Calculadora de diámetro de ejes

Un eje giratorio transmite potencia al llevar torque entre un accionamiento y una carga. El torque depende de la potencia y de la velocidad: con potencia en kilovatios y velocidad en revoluciones por minuto, T = 9550 P / n da el torque en newton metro. Los ejes lentos deben soportar más torque que los rápidos para transmitir la misma potencia, por eso los componentes de baja velocidad suelen ser visiblemente mayores. Esta calculadora dimensiona un eje circular macizo bajo torsión pura ideal. Su esfuerzo cortante máximo es tau = 16 T / (pi por d al cubo). Al despejar esta relación y aplicar el factor de seguridad introducido se obtiene el diámetro mínimo. El torque se convierte de newton metro a newton milímetro para que el esfuerzo admisible en megapascales, equivalente a newtons por milímetro cuadrado, produzca el diámetro directamente en milímetros. El esfuerzo cortante admisible debe ser un límite de diseño justificable para el material y el servicio elegidos. Puede proceder de una norma, un estándar interno, un ensayo de material o una fracción del límite elástico. El factor de seguridad aumenta el torque de diseño para contemplar incertidumbre, sobrecargas, desgaste y consecuencias de una falla. Evita aplicarlo dos veces: si el esfuerzo admisible ya se redujo por un factor de seguridad, introduce 1, salvo que tu método exija expresamente otro multiplicador. El resultado es un mínimo teórico para un eje liso, macizo y redondo sometido a torque constante. Los ejes reales suelen tener chaveteros, escalones, estrías, agujeros transversales, roscas o ranuras para anillos de retención. Estos detalles crean concentraciones de esfuerzo y pueden reducir la resistencia a la fatiga. La tensión de correas, las fuerzas de engranajes, el peso del eje y la desalineación también generan esfuerzos de flexión que la torsión pura no contempla. Las cargas de impacto y las cargas reversibles requieren análisis de fatiga y dinámica. Elige el siguiente diámetro estándar adecuado por encima del mínimo calculado y comprueba deflexión, ángulo de torsión, velocidad crítica, ajuste del rodamiento, fatiga y tolerancias de fabricación. Los ejes huecos requieren otra ecuación de sección polar y pueden ahorrar peso manteniendo la rigidez torsional. La calculadora es adecuada para diseño preliminar, comparaciones, ejercicios y comprobación de cálculos detallados, pero no sustituye las normas de diseño mecánico aplicables ni la revisión profesional.