Instituto Tecnolgico de Celaya

Departamento de ing. mecnica

Diseo mecnico 1

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EJERCICIOS PROPUESTOS

1. Suponga que el rbol de un motor debe soportar un par de torsin mximo de 2500 lbf.in

totalmente alternante. Qu dimetro mnimo, d, debera tener el rbol mecanizado si tiene un chavetero

de perfil y es de acero SAE 1050 laminado en fro? Tomar n = 2, con una confiabilidad del 99%.

Emplear los criterios de Goodman modificado y Soderberg.

2. El rbol mostrado, de acero SAE 1045 laminado en fro, est sometido a un par de torsin que vara

desde 5000 lbf.in en un sentido hasta 3000 lbf.in en sentido contrario. Hallar las dimensiones d2 y d3 del

rbol mecanizado si N = 1.6, Kc = 1, q = 0.9 y se prev una vida til de 5105 ciclos. Emplear

los criterios de Goodman modificado y Gerber.

3. El eje escalonado de seccin circular, de acero SAE 1050 laminado en fro, es mecanizado y

soporta una fuerza F producida por una polea loca montada en el eje mediante un rodamiento. La fuerza F

vara entre 500 lbf y 1500 lbf, y el eje se apoya en sus extremos, generndose las reacciones indicadas.

Determinar el dimetro d para una duracin indefinida, una confiabilidad del 50% y un factor de

seguridad de 1.5. Emplee los criterios de Goodman modificado y ASME.

4. Resuelva el problema anterior, asumiendo que la polea loca se monta a presin sobre el eje,

girando solidariamente con ste, y que el eje est apoyado mediante rodamientos en los extremos.

Suponga adems que F es constante e igual a 1500 lbf y que el radio de los redondeos es r = 0.25 in. Mismos

criterios.

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5. El eslabn mostrado est sometido a una fuerza axial F que vara desde 70 kN en traccin hasta 90 kN en

compresin y que se aplican mediante pasadores en los agujeros. Escoger una aleacin de aluminio

forjada, para que el eslabn soporte con seguridad la carga durante 5(108) ciclos. Asuma N = 2, K =

0.4 y q = 1. Emplee el criterio de Soderberg.

6. La viga de la figura se construir mediante dos placas de acero laminado en fro SAE 1040. Las dos

entallas y el agujero son mecanizados. La viga est sometida a una fuerza constante F1 = 2 kN y una fuerza

F2 que vara desde 2 kN hasta 4 kN. Calcular el factor de seguridad de la viga, asumiendo q = 1 y que no hay

concentracin de esfuerzos en el empotramiento. Trabajar con una confiabilidad del 99.9%. Emplee el

criterio de goodman modificado.

Requisitos (Rbrica):

1. Hojas blancas tamao carta.

2. En tinta azul o negra, no a lpiz

3. Hojas enumeradas y engrapadas.

4. Sin hoja de presentacin

5. Planteamiento = DCL, Diagramas de cargas interna y reacciones, ecuaciones y principios a emplear

(35%)

6. Desarrollo = Sustitucin de valores y solucin de operaciones, resultado encuadrado (35%)

7. Presentacin = orden, limpieza y distribucin de elementos presentados (30%)

8. Presentar el da y hora del examen correspondiente a la segunda competencia (Unidad), saln de

clase.