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Se requiere disear un tornillo Acme de acero, con Sy = 400 MPa, Su = 600 MPa y una dureza menor de 200 HB, para accionar la prensa manual de 10 kN de la figura 8.39. Con el volante se hace girar el tornillo para hacer descender la placa de acero y efectuar el prensado contra la placa base. La tuerca de bronce, con Sy = 69 MPa, est unida a una viga en I de acero ASTM A36. La parte inferior del tornillo est provista de un cojinete de empuje cuyo dimetro medio, dc, es igual a l.5 veces el dimetro medio del tornillo. Asuma que el coeficiente de friccin en el cojinete axial y en el contacto entre los filetes del tornillo y de la tuerca es de c = = 0.15. Para la verificacin de la resistencia a la fatiga, tener en cuenta que el tornillo es mecanizado y que debe trabajarse con una confiabilidad del 99.9% para vida infinita. Solucin: Utilizaremos el procedimiento expuesto en la seccin 8.3.8. Seleccin de la rosca: El dimetro del tornillo se determina con base en la resistencia al desgaste de la tuerca: donde Sd-ap se escoge entre 12 MPa y 20 MPa (ecuacin 8.109), para este caso en que la tuerca es de bronce; tomamos Sd-ap = 12 MPa (el bronce utilizado para la tuerca es de muy baja resistencia). De la ecuacin 8.126, se toma = 2.5 ya que la tuerca es de una pieza; se selecciona el valor superior del rango (1.8 a 2.5) ya que la tuerca es ms dbil que el tornillo. La fuerza axial en el tornillo es igual a la de la placa, F = 10 kN, entonces: De la tabla 8.7 se escogera la rosca Acme con dm = 0.667 in. Sin embargo, despus de hacer las verificaciones de resistencia se concluye que este tornillo no tendra suficiente resistencia a la fatiga. Una ltima iteracin indica que debe seleccionarse la siguiente rosca Acme americana estndar: - dm = 0.9 in = 0.02286 m - d = 1 in = 0.0254 m - dr = 0.8 in = 0.02032 m - p = 0.2 in = 0.00508 m - At = 0.568 in2 = 3.6645104 m2