Este documento presenta un resumen del proyecto de diseño de un eje motriz y selección de rodamientos para una extrusora en la empresa Cerámicos Chalpon. El proyecto tiene como objetivo ampliar los conocimientos en ingeniería mecánica mediante el diseño del eje y rodamientos. Se describen los procesos productivos de la empresa, las especificaciones técnicas de la extrusora y su motor, y se detallan los cálculos requeridos para el diseño del eje y selección de rodamientos.

1. AGRADECIMIENTO
A los ingenieros de la facultad FIME de la UNPRG por proporcionar los conocimientos
previos así como la ayuda para resolver las dudas presentadas al momento de realizar el
proyecto.
A nuestros familiares que día a día nos brindan su apoyo incondicional, con el único objetivo
de que podamos egresar de esta gloriosa cas universitaria “UNIVERSIDAD NACIONAL
PEDRO RUIZ GALLO”
A Dios, por brindarnos y enrumbarnos por un buen camino y hacer que todo se haga realidad.

2. DEDICATORIA
A nuestros padres por el constante esfuerzo, sacrificio y brindarnos el apoyo incondicional
para realizarnos profesionalmente.
A Dios, creador de todo el conocimiento científico, quien nos da la salud y las fuerzas para
seguir adelante en nuestra formación académica y espiritual.
A nuestros docentes por compartir su conocimiento con nosotros para así poder llegar a ser
profesionales.

3. INDICE
A.- DATOS DE LA EMPRESA
1. MEMORIA DESCRIPTIVA
1.1. ASPECTOS GENERALES
1.1.1. Antecedentes del proyecto
1.1.2. Objetivo del proyecto
1.1.3. Fuentes de información
1.1.4. Ubicación geográfica
1.2. ALCANCES DE ESTUDIO
1.2.1. Estudio básico
Criterios de diseño
1.3. DESCRIPCION DEL PROYECTO
1.3.1. Análisis del problema
1.3.2. Proceso productivo de la empresa “CERAMICOS CHALPON”
1.3.3. Diseño a realizar
2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS TECNICAS
2.1. Especificaciones Técnicas de la Extrusora
2.2. Especificaciones técnicas del motor
3. DESARROLLO DEL PROYECTO
3.1 Análisis del problema
3.2 Flujograma de producción
4. PROCEDIMIENTOS DE CÁLCULO
4.1 Cálculo del eje por fatiga
4.2 Selección de rodamientos
5. CALCULOS
6. PLANO DEL EJE
7. COSTOS Y PRESOPUESTOS
8. FUENTES BIBLIOGRÁFICAS

4. A.- DATOS DE LA EMPRESA.
INFORMACIÓN
Somos una empresa industrial peruana, especializada en producir materiales de arcilla para
el sector de construcción. Nos encontramos en el Kilómetro 5.5, carretera La Victoria -
Monsefú.
MISIÓN
Proveer productos y servicios de la más alta calidad a nuestros clientes de la industria de la
construcción; operar como una empresa rentable, apoyando de este modo el crecimiento y
oportunidades para nuestros asociados y aliados comerciales; implementar un entorno de
trabajo que cumpla con los más altos estándares en seguridad, confiabilidad, equipo técnico
y humano; y contribuir consecuentemente al desarrollo de nuestra comunidad.
FUNDACIÓN
17 de mayo de 2009.
PRODUCTOS
LADRILLOS: Pandereta, King Kong, Súper King Kong, Techo 12, Techo 15.

