Paritian

Mecánica

Calculadora de Ajuste con Apriete (Ajuste a Presión)

Presión de contacto, fuerza de encaje, par de deslizamiento y tensión en el cubo de un eje encajado en un cubo con una interferencia diametral dada — teoría de Lamé.

Resultados

Presión de contacto en la interfaz 58,07 MPa
Fuerza axial para encajarlo (aprox.) 54,73 kN
Par que aguanta el ajuste antes de deslizar 1368,3 N·m
Tensión circunferencial en el cubo, en el taladro 109,9 MPa
La figura, a escala
Calculadora de Ajuste con Apriete (Ajuste a Presión)Calculadora de Ajuste con Apriete (Ajuste a Presión): D/2 = 45 mm, d/2 = 25 mmD/2 = 45 mmd/2 = 25 mm

Qué hace esta herramienta

Un ajuste con apriete se sostiene por la presión que la interferencia comprime en la unión: el cubo se estira, el eje se encoge, y entre los dos absorben la interferencia. Las ecuaciones de Lamé dan esa presión a partir de los diámetros y de las constantes elásticas, y el rozamiento la convierte en par de retención y fuerza axial. Los valores reales quedan por debajo del ideal, porque los picos de la rugosidad se aplastan al encajar: descuéntelo de la interferencia medida y vigile la tensión en el cubo, que es la que limita cuánto apriete cabe. Un rozamiento de 0,1–0,2 es habitual en acero sobre acero, pero varía con la superficie y la lubricación.

Fórmula

p = δ ÷ { d [ (1/E_hub)((D² + d²)/(D² − d²) + ν_hub) + (1/E_shaft)((d² + d_i²)/(d² − d_i²) − ν_shaft) ] } · F = μ p π d L · T = μ p π d² L ÷ 2

Variables

SímboloSignificadoUnidad
dDiámetro nominal del ajustemm
diTaladro del eje hueco (0 si es macizo)mm
dhDiámetro exterior del cubomm
ivInterferencia diametralµm
esMódulo de elasticidad del ejeGPa
nsCoeficiente de Poisson del eje—
ehMódulo de elasticidad del cuboGPa
nhCoeficiente de Poisson del cubo—
muCoeficiente de rozamiento entre las piezas—
lLongitud del ajustemm
PPresión de contacto en la interfazMPa
FFuerza axial para encajarlo (aprox.)kN
TQPar que aguanta el ajuste antes de deslizarN·m
HSTensión circunferencial en el cubo, en el taladroMPa

Ejemplo resuelto

  • Diámetro nominal del ajuste50 mm
  • Taladro del eje hueco (0 si es macizo)0 mm
  • Diámetro exterior del cubo90 mm
  • Interferencia diametral40 µm
  • Módulo de elasticidad del eje210 GPa
  • Coeficiente de Poisson del eje0,3
  • Módulo de elasticidad del cubo210 GPa
  • Coeficiente de Poisson del cubo0,3
  • Coeficiente de rozamiento entre las piezas0,15
  • Longitud del ajuste40 mm
  • Presión de contacto en la interfaz58,07 MPa
  • Fuerza axial para encajarlo (aprox.)54,73 kN
  • Par que aguanta el ajuste antes de deslizar1368,3 N·m
  • Tensión circunferencial en el cubo, en el taladro109,9 MPa

Limitaciones

  • El resultado es una estimación basada solo en los valores introducidos. Las situaciones reales suelen incluir factores que esta calculadora desconoce.
  • Para trabajos que deban cumplir una norma o ser firmados, contraste el resultado con el reglamento aplicable y pida la revisión de un ingeniero cualificado.