Ángulo de torsión.

Un tubo circular de radio interior r1 y radio exterior r2 está sometido a un par producido por las fuerzas P = 900 lb (véase la figura). La fuerzas tienen sus líneas de acción a una distancia b = 5.5 pulg desde el exterior del tubo. Si el esfuerzo cortante permisible en el tubo es de 6300 psi y el radio interior r1 = 1.2 pulg, ¿cuál es el radio exterior mínimo permisible r2?

gere 3.3-17

Un árbol de transmisión de acero consta de una parte hueca de 2 m de longitud y diámetros interior y exterior de 100 mm y 70 mm, respectivamente, y otra parte maciza de 70 mm de diámetro y 1.5 m de longitud. Determine el máximo momento torsionante que puede soportar, sin que el esfuerzo cortante sobrepase el valor de 70 MPa ni el ángulo de torsión de 2.5º en la longitud total de 3.5 m. Use G = 83 GPa.

Un árbol se compone de tres porciones AC, CD y DB soldadas entre sí y el conjunto firmemente empotrado en sus extremos y cargado como se muestra en la figura. Para el acero, G = 83 GPa; para el aluminio, G = 28 GPa; y para el bronce, G = 35 GPa. Determine el esfuerzo cortante en cada material.

singer 3.24

El motor de un helicóptero está entregando 800 HP al eje del rotor AB cuando las aspas están girando a 1500 rpm. Determine, al 1/8 pulg más cercano, el diámetro de la flecha AB si el esfuerzo cortante permisible es de 8 ksi y las vibraciones limitan el ángulo de torsión del eje a 0.05 rad. El eje tiene 2 pies de largo y está hecho de acero de herramientas L2. G = 11 X 103 ksi.

hibbeler 5.139

Dos ejes sólidos de acero (G = 77 GPa) están conectados por los engranes mostrados en la figura. Si el radio del engrane B es de 20 mm, determine el ángulo el torsión que gira el extremo A cuando TA = 75 N-m.

beer 3.39

Un codificador F, utilizado para registrar en forma digital la rotación del eje A, está conectado al eje por medio del tren de engranes, como se muestra en la figura, que consta de cuatro engranes y de tres ejes sólidos de acero, cada uno con diámetro d. Dos de los engranes tienen un radio r y los otros dos un radio nr. Si se evita la rotación del codificador F, calcule, en términos de T, l, G, J y n el ángulo que rota el extremo A.

beer 3.43

El crucero bote tiene un eje impulsor de acero A-36 de 100 pies de longitud. Está conectado a un motor diesel en línea que entrega una potencia máxima de 2500 HP y causa que el eje rote a una velocidad de 1700 rpm. Si el diámetro exterior del eje es de 8 pulgadas y tiene un espesor de pared de 3/8 pulgada, determine el esfuerzo cortante máximo desarrollado en el eje. También, ¿cuál es el ángulo de torsión en el eje a toda potencia?

hibbeler 5.49

El eje cónico tiene una longitud L y un radio r en el extremo A y 2r en el extremo B. Si se fija en el extremo B y se somete a un par T, determine el ángulo de giro de extremo A. El módulo de rigidez al cortante es G.