5. DISEÑO DE EJE Y SELECCIÓN DE
RODAMIENTOS.
1. MEMORIA DESCRIPTIVA.
1.1. ASPECTOS GENERALES.
1.1.1. ANTECEDENTES DEL PROYECTO.
En la Universidad Nacional “PEDRO RUIZ GALLO”, la facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica, tiene como escuela profesional a la carrera Prof. de
Ingeniería Mecánica y Eléctrica y dentro de su plan de estudios se encuentra el
curso de Diseño de Elementos de Máquinas II, en este curso dentro de su
cronograma académico se desarrolla un Proyecto de Investigación que trata
sobre Diseño de ejes y selección de rodamientos; ampliando de esta manera el
conocimiento práctico en el campo de empresas Industriales, Agroindustriales
o en cualquier otra empresa que cuente con maquinaria en donde se tenga que
diseñar ejes y seleccionar rodamientos.
El presente trabajo de Ingeniería tiene por objeto dar a conocer el análisis y los
cálculos realizados para la selección del Eje motriz así como la selección de
rodamientos de la Extrusora en la empresa “CERAMICOS CHALPON”.
1.1.2. OBJETIVO DEL PROYECTO.
El presente proyecto tiene como finalidad ampliar el conocimiento mediante el
diseño del eje motriz así como la selección de rodamientos para la Extrusora de
la empresa “CERAMICOS CHALPON”; asimismo realizar el plano respectivo
del eje a diseñar.
1.1.3. FUENTES DE INFORMACIÓN.
Para la elaboración de este trabajo de ingeniería “Proyecto diseño del eje motriz
y selección de rodamientos” de la Extrusora en la empresa “CERAMICOS
CHALPON”, se contó con la siguiente información:

6. - Descripción, detalle de los diferentes procesos del flujograma de producción
a cargo de. WALTER CRUZALEGUI PISCOYA, jefe de la planta de la
empresa “CERAMICOS CHALPON”.
- Medidas realizadas en determinados componentes de los elementos de
máquina que acompañan al montaje de la Extrusora así como también la
potencia del motor que acciona a dicha máquina, durante la visita técnica.
- Datos, Información de operación y maniobra de las máquinas cuando están
operativas por parte del ingeniero a cargo de la planta de producción de la
empresa “CERAMICOS CHALPON”.
- Imágenes de las máquinas capturadas durante la visita técnica.
1.1.4. UBICACIÓN GEOGRÁFICA.
El área de Estudio de la empresa “CERAMICOS CHALPON” se encuentra
ubicada en el kilómetro 5.5 carretera la victoria Monsefu.

7. 1.2. ALCANCES DE ESTUDIO.
1.2.1. ESTUDIO BÁSICO.
Los documentos informativos del presente Informe Técnico corresponden a los
datos recopilados en la visita técnica realizada a la empresa “CERAMICOS
CHALPON”, las cuales contribuirán a nuestro conocimiento en el campo de la
Ingeniería Mecánica y Eléctrica.
El trabajo comprende:
1. Análisis, cálculos para el diseño del eje motriz de la Extrusora.
2. Análisis, cálculos para la selección de rodamientos del eje a diseñar.
3. Selección y tipo de lubricante a usar en los rodamientos.
4. Plano correspondiente del elemento a diseñar.
CRITERIOS DE DISEÑO.
Se tendrá en cuenta lo siguiente:
 Instalación del elemento a diseñar: El eje a diseñar es el Eje motriz principal de
la Extrusora.
 Eje a diseñar: Será diseñado teniendo en cuenta las cargas que actúan sobre él
y a la potencia de transmisión del mismo, se seguirá el diseño de ejes según la
ASME.
 Rodamientos a elegir: Serán elegidos teniendo en cuenta la norma ISO cuya
elección se basa de acuerdo a los criterios de deformación o fatiga. Para nuestro
diseño los Rodamientos serán seleccionados bajo condiciones dinámicas
(Velocidad del eje: n>20rpm).
 Potencia del motor para el accionamiento del eje: La potencia del motor
eléctrico que acciona el eje a diseñar es de 220 HP.

