Calculadora Carga axial sobre el tornillo dado el esfuerzo cortante transversal en la raíz de la tuerca

✖El esfuerzo cortante transversal en la tuerca es la fuerza de resistencia desarrollada por unidad de área transversal por la tuerca para evitar la deformación transversal.ⓘ Esfuerzo cortante transversal en la tuerca [t_n]			+10% -10%
✖El grosor del hilo se define como el grosor de un solo hilo.ⓘ Grosor del hilo [t]			+10% -10%
✖El diámetro nominal del tornillo se define como el diámetro del cilindro que toca las roscas externas del tornillo.ⓘ Diámetro nominal del tornillo [d]			+10% -10%
✖El número de roscas engranadas de un tornillo/perno es el número de roscas del tornillo/perno que actualmente están acopladas con la tuerca.ⓘ Número de subprocesos comprometidos [z]			+10% -10%

✖La carga axial sobre el tornillo es la carga instantánea aplicada al tornillo a lo largo de su eje.ⓘ Carga axial sobre el tornillo dado el esfuerzo cortante transversal en la raíz de la tuerca [W_a]

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Fórmula

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Carga axial sobre el tornillo dado el esfuerzo cortante transversal en la raíz de la tuerca

Fórmula

`"W"_{"a"} = pi*"t"_{"n"}*"t"*"d"*"z"`

Ejemplo

`"131758.4N"=pi*"23.3N/mm²"*"4mm"*"50mm"*"9"`

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Carga axial sobre el tornillo dado el esfuerzo cortante transversal en la raíz de la tuerca Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Carga axial en tornillo = pi*Esfuerzo cortante transversal en la tuerca*Grosor del hilo*Diámetro nominal del tornillo*Número de subprocesos comprometidos
W_a = pi*t_n*t*d*z
Esta fórmula usa 1 Constantes, 5 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variables utilizadas

Carga axial en tornillo - (Medido en Newton) - La carga axial sobre el tornillo es la carga instantánea aplicada al tornillo a lo largo de su eje.
Esfuerzo cortante transversal en la tuerca - (Medido en Pascal) - El esfuerzo cortante transversal en la tuerca es la fuerza de resistencia desarrollada por unidad de área transversal por la tuerca para evitar la deformación transversal.
Grosor del hilo - (Medido en Metro) - El grosor del hilo se define como el grosor de un solo hilo.
Diámetro nominal del tornillo - (Medido en Metro) - El diámetro nominal del tornillo se define como el diámetro del cilindro que toca las roscas externas del tornillo.
Número de subprocesos comprometidos - El número de roscas engranadas de un tornillo/perno es el número de roscas del tornillo/perno que actualmente están acopladas con la tuerca.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Esfuerzo cortante transversal en la tuerca: 23.3 Newton por milímetro cuadrado --> 23300000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
Grosor del hilo: 4 Milímetro --> 0.004 Metro (Verifique la conversión aquí)
Diámetro nominal del tornillo: 50 Milímetro --> 0.05 Metro (Verifique la conversión aquí)
Número de subprocesos comprometidos: 9 --> No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

W_a = pi*t_n*t*d*z --> pi*23300000*0.004*0.05*9

Evaluar ... ...

W_a = 131758.395891556

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

131758.395891556 Newton --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

131758.395891556 ≈ 131758.4 Newton <-- Carga axial en tornillo

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Kumar Siddhant

Instituto Indio de Tecnología de la Información, Diseño y Fabricación (IIITDM), Jabalpur

¡Kumar Siddhant ha creado esta calculadora y 400+ más calculadoras!

Verificada por Kethavath Srinath

Universidad de Osmania (UNED), Hyderabad

¡Kethavath Srinath ha verificado esta calculadora y 1200+ más calculadoras!

< 25 Diseño de tornillo y tuerca. Calculadoras

Espesor de la rosca en el diámetro del núcleo del tornillo dado el esfuerzo cortante transversal

Vamos Grosor del hilo = Carga axial en tornillo/(pi*Esfuerzo cortante transversal en tornillo*Diámetro del núcleo del tornillo*Número de subprocesos comprometidos)

Diámetro del núcleo del tornillo dado el esfuerzo cortante transversal en el tornillo

Vamos Diámetro del núcleo del tornillo = Carga axial en tornillo/(Esfuerzo cortante transversal en tornillo*pi*Grosor del hilo*Número de subprocesos comprometidos)

Número de roscas en contacto con la tuerca dada la tensión de corte transversal

Vamos Número de subprocesos comprometidos = Carga axial en tornillo/(pi*Grosor del hilo*Esfuerzo cortante transversal en tornillo*Diámetro del núcleo del tornillo)

Carga axial en el tornillo dada la tensión de corte transversal

Vamos Carga axial en tornillo = (Esfuerzo cortante transversal en tornillo*pi*Diámetro del núcleo del tornillo*Grosor del hilo*Número de subprocesos comprometidos)

