Fórmulas de cálculo de uniones de chaveta en unidades imperiales

Par de torsión transferido

donde:

	P	potencia [libras pies]
	n	velocidad [rpm]

Cálculo del diámetro de eje mínimo

1. diámetro interior del eje d _h > 0

a)

b) si d _mín ≤d _h -> d _mín = 1,1 d _h [mm]

c) si d _mín ≤ 1,5 d _h -> d _mín = 1,5 d _h [mm]

2. diámetro interior del eje d _h = 0

donde:

	d mín	diámetro mínimo del eje [pulg]
	d h	diámetro interior del eje [pulg]
	T	par de torsión [Nm]
	K a	factor de aplicación
	K f	factor de vida útil de fatiga
	S v	seguridad deseada
	τ A	Tensión de corte admitida
	s	chamfer
	p Dmins	presión mínima admitida (ranura, eje) [MPa]
	p Dminh	presión mínima admitida (ranura, brida) [MPa]

Cálculo general

	rango de la actividad de la fuerza en el eje
h k = h - h s - 2 s [pulg]	rango de la actividad de la fuerza en la brida
	diámetro del eje en el rango de la actividad de la fuerza
	diámetro de la brida en el rango de la actividad de la fuerza
	fuerza en el eje
	fuerza en la brida
donde:

	T	par de torsión [libras/pies]
	F s	fuerza en el eje [libras]
	F h	fuerza en la brida [libras]
	K a	factor de aplicación
	K f	factor de vida útil de desgaste
	K w	factor de aplicación
	K m	factor de distribución de la carga
	S v	seguridad deseada
	d	diámetro del eje [pulg]
	d s	diámetro del eje donde actúa la fuerza F s [pulg]
	d h	diámetro del eje donde actúa la fuerza F d [pulg]
	N	número de ranuras [-]
	h	altura de la ranura [pulg]
	h s	altura de punto de fuerza de acción en el eje [pulg]
	h h	altura de punto de fuerza de acción en la brida [pulg]
	b	anchura de ranura [pulg]
	t	profundidad de ranura en el eje [pulg]
	s	chamfer
	p Dmins	presión mínima admitida (ranura, eje) [lpc]
	p Dminh	presión mínima admitida (ranura, brida) [lpc]

Longitud mínima de chaveta para transferir el par de torsión

1. Conexión fija:	a)
	b)
	L mín = mín(L mins , L minh )
2. Conexión flexible:	a)
	b)
	L mín = mín(L mins , L minh )
donde:

	F s	fuerza en el eje [libras]
	F h	fuerza en la brida [libras]
	K a	factor de aplicación
	K f	factor de vida útil de desgaste
	K w	factor de aplicación
	K m	factor de distribución de la carga
	S v	seguridad deseada
	d	diámetro del eje [pulg]
	N	número de ranuras [-]
	h s	altura de punto de fuerza de acción en el eje [pulg]
	h h	altura de punto de fuerza de acción en la brida [pulg]
	p Dmins	presión mínima admitida (ranura, eje) [lpc]
	p Dminh	presión mínima admitida (ranura, brida) [lpc]

Presión mínima admitida

1. Conexión fija:	a)
	b)
2. Conexión flexible:	a)
	b)
donde:

	F s	fuerza en el eje [libras]
	F h	fuerza en la brida [libras]
	K a	factor de aplicación
	K f	factor de vida útil de desgaste
	K w	factor de aplicación
	K m	factor de distribución de la carga
	S v	seguridad deseada
	d	diámetro interior de la sección de la ranura [pulg]
	N	número de ranuras [-]
	h s	altura de punto de fuerza de acción en el eje [pulg]
	h h	altura de punto de fuerza de acción en la brida [pulg]
	l f	longitud activa de la chaveta [pulg]

Comprobación de resistencia

p _mins ≤ p _Ds

p _minh ≤ p _Dh

donde:

	p mins	presión de corte mínima calculada en el eje [lpc]
	p minh	presión de corte mínima calculada en la brida [lpc]
	p Ds	presión admitida en el eje [lpc]
	p Dh	presión admitida en la brida [lpc]

Cálculo simplificado

Longitud mínima de chaveta para transferir el par de torsión

1. Conexión fija:
2. Conexión flexible:
donde:

	T	par de torsión [libras/pies]
	K a	factor de aplicación
	K f	factor de vida útil de desgaste
	K w	factor de aplicación
	K m	factor de distribución de la carga
	S v	seguridad deseada
	d	diámetro del eje [pulg]
	N	número de ranuras [-]
	h	altura de la ranura [pulg]
	s	chamfer
	h st	altura de conexión h st = h - 2 s [pulg]
	p Dmin	presión admitida en la superficie de soporte del eje, ranura o brida [lpc]

Presión admitida

1. Conexión fija:
2. Conexión flexible:
donde:

	T	par de torsión [libras/pies]
	K a	factor de aplicación
	K f	factor de vida útil de desgaste
	K w	factor de aplicación
	K m	factor de distribución de la carga
	S v	seguridad deseada
	d	diámetro del eje [pulg]
	N	número de ranuras [-]
	h	altura de la ranura [pulg]
	s	chaflán [pulg]
	h st	altura de conexión h st = h - 2 s [pulgm]
	l f	longitud activa de la chaveta [pulg]

Comprobación de resistencia

p _mín ≤ p _Ds

p _mín ≤ p _Dh

donde:

	P mín	presión mínima calculada h/2 [lpc]
	p Ds	presión admitida en el eje [lpc]
	p Dh	presión admitida en la brida [lpc]