8. 1.3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.
1.3.1 ANÁLISIS DEL PROBLEMA.
Se tratará de mejorar rendimiento, funcionamiento de la Extrusora para obtener
una mayor eficiencia y eficacia en la producción, así contribuir con el desarrollo
de un producto de mejor calidad y por ende garantizar un mejor servicio así
como aquel que todo cliente se merece.
1.3.2 PROCESO PRODUCTIVO DE LA EMPRESA “CERAMICOS CHALPON”.
FLUJOGRAMA DE PRODUCCIÓN.
El flujograma de producción de la empresa “CERAMICOS CHALPON”
comprende: almacenamiento, llenado de tolva de materia prima, molino de
impacto, tolva de fino, mezcla agua-fino, estrujado, corte, secado, canteo-
selección, transporte a horno, quemado, apilado (en caso de que las ventas sean
menores que la producción).
DISEÑO A REALIZAR.
Comprende todos los cálculos correspondientes tanto para el diseño del eje
motriz como para la selección de rodamientos de la Extrusora, estos cálculos
serán realizados teniendo en cuenta las normas:
 Se seguirá el diseño de ejes según la ASME.
 Para la selección de rodamientos se tendrán en cuenta las diferentes normas
ISO como: Las capacidades de carga de los rodamientos se determinarán de
acuerdo a la norma ISO 281: 1990.

9. 2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.
2.3 Especificaciones técnicas de la Extrusora.
Extrusora: Latinoamericana ms Sousa.
- Potencia: 240HP
- Peso: 3700 Kg
- Producción: 25 a 32 Tn/h
Tabla de lubricamiento.
- Aceite utilizado: SAE 20*40
- Cada quince días mantenimiento interno
- Aceite refrigerante ingresado a presión.

10. 2.4 Especificaciones técnicas del motor (accionador de la Extrusora).
Motor eléctrico.
- Potencia: 220 HP
- RPM: 1190 rpm
3. DESARROLLO DEL PROYECTO.
3.1. ANÁLISIS DEL PROBLEMA.
La empresa “CERÁMICOS CHALPON” cuenta con una Extrusora, máquina
fundamental y elemental en el proceso productivo, es la encargada del estrujado
proceso a detallarse posteriormente; al tomar en cuenta la utilidad e importancia de
esta componente, se tomó por conveniente en elegir dicha máquina para realizar el
diseño.

11. 3.2. FLUJOGRAMA DE PRODUCCIÓN.
CERAMICOS CHALPON S.A.C.
ALMACENAMIENTO
TOLBA DE MATERIA PRIMA
MOLINO DE IMPACTO
TOLBA DE FINO
MEZCLA AGUA - FINO
PRENSADO
CORTE
CANTEO - SELECCION
SECADO
QUEMADO
TRANSPORTE A HORNO

12. 3.2.1. ALMACENAMIENTO.
El material es recepcionado, depositado o almacenado en un campus a la
intemperie. El reposo a la intemperie tiene la finalidad de facilitar el
desmenuzamiento de los terrones y la disolución de los nódulos para impedir
las aglomeraciones de partículas arcillosas. La exposición a la acción
atmosférica (aire, lluvia, sol, hielo, entre otras.) favorece además la
descomposición de la materia orgánica que pueda estar presente, permite la
purificación química y biológica del material. De esta manera se obtiene un
material completamente inerte y poco dado a posteriores transformaciones
mecánicas o químicas. Posteriormente el material es removido y acarreado por
un cargador frontal hacia la tolva alimentadora. Se almacena tierra negra
(tierra de cultivo), y tierra amarilla (llamada también tierra de huaca o
arcillosa).

