Calcula conexiones de presión cilíndrica coaxial para ejes compactos o huecos en estado frío o caliente. El programa calcula los parámetros geométricos de la junta, el ajuste mínimo, el ajuste normalizado o real, y la selección de material de las piezas a presión.
El cálculo sólo es válido para ajustes a presión en los que no se producen deformaciones permanentes tras la conexión. Estas deformaciones no incluyen la alineación de los picos y los salientes del acabado superficial.
Este cálculo sólo es válido para conexiones que no están cargadas con presión externa o que se componen de piezas tubulares de longitud ilimitada. Las piezas se crean con materiales que se comportan según la ley de Hooke.
El cálculo no tiene en cuenta la influencia de fuerzas centrífugas, nervios u otras piezas de refuerzo o piezas en las que la temperatura se distribuye de manera no uniforme.
Una junta de ajuste a presión con longitud ilimitada es una junta con longitud igual o superior a la del diámetro. Si es menor, la presión de contacto real será mayor que la calculada. Este cálculo proporciona mayor seguridad frente a una posible holgura del ajuste a presión.
Información general
La interferencia mínima se determina al fijar la capacidad de carga mínima requerida de los ajustes a presión, junto con otros factores.
La interferencia máxima se determina sin deformación plástica, de acuerdo con la condición de plasticidad HMH (Huber, Misses, Hencky) y con otros factores.
La velocidad de presión debe ser lenta (aproximadamente 3 mm/s ~ 0,12 pulg/s) al realizar el ajuste a presión. Una velocidad alta reduce la capacidad de carga del ajuste.
Las temperaturas calculadas deben considerarse como mínimas, ya que no tienen en cuenta la media de temperatura durante el proceso de presión ni, por ejemplo, el tiempo de refrigeración de cubo desde que se saca del horno.
ConsejoConsulte el Manual del ingeniero para conocer las fórmulas, los materiales y otras instrucciones que se utilizan para el diseño de ajustes a presión elásticos.
Procedimientos
Diseño de un ajuste a presión
| | - En la cinta de opciones, pulse la
 . - En la ficha Cálculo, defina los valores, criterios y materiales que desee.
- Pulse Calcular.
- Pulse Aceptar para insertar el cálculo del ajuste a presión en el ensamblaje de Autodesk Inventor.
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Cálculo en unidades métricas
Con este procedimiento se crea un ejemplo utilizando las especificaciones de muestra.
Datos de ejemplo:
- Factor de fijación (presión) n1 = 0,055
- Material del cubo = Acero
- Material del eje = Acero
| | - En la cinta de opciones, pulse la .
- En la ficha Cálculo:
- En el cuadro Carga requerida, seleccione Par de torsión requerido e introduzca un par de torsión de 500 y un coeficiente de seguridad de 1.
- En el cuadro Cotas introduzca un diámetro exterior de 100 y una longitud de conexión de 78.
- En el cuadro Opciones avanzadas, active la casilla de verificación Uniformidad de la superficie e introduzca un factor de fijación de 0,09 y un factor de fijación (presión) de 0,055.
- En el cuadro Temperatura, seleccione Límite de refrigeración de eje.
- En el cuadro Material del cubo, active la casilla para abrir la base de datos de materiales. Seleccione Acero y pulse Aceptar.
- En el cuadro Material del eje, active la casilla para abrir la base de datos de materiales. Seleccione Acero y pulse Aceptar.
- Pulse Calcular. El ajuste óptimo H8/u8 se diseña y la temperatura ambiente se calcula como 20° C, con la condición de que el eje no esté refrigerado.
- Pulse Aceptar para insertar el cálculo del ajuste a presión en el ensamblaje de Autodesk Inventor.
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Cálculo en unidades imperiales
Con este procedimiento se crea un ejemplo utilizando las especificaciones de muestra.
Datos de ejemplo:
- Par de torsión Mp = 370 lbfuerza pies
- Coeficiente de seguridad k = 1
- Diámetro exterior D2 = 4 pulg
- Diámetro del eje D1 = 3 pulg
- Longitud de conexión L = 3 pulgadas
- Factor de fijación n = 0,9
- Factor de fijación (presión) n1 = 0,055
- Material del cubo = Acero
- Material del eje = Acero
| | - En la cinta de opciones, pulse la .
- En la ficha Cálculo:
- En el cuadro Carga requerida, seleccione Par de torsión requerido e introduzca un par de torsión de 370 y un coeficiente de seguridad de 1.
- En el cuadro Cotas introduzca un diámetro exterior de 4 y una longitud de conexión de 3.
- En el cuadro Opciones avanzadas, active la casilla de verificación Uniformidad de la superficie e introduzca un factor de fijación de 0,09 y un factor de fijación (presión) de 0,055.
- En el cuadro Temperatura, seleccione Límite de refrigeración de eje.
- En el cuadro Material del cubo, active la casilla para abrir la base de datos de materiales. Seleccione Acero y pulse Aceptar.
- En el cuadro Material del eje, active la casilla para abrir la base de datos de materiales. Seleccione Acero y pulse Aceptar.
- Pulse Calcular. El ajuste óptimo H8/u8 se diseña y la temperatura ambiente se calcula como 68° F, con la condición de que el eje no esté refrigerado.
- Pulse Aceptar para insertar el cálculo del ajuste a presión en el ensamblaje de Autodesk Inventor.
