MECANICA DE MATERIALES 1 Apellidos : _____________________________________________ Nombres : _____________________________________________ Fecha : ____/____/2023 Tipo de Trabajo: Individual ( ) Grupal ( x ) INSTRUCCIONES: Resuelva cada problema en forma ordenada y con procedimientos completos, diagramas y cálculos pertinentes. TEMA: DISEÑO DE EJES 11–39. El eje tubular tiene un diámetro interno de 20 mm. Determine su diámetro exterior mínimo, al milímetro más cercano, si se somete a la carga mostrada. Los cojinetes en A y B sólo ejercen componentes de fuerza en las direcciones y y z sobre el eje. Use un esfuerzo cortante permisible de 𝜏perm = 70 MPa y base el diseño en la teoría de falla del esfuerzo cortante máximo. *11–40. Determine el diámetro mínimo del eje sólido al milímetro más cercano, si se somete a la carga mostrada en los engranes. Los cojinetes en A y B sólo ejercen componentes de fuerza en las direcciones y y z sobre el eje. Base el diseño en la teoría de falla de la energía de distorsión máxima con 𝜎perm = 150 MPa. 11–41. El eje con diámetro de 60 mm está apoyado en las chumaceras A y B. Si las poleas C y D están sujetas a las cargas mostradas, determine el esfuerzo flexionante máximo absoluto en el eje. MECANICA DE MATERIALES 1 11–45. El eje se sostiene mediante chumaceras en A y B que ejercen componentes de fuerza únicamente en las direcciones x y z. Si el esfuerzo normal permisible para el eje es 𝜎perm = 15 ksi, determine el menor diámetro del eje, al 18 in más cercano. Use la teoría de falla de la energía de distorsión máxima. 11–46. El eje se sostiene mediante chumaceras en A y B que ejercen componentes de fuerza únicamente en las direcciones x y z. Determine el menor diámetro del eje, al 18 in más cercano. Use la teoría de falla del esfuerzo cortante máximo con 𝜏perm = 8 ksi. La viga en voladizo se construye con dos piezas de madera de 2.5 in por 4 in, unidas como se muestra en la figura. Si el esfuerzo flexionante permisible es 𝜎perm = 600 psi, determine la mayor carga P que puede aplicarse. Además, determine el máximo espaciamiento asociado, s, entre los clavos a lo largo de la sección AC de la viga si cada clavo puede resistir una fuerza cortante de 700 lb. Suponga que la viga está articulada en A, B y D. Desprecie la fuerza axial desarrollada en la viga a lo largo de DA. MECANICA DE MATERIALES 1 8.15 Determine el diámetro mínimo permisible del eje sólido ABCD, si se sabe que 𝜏�perm = 60 MPa y que el radio del disco B es r = 70 mm. 8.16 Determine el diámetro mínimo permisible del eje sólido ABCD, si se sabe que 𝜏�perm = 60 MPa y que el radio del disco B es r = 130 mm. 8.23 El eje sólido AB gira a 1000 rpm y transmite 80 kW del motor M a una máquina herramienta conectada al engrane F. Si se sabe que 𝜏�perm = 60 MPa, determine el diámetro mínimo permisible para el eje AB 8.24 Resuelva el problema 8.23 suponiendo que el eje AB gira a 920 rpm. 8.25 Los ejes sólidos ABC y DEF, así como los engranes que se muestran en la figura, se utilizan para transmitir 20 hp del motor M a una máquina herramienta conectada al eje DEF. Si se sabe que el motor gira a 260 rpm y que 𝜏�perm = 7.5 ksi, determine el diámetro mínimo permisible a) del eje ABC, b) del eje DEF MECANICA DE MATERIALES 1