13. 3.2.2. TOLVA DE MATERIA PRIMA.
En esta tolva entra los materiales ya mezclados:
PANDERETA
KIN KONG
ESTANDAR TECHO 15 Y 12
ARENILLA (m3) 8 10 8
TIERRA NEGRA (m3) 12 16 12
TIERRA AMARILLA
(m3) 10 12 10
Moto reductor de 5hp, con Piñón de 35 dientes, cadena de doble paso y piñón de
faja transportadora de 135 dientes.
Faja transportadora moto reductor de 5hp.
Faja transportadora de 15 m
3.2.3. MOLINO DE IMPACTO.
Capacidad 35 tn/h motor de 175 rpm, 75hp, diámetro de polea de motor 18 cm,
diámetro de polea de molino 56 cm. 4 fajas V-130.
3.2.4. TOLVA DE FINO.
Zaranda de 5 cuerpos que gira con un motor de 5hp y 120 rpm cadena de paso
simple. Luego es llevado a la mezcla de agua más fino por una faja
transportadora de 6m accionada por un motor de 25 hp y 9.5 rpm
3.2.5. MEZCLA AGUA-FINO.
En una especie de tolva rectangular en la que en medio tiene un eje con 48
paletas gira accionada con un motor de 75 hp y 1780 rpm. El porcentaje de agua
es de 35 a 40 %. Esta mezcla es llevada a la extrusora por una faja transportadora
accionada por un moto reductor de 5 hp. Piñón de 19 dientes y piñón transmitido
de 45 dientes la faja es de 12.5 m.

14. 3.2.6. PRENSADO.
La extrusora es un maquina accionada por un motor de 1190 rpm y de 220 hp.
Con 10 fajas V-145. Entra aproximadamente 35 tn/h, a la maquina está
conectada una bomba de vacío que extrae toda la humedad y el aire de la
superficie para que el churro salga con mayor dureza. La bomba es de 25hp y
1750 rpm, también un compresor de 5hp y 175 rpm.
3.2.7. CORTE.
Una vez colocado el molde de acuerdo al tipo de ladrillo que se va a producir,
el churro se corta con un hilo de acero, conectado a un motor que hace que gire
uniformemente para tener el mismo tamaño en todos los ladrillos y luego por
una faja transportadora se lleva hacia el transporte hacia el secado.
3.2.8. SECADO.
Se tapa con una especie de tela llamado rashet. El secado dura 3 días en verano
en invierno puede llegar a una semana.
3.2.9. CANTEO-SELECCION.
Una vez que el material está seco se cantea se bota todo el material que presenta
alguna anormalidad. La fábrica produce una merma aproximadamente de 1.5 %,
y toda esa merma va de nuevo a la tolva, con lo cual no se pierde materia prima.
El material sale del secado con un 7% de humedad.
3.2.10.TRANSPORTE A HORNO.
Una vez canteado se lleva a horno en camiones de 10 tn.
Un camión lleva 2000 panderetas, 1800 kin Kong y 750 techos 15 y 800 techos
12.

15. 3.2.11.QUEMADO.
Para el quemado la materia prima es
Carbón de piedra, pajilla de arroz y cascara de café. Estas materias se muelen y la proporción
para un horno es de 1780 kg de carbón de piedra, 200 kg de pajilla de arroz y 1560 kg de
cascara de café.
El quemado dura 8 horas, para que enfriara un día, porque se quema a 500 c°.

16. 4. PROCEDIMIENTOS DE CÁLCULO.
4.1. CÁLCULO DEL EJE POR FATIGA.
- Existen diversos criterios de falla para estimar las dimensiones de ejes
sometidos a torsión y flexión.
- Diversos criterios provienen de distintos supuestos. Se debe considerar el
criterio cuyos supuestos más se adecúen a las condiciones de utilización de la
pieza a considerar.
- Cálculo según la ASME
d0
3
=
16
πSs(1 − K4)
√(KbMb +
αFad0(1+ K2)
8
)
2
+ (KtMt)2
Donde:
Ss: Esfuerzo permisible.
d0: Diámetro del eje a calcular.
Mt: Momento torsor.
Mb: Momento flector.
Fa: Carga axial.
Kb: Factor combinado de choque y fatiga aplicando momento flector.
Kt: Factor combinado de choque y fatiga aplicando momento torsor.
α: Factor de carga axial.
K =
di
do
=
Diámetro interior del eje
Diámetro exterior del eje
Además Ss es el menor valor entre:
Ss = 0.3Sy

