Vázquez Valeo, JesúsQueipo de Llano Pérez, Justo2025-01-172025-01-172024Queipo de Llano Pérez, J. (2024). Ánalisis del efecto de un hueco toroidal en una unión eje-cubo bajo torsión. (Trabajo Fin de Grado Inédito). Universidad de Sevilla, Sevilla.https://hdl.handle.net/11441/166941En la industria moderna, los ajustes a presión entre componentes, como el eje y el cubo, son ampliamente utilizados en aplicaciones mecánicas debido a su capacidad para transmitir grandes cargas sin necesidad de otros sistemas de fijación. Sin embargo, estas uniones están expuestas a fenómenos como el fretting, un tipo de fenómeno de daño que ocurre en la zona de contacto bajo cargas cíclicas. Este desgaste produce concentraciones de tensiones locales que, con el tiempo, pueden reducir de manera significativa la vida a fatiga de los componentes involucrados debido a la aparición de grietas superficiales. La fatiga es uno de los principales modos de fallo en componentes mecánicos sometidos a cargas fluctuantes. Por ello, extender la vida útil de las uniones a presión es un aspecto crucial en el diseño de elementos mecánicos, sobre todo en sectores como el aeroespacial, automovilístico y de maquinaria pesada, donde la fiabilidad es un factor determinante. En este contexto, la investigación de medidas paliativas para mitigar los efectos del fretting resulta esencial para mejorar el rendimiento de estos sistemas y evitar fallos prematuros. Una de las soluciones exploradas en este trabajo es la introducción de un hueco toroidal en el eje o el cubo de la unión a presión, con nº de patente: WO2018178418 (“Procedimiento de fabricación de una pieza con resistencia aumentada a fatiga por contacto”). Esta modificación geométrica busca reducir las tensiones tangenciales y normales en la interfaz de contacto, redistribuyendo las cargas y minimizando los efectos del fretting. El objetivo es comprobar si este tipo de geometría puede prolongar la vida a fatiga del sistema sin comprometer su funcionalidad estructural. El estudio se lleva a cabo mediante la simulación numérica utilizando ANSYS Mechanical APDL, donde se analizan las tensiones en la unión tanto en configuraciones con como sin hueco toroidal, siempre sometidas a un par torsor. Los resultados obtenidos permitirán evaluar la eficacia de esta medida paliativa en la prolongación de la vida a fatiga de los ajustes a presión.In modern industry, press-fit connections between components, such as the shaft and hub, are widely used in mechanical applications due to their ability to transmit large loads without the need for additional fastening systems. However, these joints are prone to phenomena like torsional fretting, a type of wear that occurs in the contact zone under cyclic loads. This wear leads to local stress concentrations, which can significantly reduce the fatigue life of the involved components over time. Fatigue is one of the main failure modes in mechanical components subjected to repeated load cycles. Therefore, extending the service life of press-fit joints is a crucial aspect in the design of mechanical elements, especially in sectors such as aerospace, automotive, and heavy machinery, where reliability is a key factor. In this context, investigating remedial measures to mitigate the effects of fretting is essential to improving the performance of these systems and preventing premature failures. One of the solutions explored in this work is the introduction of a toroidal cavity in either the shaft or the hub of the press-fit connection [Patent No.:WO2018178418]. This geometric modification aims to reduce tangential and normal stresses at the contact interface, redistributing the loads and minimizing the effects of fretting. The goal is to assess whether this type of geometry can prolong the system’s fatigue life without compromising its structural functionality. The study is conducted through numerical simulation using ANSYS Mechanical APDL, where the stresses in the joint are analyzed in configurations both with and without the toroidal cavity, all subjected to a torsional moment. The results will allow us to evaluate the effectiveness of this remedial measure in extending the fatigue life of press-fit connections.application/pdf61 p.spaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccess