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• José David Daza

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE Departamento de Energética y Mecánica Facultad de Ingeniería

Problema 1. La figura muestra una unión de horquilla acoplada por un perno de 2.5 in de diámetro. La unión debe resistir una fuerza aplicada repetida de 0 a 150000 lbf para vida infinita. Calcule el factor de seguridad, tomando un Sut=140 ksi para el perno con una confiabilidad del 90%. Tome el perno como maquinado o rolado en frío para el acabado superficial.

Problema 2.

La Figura muestra un eje giratorio con un hombro fileteado asentado en el canal interior de un cojinete de contacto con el hombro contra el borde del cojinete. El cojinete tiene una pequeña excentricidad que induce un momento de flexión totalmente invertido en el eje conforme este gira. Las mediciones indican que amplitud del esfuerzo alternativo resultante debido a la flexión es σa=57 MPa. El torque sobre el eje varía desde un valor máximo de 90 N.m hasta un mínimo de 12 N.m y está en fase con el esfuerzo de flexión. El eje está maquinado y sus dimensiones son: D=23 mm, d=19 mm, y r=1.6 mm. El material del eje es acero SAE 1040 laminado en frio. Determine el factor de seguridad a la fatiga para vida infinita del eje, con una confiabilidad de 99%.

Recuerde que:

Se= CcargaCtamañoCsuperficieCtemparaturaCconfiabilidadSe´, Kf=1+q(Kt-1) para flexión Kfs=1+q(Kts-1) para torsión

σa=Kfσanom , σm=Kfmσmnom τa=Kfsτanom, τm=Kfmτmnom Tome Kfs=Kfm y Kfm=Kf

Factores de concentración de esfuerzo para dos condiciones de carga diferentes