17. Ss = 0.18Su
NOTA: Se multiplicará Ss por 0.75 cuando el eje contiene canal chavetero.
Factores combinados de choque y fatiga.
PARA EJES Kb Kt
Carga aplicada gradualmente 1 1
Carga aplicada repentinamente 1.5 -2 1.5 - 2
Normas consideradas para selección de materiales: DGN, AISI, SAE, ASTM,
ASM, NLGI.
4.2. SELECCIÓN DE RODAMIENTOS.
Los rodamientos serán calculados bajo condiciones dinámicas (velocidad del eje
n>20RPM, del siguiente modo:
a) Carga dinámica equivalente (P).
Es la carga radial que aplicada a un cojinete (anillo interior giratorio y exterior
estacionario) producirá la misma duración que alcanzaría el cojinete sometido a
las condiciones reales de carga y rotación, se obtiene:
P = X. V.Fr + Y. Fa
Donde:
X: Factor radial
Y: Factor de axial
Fa: Factor de carga axial
Fr: Factor de carga radial
V: Factor de rotación

18. b) Capacidad de carga dinámica (C).
Viene dado en las tablas para cada rodamiento, es una carga radial de igual
magnitud que soporta un cojinete radial para que la duración mínima sea 106 de
revoluciones equivalen a 500 horas de funcionamiento a 33.3rpm.
Se basa en la fatiga.
C = fc(icos ∝)0.7
. Z
2
3⁄
.D
1
8⁄
Donde:
i: Número de hileras.
∝: Ángulo de contacto.
Z: Número de elementos rodantes por hilera.
D: Diámetro del elemento rodante.
c) Duración de un cojinete (L).
L = (
C
P
)
a
(Millones de revoluciones)
Donde:
a = 3 Para cojinetes de bolas.
a =
10
3
Para cojinetes de rodillos.
P: Carga dinámica equivalente.
C: Capacidad de carga dinámica.

19. 5. CÁLCULOS.
5.1. SELECCIÓN DE FAJAS Y POLEAS.
Datos
 Potencia del motor: 200 HP.
 RPM del motor 1785.
 distancia entre centros 150cm (60”) aproximadamente,
 polea pequeña 35cm,
 polea mayor 115cm.
Solución:
a) Hallando la potencia de diseño: de la tabla 1 obtenemos el factor de servicio
fs=1.3, por tiempo de servicio mayor a 10 horas días se suma 0.1.
HPd = (1.3 + 0.1) × 220 = 280
b) De la figura 2 para una potencia de 308HP y 1190RPM la sección de faja será:
Sección de faja: 8V
c) Relación de transmisión:
mg =
D
d
=
115
35
= 3.28
d) Polea estándar más próxima: de la tabla 16 tenemos que D=53”.
Dp = 53 − 0.2 = 52.8;(0.1 de la tabla 15)
Diámetro de paso de polea menor:
dp =
52.8
3.28.333
= 16.09"

20. Diámetro exterior: d = 16.09 + 0.2 = 16.29", polea estándar más próxima 16”
(tabla 16).
e) Relación de transmisión correcta.
mgr =
52.8
15.8
= 3.34
f) Velocidad tangencial.
V =
π × dp × n
12
=
π × 15.8 × 1190
12
= 4922ppm
g) Longitud aproximada de faja es:
L = 2 × 59 + 1.65(53 + 16) = 231"
h) Longitud estándar (tabla 19)
23608V "236L
c
c
4
)1653(
)1653(
2
2236
2



