Revista de Ingeniería Mecánica Aplicada

Abstracto

Diseño y optimización de elementos de fijación atornillados para reducir el factor de concentración de tensiones

Govindu N, Jayanand Kumar T y Venkatesh S

Los pernos y las tuercas se utilizan para la fijación temporal en las máquinas y el ensamble estructural; juegan un papel importante para restringir el movimiento de partes individuales en el ensamble. Alrededor del 10 al 20% de los sujetadores se utilizan en varios diseños, tamaños, niveles de resistencia y materiales en sistemas mecánicos complejos para diversas aplicaciones. La distribución desigual de la carga en los sujetadores roscados causa la falla por fatiga debido a la concentración de tensión. En este documento, la distribución de la tensión en roscas Buttress y ACME, para varios modelos simétricos, como ranura agregada al perno y la tuerca, se agrega un escalón a la tuerca, con o sin ranura en el perno, y al diámetro reducido, se agrega un cono a la tuerca y una ranura en el perno se diseñan en 3D y se analizan y validan a partir de modelos 2D desarrollados para reducir la concentración de tensión. El objetivo de este estudio es mostrar la comparación cuantitativa entre las modificaciones de diseño de pernos y tuercas Buttress y ACME para mejorar los métodos de diseño de manera eficiente para reducir la concentración de tensión. En este estudio, se proponen varios diseños geométricos para reducir el factor de concentración de tensión.