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Muelle de torsión

Momento y tensión de flexión en los ángulos instalado (precarga) y de trabajo, más el factor de seguridad a fatiga del ciclado entre ambos. El hilo trabaja a flexión, así que se usa el módulo de Young; también controla cuánto se aprieta la espira, que es lo que la bloquea en el eje.

Muelle de torsión helicoidal M = —

Diámetro de hilo d mm

Diámetro medio de espira D mm

Espiras activas n_a vueltas

Ángulo de precarga θ₁ deg

Ángulo de trabajo θ₂ deg

Material

Acabado superficial

Notas de ingeniería

Dos puntos de funcionamiento

Rigidez por vuelta k' = E·d⁴ / (10.8·D·n_a); momento M = k'·(θ/360) en precarga (θ₁) y en trabajo (θ₂).
Tensión de flexión σ = K_b · 32·M / (π·d³), K_b = (4C²−C−1)/(4C(C−1)) (fibra interior).
S_ut = A / d^m; flexión estática admisible ≈ 0.78·S_ut.
Bobinado D' = D·n_a/(n_a + θ/360) — deja holgura para el eje.

Fatiga

Flexión alterna / media entre θ₁ y θ₂; Goodman con límite de fatiga a flexión ≈ (granallado 0.5 : tal como se bobina 0.4)·S_ut y S_ut.
n_f = 1/(σ_a/S_e + σ_m/S_ut); n_f ≥ 1 ≈ vida infinita. Carga siempre en el sentido que aprieta más la espira.

Resultado

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