16
)25.240(3253.50553.505 2

c
𝑐 = 51.43=52" = 133𝑐𝑚

21. i) Factor de corrección por ángulo de contacto
71.0
52
1653




c
dD
139
89.0k
Factor de corrección por longitud de faja 99.0Lk (tabla 19)
j) Potencia por faja (tabla 21)
5.64fHP
Potencia adicional (tabla 18)
28.6
100
1190
*5279.0 aHP
k) Calculando HP por faja
99.0*89.0*)28.65.64(/ fajaHP
HPfajaHP 36.62/ 

22. l) Numero de fajas
96.4
3.62
3080
FN
m) Conclusión
Usar: 5 fajas 8V-12360
Poleas: 53 diámetro mayor y 16 diámetro menor(PULGADAS)
Asumiendo: HP = 125
RPM = 781
141
40
20
8




g
p
Z
Z
m

Solución:
a) mmDp 340
20cos
40*8



b) mmDg 1200
20cos
141*8



c) mmc 770
2
1200340



d) 53.3
40
141
gm

23. e) smv /14
60000
781*340*


f) mmmF 8010 
mmF 80
Cálculo por fatiga superficial
a) Factor Dinámico (fig 18)
69.0vC
b) Factor Geométrico (fig 29)
67
)1375.01185.0(60 
I
229.0I
c) Factor de sobrecarga (fig 9)
Uniforme – choque moderado
d) Factor de tamaño
00.1sC
25.1oC

24. e) Factor de distribución de carga (tabla 12)
7.1mC
f) Factor de condición superficial (pág. 115)
1.1fC
g) Factor de vida (fig 32)
1LC
7
10
h) Relación de dureza
Piñón = 300 BHN
Engranaje = 200 BHN fierro fundido AGMA Grado 40
5.1
200
300

i) Factor de relación de dureza (fig 33)
027.1HC
j) Factor de temperatura
1TC
k) Factor de seguridad
00.1RC

25. l) Esfuerzo permisible de contacto
2
/53 mmkgSac 
m) Coeficiente elástico
53pC
n) Potencia que puede transmitir el engranaje














 
pRT
HLp
CCC
CCDpSac
CfCmCsCo
ICvFn
xP
**
***
***
***
1098.6 7
2
7
53*1*1
027.1*340*53
1.1*7.1*25.1
229.0*69.0*160*781
1098.6 











 
xP
HPP 3.130
5.2. Cálculo por Resistencia a la Fatiga
a) Factor de sobrecarga
25.1Coko
b) Factor de distribución de carga
7.1 mm Ck
c) Factor dinámico
)1(84.0 figkv 

26. d) Factor de tamaño
1sk
e) Factor de temperatura
00.1 TT Ck
f) Factor de seguridad (tabla 16)
00.1Rk
g) Factor de vida (tabla 15)
00.1Lk
h) Esfuerzo permisible a fatiga (tabla 14)
2
/4.25 mmkgSatp 
2
/2.9 mmkgSatg 
i) Factores geométricos (fig 8 y 12)
43.093.0*46.0 Jp
554.099.0*56.0 Jg
j) Modulo del plano transversal
51.8
20cos
8
 otm
k) Potencia que podría transmitir – potencia del piñón

27. 





 
Cokkkk
SatpkkJpFmnDp
xP
msRT
vLtp
p
****
*******
1098.6 7
HPPp 81.463
l) Potencia del engranaje
JpSatp
JgSatgP
P p
g
*
)*(

HPPg 44.216
CÁLCULO DEL EJE
Para el eje tenemos las siguientes fuerzas:
Wp = 624.54lb
Weg = 45lb
We = 139.83lb
a) Las torsiones transmitidas son como sigue:
Torque en la sección de la polea.
Tp =
63000 ∗ HP
n
=
63000 ∗ 220
682
= 20322.58plg − lb

