19.6 : Diseño de ejes de transmisión

El diseño de un eje de transmisión se rige por dos especificaciones principales: la potencia que transmite y su velocidad de rotación. Estos parámetros guían la selección del material del eje y las dimensiones de la sección transversal, asegurando que el esfuerzo cortante máximo del material permanezca dentro del límite elástico mientras se transmite la potencia deseada a la velocidad dada. La potencia del sistema está intrínsecamente ligada al torque aplicado. El torque aplicado al eje se puede calcular reconfigurando los términos.

Este cálculo considera tanto los requisitos de potencia como la velocidad de rotación del eje. Una vez calculados el torque y la tensión máxima permitida, se incorporan a la fórmula de torsión elástica. De este proceso se obtiene el valor mínimo permitido para el radio del eje. En el caso de un eje circular sólido, la relación entre el momento polar de inercia y el radio del eje varía con el cubo del radio del eje. El valor mínimo requerido para el radio del eje se calcula sustituyendo este valor.

Para un eje de cilindro hueco, los cálculos dan el valor mínimo permitido para el radio exterior del eje. Como resultado, el proceso de diseño de un eje de transmisión es un cuidadoso equilibrio entre potencia, velocidad, límites de tensión y dimensiones físicas.