse con datos de fabricante y condiciones reales de operación.
Obtén el diámetro mínimo por torsión pura o, en avanzado, tensión equivalente con M y Kt (Von Mises / Tresca). Compara con un Ø comercial o diagnostica un eje ya dimensionado.
Contexto ampliado y notas de uso
Este módulo estima el diámetro necesario de un eje macizo sometido primero a torsión pura y, en modo avanzado, a la combinación de momento flector y par torsor mediante tensión equivalente de Von Mises o Tresca con coeficientes de concentración orientativos. El resultado sirve como predimensionado previo a un análisis de fatiga detallado o a la normativa corporativa del proyecto. Lo usan ingenieros de diseño de máquinas y mantenimiento cuando hay que sustituir un eje o validar un aumento de potencia. Por ejemplo, puede dimensionar el eje de salida de un reductor antes de encargar el mecanizado cuando cambian la polea y la cinta arrastrada.
Metodología y límites del modelo
Modo diseño: torsión con τ = 16T/(πd³) y comparación con un Ø comercial. Modo avanzado: tensión equivalente Von Mises o Tresca con M y Kt orientativos. No incluye fatiga detallada ni concentraciones reales de chavetas o roscas; use como predimensionado y valide con su normativa.
Vista esquemática · torsión (y flexión en avanzado)
Vista lateral con T en extremos y arcos de par debajo del eje; a la derecha, sección circular Ø d. Con flexión, M se indica arriba del tramo central.
En diseño se obtiene el diámetro mínimo y se compara con un diámetro comercial. En diagnóstico se fija el diámetro real del eje y se comprueba si soporta el par (y flexión si aplica).
Par torsor de diseño que debe transmitir el eje (N·m). Entra en τ = 16T/(πd³) para sección circular maciza.
Tensión tangencial admisible (MPa) según material, coeficientes de seguridad y criterio (ductilidad, fatiga). Típicamente tabulada en normas o manuales.
Kt amplifica tensiones por entallas/chaveteros/cambios de sección. Si no hay detalle geométrico, use Kt = 1.0 como base conservadora inicial.
Para comprobar que un diámetro de compra o normalizado cubre el mínimo analítico.
| Material | τadm estático | τadm fatiga |
|---|---|---|
| Acero C45 (normalizado) | 40 – 60 | 25 – 35 |
| Acero F-114 / 42CrMo4 | 70 – 90 | 45 – 60 |
| Acero inox AISI 304 | 35 – 50 | 20 – 30 |
| Aluminio 6061-T6 | 20 – 30 | 12 – 18 |