28. Torque en la sección del engranaje.
Te =
63000 ∗ 200
682
= 18475.07plg − lb
b) Fuerza de flexión por la correa vale.
Fp =
2 ∗ Tp
14
= 2903.22lb
c) Fuerza de flexión producida por el engranaje.
Ft =
2 ∗ Te
D
=
2 ∗ 18457.07
9.7
= 3805.58lb
Fr = Ft ∗ tan∅ = 3805.58 ∗ tan20 = 1385.11lb
Fa =
Ft ∗ tan ∅
cos∅
=
3805.58 ∗ tan 20
cos20
= 1489.36lb
d) Determinando el momento flexión máximo en el plano horizontal. (eje X)
Sumatoria de fuerzas verticales:

29. ∑ FV = 0
R1X + R4X = 2903.22 + 1385.11 = 4288.33lb
Aplicando momento en el punto 1.
∑ M1 = 0
R4X = 1938.11lb
R1X = 2350.22
e) Determinando momento máximo en el plano vertical. (eje Z)
Sumatoria de fuerzas verticales:
∑ FV = 0
R1Z + R5Z = 3537.98 − 45 − 139.83 − 210.66 − 624.54
R1Z + R5Z = 2517.95lb
Aplicando momentos en el punto 1.
∑ M1 = 0

30. R5Z = 53.36lb
R1Z = 2571.31lb
f) Diagrama del Momento Flector en el plano horizontal. (eje X)
g) Diagrama de Momento Flector en el plano vertical. (eje Z)
h) Hallando momento máximo que está situado en el punto 3 eje X y 4 eje Z.
Mmax = √139055.72 + 17431.642
Mmax = 140144.03plg− lb
i) Cálculo del diámetro del eje:
Tenemos que:
Mmax = 140144.03plg− lb
Tp = 12099.87plg − lb
Fa = 1370.4lb
kt = 1.6
kb = 1.65
SS = 13950Psi; Acero AISI 1050 Sy=62000Psi
α =
1
1 − 0.0044 ∗ (
L
K
)
= 1.04

31. K = √h ∗ ρ ∗ r2 = 4.72plg
d0
3
=
16
π ∗ SS
√[kb ∗ Mb +
α ∗ Fa ∗ d0
8
]
2
+ (kt ∗ Mt)2
d0
3
=
16
π ∗ 13950
√[1.65 ∗ 140144.03+
1.04 ∗ 1370.4 ∗ 4
8
]
2
+ (1.6 ∗ 12099.87)2
d0
3
= 84.98
d0 = 4.4plg
j) Hallando el ángulo de desplazamiento.
θ =
584(Mt)(L)
G(d0
4)
G (Para AISI 1050) = 30x106
Psi
L = 49.74plg
Mt = 12099.87plg − lb
d0 = 4.4plg
θ =
584(12099.87)(39.74)
30 ∗ 106 ∗ 4.44
Para árbol θ = 0.025
∴ θ ≤ 1.00

32. SELECCIÓN DE LOS RODAMIENTOS
PARA EL RODAMIENTO N° 1
No hay carga axial tenemos los siguientes datos:
Fr =√53.3612 + 1452.642
Fr = 6481.82N
∅ = 4.4" = 111.76 mm
n = 781 rpm
Lh = 30000horas
El tipo de rodamientos que se utiliza para este tipo de fuerzas no hay presciencia de fuerza
axial el rodamiento mas recomendable es el Rodamiento de bolas.
Para la selección de rodamientos utilizaremos el manual NKS de rodamientos.

33. Hallamos el factor de vida Fh(fig 5.4 pag.N° A26)
Fh = 3.8
Ahora hallamos el factor de velocidad Fn(fig 5.3 pag N° A26)
Fn = 0.34
Remplazamos en la siguiente ecuación:
Fh =
FnCr
Fr
3.8 =
0.34 ∗ Cr
6481.82
Cr = 76971.6 N.
Con este dato vamos a la pagina (B16) para la selección de rodamiento.
El rodamiento que vamos a utilizar es el 6022
PARA EL RODAMIENTO N° 2 (RODAMIENTO DE RODILLOS)

