Revista de Ingeniería Mecánica Aplicada

Abstracto

Diseño óptimo del descentramiento de la rosca de un tornillo de cabeza hueca para cargas transversales y axiales

Kedziora S

El trabajo presentado se centra en el diseño de un nuevo descentramiento de rosca de tornillos y pernos sometidos a cargas transversales. Este tipo de cargas pueden ocurrir en un servicio normal de conexión de pernos y pueden provocar una falla. Pueden ocurrir dos modos de falla del tornillo: autoaflojamiento del tornillo o falla por fatiga del tornillo. El último modo de falla se analiza en el proyecto presentado centrándose en una mejora del diseño existente de los tornillos en términos de falla por fatiga. La fractura por fatiga de los tornillos, que están cargados por la carga transversal, ocurre normalmente en una ranura de un primer descentramiento de rosca de un enganche. La forma del descentramiento de la rosca tiene cierta influencia en la tensión en la rosca, por lo tanto, esa forma puede optimizarse para minimizar la tensión de la rosca. Considerando esto, se empleó la optimización de forma libre para encontrar la mejor forma de descentramiento. Como resultados del trabajo presentado, se propone el diseño óptimo del descentramiento de la rosca para las condiciones analizadas. El diseño elaborado del tornillo de tapa aporta una mejora significativa de la vida útil cuando se produce la carga tangencial cíclica. Además, el nuevo diseño proporciona un mejor rendimiento estructural que los diseños existentes también para las cargas normales cíclicas.