Diseño de Concentradores de Tensiones en Elementos Mecánicos, mediante las Tensiones y Desplazamientos Superficiales

Abstract

El diseño y análisis de árboles de transmisión de potencia, debe cumplir con exigencias especiales en función de la disposición y vinculación de los elementos mecánicos que van montados sobre ellos. Por este motivo, son inevitables las discontinuidades geométricas, variaciones de la sección transversal del mismo, apareciendo resaltos, radios de acuerdo, muescas, orificios, y otras entallas. Cualquiera de estas discontinuidades afecta la distribución de tensiones locales, incrementándolas significativamente en donde se localizan estas entallas. Desde el punto de vista de la resistencia mecánica, el objetivo que se persigue en el diseño y análisis, es encontrar formas racionales que permitan minimizar las causas que afectan a la distribución de tensiones, de forma tal que resulte adecuado el coeficiente geométrico de concentración de tensiones de estos elementos de máquinas. En este trabajo se presentan los resultados de estudios realizados, mediante el Método de los Elementos Finitos, de la variación de los parámetros geométricos más relevantes, tales como relaciones de diámetro de las secciones, radios de curvatura y radio de la entalla que se incorpora a la geometría, con la finalidad de disminuir el valor de la tensión máxima consecuencia del concentrador de tensiones.