34. Para el rodamiento tenemos lo siguiente
Fr = √2571.312 + 1550.782
Fr = 3002.76lb=13389.58 N
Fa = 6110.74 N
∅ = 111.76 mm
n = 781 rpm
Lh = 30000 horas
Ahora:
Fa
Fr
= 0.456
Vemos la tabla de la pág. N° B174.
e = 0.39
Por lo tanto:
Fa
Fr
> e
Tenemos que:
P = XFr + Y2Fa
P = 0.67 ∗ 13389.581+ 2.6 ∗ 6110.74
P=24858.94

35. Ahora teniendo en cuenta el factor de vida
Para Lh > 30000 horas
Fh ≈ 3 a 5 (ver tabla N° 5.1 pag.A25)
Fh =
Fn ∗ Cr
P
3~5 =
Cr ∗ 0.38
24858.94
Cr = 196254.8~327091.3
De la tabla B174
Los rodamientos que cumplen con las características son:
110KBE 31+L
110KBE 031+L
Selección de chavetas
Para nuestro caso vamos a utilizar las chavetas paralelas.
Chavetas paralelas.
Primero seleccionamos el tamaño de las cuñas y tornillos prisioneros con respecto al
diámetro del eje (tabla 9-2).
Ancho nominal de la cuña es =1.250
Diámetro del tornillo prisionero =0.875.

36. Tamaño de la chaveta según el diámetro del eje tabla N° (tabla 1 de la selección de
chavetas paralelas)
W = 1
1
4
H = 1
1
4
(si la chaveta es cuadrada)
H =
7
8
(si la chaveta es rectangular)
6. PLANO DEL EJE.

37. 7. COSTOS.

38. “FACTORIA EL TOMOCHE”
DESCRIPCION
Longitud
(pulg.)
Diámetro
(mm)
Peso
(Lbs)
CANTIDAD
PRECIO
UNITARIO
(S/.)
PRECIO
TOTAL
(S/.)
Eje de Acero
“AISI 1050”
39.87 111.76 139.83 1 1300 1300
Costo por
maquinado
… … … … … 800
TOTAL 2100
DISEÑO DEL EJE MOTRIZ PRINCIPAL DE LA EXTRUSORA DE LA EMPRESA
“LADRILLOS GREDOS”
Empresa “INDUSTRIALES MINO HELICES S.A” Chiclayo
DESCRIPCION
LONGITUDES
CANTIDAD
PRECIO
UNITARIO
PRECIO
TOTALd(mm) D(mm) Β(mm)
Rodamiento
de bolas (A) 110 170 28 1 300 300
6022- NKS
Rodamiento
de rodillos (B) 120 200 79 1 200 200
6013- SKF
TOTAL 500

39. DISEÑO DEL EJE MOTRIZ PRINCIPAL DE LA EXTRUSORA DE LA EMPRESA
“LADRILLOS GREDOS”
“ Empresa de distribuciones I-PEX PERU SAC” –Sucursal- Chiclayo
DESCRIPCION
Unidad de medida
cantidad
Precio
unitario
Precio
totalA(mm) B(mm) H(mm)
FAJA EN V 15.9 4.5 13.5 6 30 180
TOTAL 180
COSTO DEL PROYECTO
PRECIO DEL ARBOL S/.2100.00
PRECIO DE COJINETES S/.500.00
PRECIO DE FAJAS S/180.00
TOTAL S/.2780.00
8. FUENTES BIBLIOGRÁFICAS.
- Diseño de elementos de máquina tomos I y II – Fortunato Alva Dávila.
- Diseño de elementos de máquina – Robert Mott.
- Catálogo SKF para la selección de Rodamientos.
- www.mssouza.com.br/catálogos.
- Diseño de elementos de Máquina – Ing.Juan Hori A.
- Diseño de Maquinas 4ta edición – Robert L. Norton.
- Diseño de elementos de Máquina – V. M. Faires.