Ejercicio de Diseño Mecánico I
Una polea de 24 pulgadas de diámetro pesa 300 lb-f y es conducida por una correa horizontal para trasmitir potencia mediante un eje macizo a un piñón de 10 pulgadas de diámetro y peso despreciable, el cual a su vez conduce un engranaje. La polea y el Piñón están ajustados al eje mediante chaveteros de patín para trasmitir las cargas repentinas con choques medios.
La disposición de los elementos, las tenciones en la correa y las reacciones del engranaje sobre el piñón se muestra en la figura.
Los dispositivos de los elementos, las tensiones en la correa y las reacciones del engranaje sobre el Piñón se muestran en la figura.
El eje está fabricado de acero Aisi c1031 laminado simple con un Sy = 51 ksi y …ver más…

122=213959.2 d3510002+ 17007.65 d3255002 d=2.04 in
Se verifica que este diámetro se encuentre en el rango asumido para el factor de tamaño y se encuentra que efectivamente el diámetro de 51.8mm cumple que 40<51,8<140
Finalmente chequeamos que el eje soporte el esfuerzo producido por las fuerzas cortantes que como vimos tiene en el punto B un valor igual a la suma vectorial de sus componentes en los planos XZ y YZ así:
FCB=FCBX2+FCBY2
FCB=9852+13232
FCB=1649.4
Esta es una situación permanente o estática y por tanto sus esfuerzos máximo y mínimo serán
Smax= Smin =1649.4π d24=1050.05d2
Esfuerzo medio
Sm= Smax+Smin 2 Sm=1050.05d2 +1050.05d2