Paritian

Mecánica

Calculadora del Diámetro de un Eje a partir de la Potencia y la Velocidad (Torsión, Macizo y Hueco)

El menor eje macizo que transmite una potencia dada a una velocidad dada sin superar la tensión cortante admisible, y el eje hueco que hace el mismo trabajo con menos peso.

Resultados

Diámetro mínimo de un eje macizo 23,0 mm
Par transmitido 95,5 N·m
Diámetro exterior del eje hueco 23,5 mm
Diámetro interior del eje hueco 11,7 mm
Peso del eje hueco frente al macizo 78,3 %

Qué hace esta herramienta

La potencia y la velocidad dan el par, T = 9549 × kW ÷ rpm, y la torsión fija el diámetro: d = ∛(16T ÷ πτ). La raíz cúbica es indulgente: duplicar el par aumenta el diámetro solo un 26 %. Un eje hueco con un hueco igual a la mitad del diámetro exterior queda un 2 % más ancho que el macizo pero un 22 % más ligero, porque el material cercano al eje aporta poco. Es una comprobación solo a torsión: la flexión, los chaveteros, los golpes y la fatiga suelen exigir una tensión admisible menor o un factor de servicio mayor.

Fórmula

T = 9549 × P(kW) ÷ n(rpm) · d = ∛(16 T ÷ (π τ)) · hollow: D = ∛(16 T ÷ (π τ (1 − k⁴)))

Variables

SímboloSignificadoUnidad
pwPotencia transmitidakW
rpVelocidad del ejerpm
taTensión cortante admisibleMPa
ksFactor de servicio (golpes, arranques)—
kbRelación del hueco de un eje hueco (diámetro interior ÷ exterior, 0 = macizo)—
DSDiámetro mínimo de un eje macizomm
TPar transmitidoN·m
DHDiámetro exterior del eje huecomm
DIDiámetro interior del eje huecomm
WTPeso del eje hueco frente al macizo%

Ejemplo resuelto

  • Potencia transmitida15 kW
  • Velocidad del eje1500 rpm
  • Tensión cortante admisible40 MPa
  • Factor de servicio (golpes, arranques)1
  • Relación del hueco de un eje hueco (diámetro interior ÷ exterior, 0 = macizo)0,5
  • Diámetro mínimo de un eje macizo23,0 mm
  • Par transmitido95,5 N·m
  • Diámetro exterior del eje hueco23,5 mm
  • Diámetro interior del eje hueco11,7 mm
  • Peso del eje hueco frente al macizo78,3 %

Limitaciones

  • 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.
  • El resultado es una estimación basada solo en los valores introducidos. Las situaciones reales suelen incluir factores que esta calculadora desconoce.