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PROBLEMA 3.82 BEER Un eje tubular de acero de 1.5 m de longitud, 38 mm de diámetro exterior d1 y 30 mm de diámetro interior d2 debe transmitir 100 kW entre una turbina y un generador. Determine la frecuencia mínima a la que puede girar el eje, si se sabe que G = 77.2 GPa, que el esfuerzo cortante permisible es de 60 MPa y que el ángulo de giro no debe exceder 3°.

PROBLEMA 3.83 BEER Un eje tubular de acero de 1.5 m de longitud y 38 mm de diámetro exterior d1 será hecho con un acero para el que esfuerfo cortante permisible = 65 MPa y G =77.2 GPa. Si se sabe que el ángulo de giro no debe exceder 4° cuando el eje es sometido a un par de torsión de 600 N* m, determine el máximo diámetro interior d2 que puede especificarse en el diseño.

PROBLEMA 3.84 BEER El eje escalonado que se muestra en la figura gira a 450 rpm. Si se sabe que r = 0.2 in., determine la máxima potencia que puede transmitirse sin exceder un esfuerzo cortante permisible de 7 500 psi.

PROBLEMA 3.85 BEER El eje escalonado que se muestra en la figura gira a 450 rpm. Si se sabe que r =0.5 in., determine la máxima potencia que puede transmitirse sin exceder un esfuerzo cortante permisible de 7 500 psi.

PROBLEMA 5-38 HIBBELER El motor A desarrolla una potencia de 300 W y tiene una polea conectada que gira a 90rev/min. Determine los diámetros requeridos de los ejes de acero ubicados sobre las poleas en A y B si el esfuerzo cortante permisible es =85 MPa

PROBLEMA 5-45 HIBBELER. El eje de transmisión AB de un automóvil debe diseñarse como un tubo de pared delgada. El motor entrega 150 hp cuando el eje gira a 1500 rev/min. Determine el espesor mínimo de la pared del eje si su diámetro exterior es de 25 pulg. El material tiene un esfuerzo cortante permisible de 7ksi.

PROBLEMA 5-46 HIBBELER. El motor mostrado en la figura entrega 15 hp a la polea en A mientras gira a una velocidad constante de 1800 rpm. Determine, con precisión de 1/8 de pulg. El diámetro más pequeño posible para el eje BC, si desfuerzo cortante permisible para el acero es r=12 ksi. La banda no se desliza sobre La polea.

PROBLEMA 5-47 HIBBELER Las hélices de un barco están conectadas por un eje de acero A·36, que tiene 60 m de largo, un diámetro exterior de 340 mm y un diámetro interior de 260 mm. Si la potencia de salida es de 4.5 MW cuando el eje gira a 20rad/s, determine el esfuerzo de torsión máximo en el eje y el ángulo de giro.

PROBLEMA 5-52 HIBBELER El motor de un helicóptero entrega 600 hp el eje del rotor A.B cuando la hélice está girando a 1200 rev/min. Determine con precisión de 1/8 de pulg el diámetro del eje AB si el esfuerzo cortante permisible es r= 10.5 ksi y las vibraciones limitan el ángulo de torsión del eje a 0.05 rad. El eje tiene 2 pies de largo y está fabricado de acero L2 .

PROBLEMA 5-58 HIBBELER El motor entrega 40 hp al eje de acero inoxidable 304, mientras gira a 20 Hz. El eje tiene un diámetro de 1.5 pulg y se sostiene sobre cojinetes lisos en A y B, los cuales permiten la rotación libre del eje. Los engranes C y D fijos al eje toman 25 y 15 hp, respectivamente. Determine el esfuerzo máximo absoluto en el eje y el ángulo de giro del engrane C con respecto al engrane D.

PROBLEMA 5-62HIBBELER Los dos ejes están fabricados de acero A-36. Cada uno tiene un diámetro de 1 pulg y se apoyan en los cojinetes A, B y C, que permiten su rotación libre. Si el apoyo en D está fijo, determine el ángulo de giro del extremo A cuando se aplican las pares de torsión sobre el ensamble como se muestra en la figura.

PROBLEMA 5-67 HIBBELER El eje A B C con un diámetro de 60 mm se encuentra apoyado en dos chumaceras, mientras que el eje EH con un diámetro de 80 mm esta fijo en E y se apoya sobre una chumacera en H. Si el ángulo de giro en los engranes A y C debe ser de 0.04 rad. determine las magnitudes de los esfuerzos de torsión T1, y T2. Los ejes están hechos de aceroA-36.

PROBLEMA 5-75 HBBELER Al perforar un pozo se supone que el extremo profundo de la tubería de perforación encuentra una resistencia a la torsión TA. Por otra parte, la fricción del suelo a lo largo de los lados del tubo crea una distribución lineal del par de torsión por unidad de longitud que varía desde cero en la superficie B hasta T0 en A. Determine el par de torsión necesario TB que debe suministrar la unidad propulsora para girar la tubería. Además, ¿cuál es el ángulo relativo de giro de un extremo de la tuberia con respecto al otro extremo cuando el tubo esta a punto de girar? El tubo tiene un radio exterior r0 y un radio interior r1.El módulo cortante es G,

PROBLEMA 5-83 HIBBELER El motor A desarrolla un par de torsión de 450 lb·pie en el engrane B, el cual se aplica a lo largo de la línea central del eje de acero CD que tiene un diámetro de 2 pulg. Este par de torsión se transmite a los engranes de piñón en E y F. Si los engranes se fijan de manera temporal, determine el esfuerzo cortante máximo en los segmentos CB y BD del eje. Además, ¿Cuál es el ángulo de giro de cada uno de estos segmentos? Los cojinetes en C y D sólo ejercen reacciones de fuerza sobre el eje y no se resisten al par de torsión. Gac=12(10)^3 ksi.