Formulas Resortes

Universidad de Piura - Diseño Mecánico I DI1

FORMULARIO PARA RESORTES

Esfuerzo cortante en resortes helicoidales: 3

8dFDK S π

τ = C

CKS 212 +

= dDC =

Factor de Wahl: CC

CKW615.0

4414+

−−

= Factor de Bergsträsser: 3424

−+

=CCKB

Deformación en resortes: GdNFDy a

4

38= Constante de rigidez:

aNDGdK 3

4

8=

Resortes de Tensión

316

dFDK AA π

σ = 3

1

rrK A =

38

dFDKBB π

τ = 4

2

rrKB =


Resortes de Compresión

Estabilidad

−−=

2/1

22

10 11efec

crCCLyλ

DL

efec0αλ = ( )GE

EC−

=21 ( )

EGGEC

+−

=2

2 2

2π

Tipo de apoyo Valor de α Entre superficies planas (apoyos fijos) 0.5 Una superficie plana (fijo); otro extremo articulado (con pivote) 0.707 Ambos extremos articulados (con pivote) 1.0 Un extremo con sujeción y el otro libre 2.0

Estabilidad absoluta: ( ) 2/1

0 22

+−

<EGGEDL

απ

para aceros: αDL 63.20 <

Valores de Resistencia en resortes

Resistencia última: mut dAS = ; valores de m y A se obtienen de:

Material ASTM AISI m A [kpsi] A [MPa] Alambre para cuerda musical A228 1085 0.163 186 2060 Alambre revenido en aceite A229 1065 0.193 146 1610 Alambre estirado duro A227 1066 0.201 137 1510 Al cromo-vanadio A232 6150 0.155 173 1790 Al cromo-silicio A401 9254 0.091 218 1960

Tipo de extremo Sencillo

Sencillo y rectificado

Escuadrado

Escuadrado y rectificado

Espiras de extremo, Ne 0 1 2 2 Espiras totales, Nt Na Na + 1 Na + 2 Na + 2 Longitud libre, L0 pNa + d p(Na+1) pNa + 3d pNa + 2d Longitud cerrada, Ls d(Nt + 1) dNt d(Nt+1) dNt Paso, p (Lo-d)/Na Lo/(Na+1) (Lo-3d)/Na (Lo-2d)Na


Intervalo estimado de resistencia a la fluencia en tensión: 0.6Sut < Sy < 0.9Sut Intervalo estimado de resistencia a la fluencia en cortante: 0.35Sut < Ssy < 0.52Sut Valor de esfuerzo permisible en cortante: τadm=Ssy : Material τadm Acero al carbono estirado en frío/cuerda musical 0.45Sut Acero al carbono templado y revenido / estirado duro / Acero de baja aleación 0.50Sut Acero inoxidable austenítico y aleaciones no férreas 0.35Sut

Frecuencia en resortes

WKgf

21

= γππγ )(4

2

aDNdALW == γ: peso por unidad de volumen

K:constante rigidez g: gravedad Fatiga en resortes de tensión o compresión

38

dDFK m

Sm πτ = 3

8d

DFK aa π

τ B= Ssu = 0.67Sut

Límite de resistencia a la fatiga torsional (NO graneados): Sse = 45 kpsi (310 MPa) Límite de resistencia a la fatiga torsional (graneados): Sse = 67.5 kpsi (465 MPa)

Criterio de Goodman: ..

1SFSS su

m

se

a =+ττ

Resortes de Torsión


332

dFaKi π

σ = )1(414 2

−−−

=CC

CCKi

Constante de rigidez: aDN

EdFaK64

4

==θ

; para una vuelta, considerando el efecto de curvatura: aDN

EdK8.10

4' =

Valor de esfuerzo normal permisible: σadm=Sy : Material σadm Acero al carbono estirado en frío/cuerda musical 0.78Sut Acero al carbono templado y revenido / estirado duro / Acero de baja aleación 0.87Sut Acero inoxidable austenítico y aleaciones no férreas 0.61Sut

Fatiga en resortes de torsión

332

daFm

m πσ = 3

32d

aFK aia π

σ =

Límite de resistencia a la fatiga (NO graneados): Se = 78 kpsi (537 MPa) Límite de resistencia a la fatiga (graneados): Se = 117 kpsi (805 MPa)

Criterio de Goodman: ..

1SFSS ut

m

e

a =+σσ

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