Esfuerzo cortante transversal en el tornillo

Vamos Esfuerzo cortante transversal en tornillo = Carga axial en tornillo/(pi*Diámetro del núcleo del tornillo*Grosor del hilo*Número de subprocesos comprometidos)

Diámetro nominal del tornillo dado el esfuerzo cortante transversal en la raíz de la tuerca

Vamos Diámetro nominal del tornillo = Carga axial en tornillo/(pi*Esfuerzo cortante transversal en la tuerca*Grosor del hilo*Número de subprocesos comprometidos)

Esfuerzo cortante transversal en la raíz de la nuez

Vamos Esfuerzo cortante transversal en la tuerca = Carga axial en tornillo/(pi*Diámetro nominal del tornillo*Grosor del hilo*Número de subprocesos comprometidos)

Carga axial sobre el tornillo dado el esfuerzo cortante transversal en la raíz de la tuerca

Vamos Carga axial en tornillo = pi*Esfuerzo cortante transversal en la tuerca*Grosor del hilo*Diámetro nominal del tornillo*Número de subprocesos comprometidos

Eficiencia general del tornillo de potencia

Vamos Eficiencia del tornillo de potencia = Carga axial en tornillo*Tornillo de plomo de potencia/(2*pi*Momento de torsión en el tornillo)

Plomo de tornillo dada la eficiencia general

Vamos Tornillo de plomo de potencia = 2*pi*Eficiencia del tornillo de potencia*Momento de torsión en el tornillo/Carga axial en tornillo

Ángulo de hélice del hilo

Vamos Ángulo de hélice del tornillo = atan(Tornillo de plomo de potencia/(pi*Diámetro medio del tornillo de potencia))

Diámetro medio del tornillo dado el ángulo de hélice

Vamos Diámetro medio del tornillo de potencia = Tornillo de plomo de potencia/(pi*tan(Ángulo de hélice del tornillo))

Paso de tornillo dado Ángulo de hélice

Vamos Tornillo de plomo de potencia = tan(Ángulo de hélice del tornillo)*pi*Diámetro medio del tornillo de potencia

Diámetro del núcleo del tornillo dada la tensión de compresión directa

Vamos Diámetro del núcleo del tornillo = sqrt((4*Carga axial en tornillo)/(pi*Esfuerzo compresivo en tornillo))

Diámetro del núcleo del tornillo dado el esfuerzo cortante torsional

Vamos Diámetro del núcleo del tornillo = (16*Momento de torsión en el tornillo/(pi*Esfuerzo cortante torsional en tornillo))^(1/3)

Esfuerzo cortante torsional del tornillo

Vamos Esfuerzo cortante torsional en tornillo = 16*Momento de torsión en el tornillo/(pi*(Diámetro del núcleo del tornillo^3))

Momento torsional en tornillo dado esfuerzo cortante torsional

Vamos Momento de torsión en el tornillo = Esfuerzo cortante torsional en tornillo*pi*(Diámetro del núcleo del tornillo^3)/16

Tensión de compresión directa en tornillo

Vamos Esfuerzo compresivo en tornillo = (Carga axial en tornillo*4)/(pi*Diámetro del núcleo del tornillo^2)

Carga axial sobre el tornillo dada la tensión de compresión directa

Vamos Carga axial en tornillo = (Esfuerzo compresivo en tornillo*pi*Diámetro del núcleo del tornillo^2)/4

Diámetro nominal del tornillo de potencia dado el diámetro medio

Vamos Diámetro nominal del tornillo = Diámetro medio del tornillo de potencia+(0.5*Paso de rosca de tornillo de potencia)

Paso del tornillo dado el diámetro medio

Vamos Paso de rosca de tornillo de potencia = (Diámetro nominal del tornillo-Diámetro medio del tornillo de potencia)/0.5

Diámetro medio del tornillo de potencia

Vamos Diámetro medio del tornillo de potencia = Diámetro nominal del tornillo-0.5*Paso de rosca de tornillo de potencia

Diámetro del núcleo del tornillo de potencia

Vamos Diámetro del núcleo del tornillo = Diámetro nominal del tornillo-Paso de rosca de tornillo de potencia

Diámetro nominal del tornillo de potencia

Vamos Diámetro nominal del tornillo = Diámetro del núcleo del tornillo+Paso de rosca de tornillo de potencia

Paso de tornillo de potencia

Vamos Paso de rosca de tornillo de potencia = Diámetro nominal del tornillo-Diámetro del núcleo del tornillo

Carga axial sobre el tornillo dado el esfuerzo cortante transversal en la raíz de la tuerca Fórmula

Carga axial en tornillo = pi*Esfuerzo cortante transversal en la tuerca*Grosor del hilo*Diámetro nominal del tornillo*Número de subprocesos comprometidos
W_a = pi*t_n*t*d*z

Carga axial óptima

La carga axial óptima generalmente se toma como la mitad de la carga calculada, para mantener un factor de seguridad en caso de incidentes no deseados, como sacudidas, apriete excesivo.

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