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Referencias
Asistente de cálculo de ajustes a presión
Define los parámetros para el cálculo de un ajuste a presión.
Carga requerida
Introduzca los valores para la carga transferida requerida. |
Par de torsión requerido | Realiza un cálculo según el par de torsión requerido. |
Fuerza requerida | Realiza un cálculo según la fuerza requerida. |
Par de torsión | Par de torsión máximo que se debe transferir entre el eje y el cubo. |
Fuerza | Fuerza axial que se debe transferir entre el eje y el cubo. |
Coeficiente de seguridad | Especifique el valor del coeficiente de seguridad. Este valor se multiplica por la fuerza o el par de torsión y describe, de hecho, el tamaño del exceso de diseño. Use un número más alto que 1,0 especialmente si se aplica una carga no estática. |
Cotas
Introduzca las cotas del ajuste a presión. Si introduce valores que no se corresponden con otras cotas, se mostrarán en rojo. |
Diámetro exterior | Especifique el diámetro exterior del cubo. |
Diámetro de eje | Diámetro del eje externo en el lugar de contacto. |
Diámetro interior | Diámetro interno del eje hueco. Si se considera un eje sólido, use 0,0. |
Longitud de conexión | Especifique la longitud de la conexión a presión. |
Límites y ajustes
Esta parte del panel se usa para encontrar un ajuste normalizado para el eje y el cubo. |
Símbolo de ajuste | Ajuste de eje y cubo normalizado que se calcula según la norma ISO o ANSI. |
Cambiar... | Abre el cuadro de diálogo Asistente de cálculo mecánico de límites y ajustes - Ajuste de interferencia. Puede ajustar la interferencia máxima y mínima y, a continuación, pulsar Aceptar para volver a la ficha Cálculo. |
Desviación fundamental | Si el ajuste normalizado correspondiente a las interferencias máxima y mínima posibles no se puede encontrar, las desviaciones límite se calculan y se expresan numéricamente. En el campo de tolerancia, puede adaptar estos límites. No puede superar la interferencia máxima o mínima posible. Si se hace, las interferencias calculadas se mostrarán en rojo y aparecerá un mensaje de error. Para adaptar las desviaciones límite, anule la selección de la casilla de verificación de la opción Especificar manualmente en el cuadro Desviación fundamental. Notaal pulsar Calcular, Design Accelerator presenta una nueva solución o calcula nuevos límites de desviación. Los cambios no se guardan. Al editar los campos, se calculan resultados parciales. No es necesario iniciar el cálculo de nuevo. |
Opciones avanzadas
Juego de ensamblaje | El juego de ensamblaje es una cota importante para el cálculo de la temperatura de refrigeración del eje y para el calentamiento de cubo. Puede especificar la cota solamente si la casilla de verificación Juego de ensamblaje está activada. |
Uniformidad de la superficie | La calidad de la superficie afecta al tamaño de la alineación en las superficies de contacto y al tamaño de la interferencia eficiente. La alineación no se aplica a superficies perfectamente uniformes. En el caso de superficies uniformes, la interferencia eficiente equivale a la interferencia mínima y a la capacidad de carga máxima. Los campos de uniformidad de superficie para editar la calidad de la superficie sólo están disponibles cuando se selecciona la casilla de verificación Uniformidad de la superficie. Si anula la selección de esta casilla de verificación, puede especificar el valor de alineación. El valor de la calidad de la superficie no se usa en el cálculo. |
Factor de fijación | El cálculo incluye una tabla de valores mínimos para el coeficiente de fijación de piezas de acero. Pulse la flecha del cuadro de diálogo Factor de fijación para abrir la tabla homónima. |
Factor de fijación (presión) | Este factor se puede aplicar a las conexiones fabricadas (conectadas) en estado frío. La fuerza de presión afecta al eje y al cubo del ensamblaje. |
Material del cubo
Abre la base de datos de materiales en la que poder seleccionar un material. Si es necesario, edite las propiedades del material. |
El material se puede seleccionar a partir de valores predefinidos. Todas las propiedades que se usan en el cálculo se muestran y se pueden modificar si se selecciona un material de usuario. |
Material del eje
Abre la base de datos de materiales en la que poder seleccionar un material. Si es necesario, edite las propiedades del material. |
El material se puede seleccionar a partir de valores predefinidos. Todas las propiedades que se usan en el cálculo se muestran y se pueden modificar si se selecciona un material de usuario. |
Temperatura
Límite de calentamiento de cubo | Define los límites para el calentamiento del cubo. |
Límite de refrigeración de eje | Define los límites para la refrigeración del eje. |
Calentamiento de cubo | Especifica la temperatura mínima de calentamiento para el cubo si la conexión se ensambla en estado caliente. |
Temperatura base | Especifica la temperatura base del entorno circundante. |
Refrigeración de eje | Especifica la temperatura mínima de refrigeración para el eje si la conexión se ensambla en estado caliente. |
Resultados
Muestra los resultados de cálculo de proporción de resistencias. También se muestra la temperatura de calentamiento del cubo, que se puede reducir mediante la refrigeración del eje.
Resumen de mensajes
Muestra los informes sobre los cálculos. Para abrir el área Resumen de mensajes en la parte inferior de la ficha, pulse dos veces en la línea doble situada en la parte inferior de la misma o una vez en el cheurón.
Comandos de la barra de herramientas
