UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA DIBUJO MECNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA II Autor: Ing. Snchez Valverde, Victoriano13-nov-091 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA CURSO: DIBUJO MECANICOCAD II RUEDAS DENTADAS RECTAS E INCLINADOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA DIBUJO MECNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA II Autor: Ing. Snchez Valverde, Victoriano13-nov-092 OBJETIVOS -Determinarlosparmetrosfundamentaleseneldibujodelpinylaruedapara ruedas dentadas Inclinados. -Tener en cuenta las diferencias fundamentales entre ruedas dentadas rectos y los ruedasdentadasinclinadosalinstantedeefectuarlosclculosdelasrelaciones existentes entre ellas. -Realizarunanlisisexhaustivodelosconceptosusadosparaestablecerestos parmetros. -Tener nociones y aplicar normas para el diseo prctico. -Efectuarlosclculosparaescogerelrodamientousadoenestasruedasdentadas inclinados. DESCRIPTIVORUEDAS DENTADAS RECTAS. Sonelementosdemquinaqueseutilizancuandosequieretransmitirmovimiento rotatoriodeunejeaotro,tienenlaventajadequesurelacindevelocidadeses constanteypositiva.Actualmentecasitodosistemadetransmisindepotenciatiene queverconalgntipodeengranaje,susprincipalesaplicacionesson:encajas reductorasdevelocidad,motoreductores,enmaquinasherramientasenautomviles, camiones, en maquinaria agrcola, en la industria aeronutica, en la industria naval, etc.Seconstruyendelosmsvariadosmaterialestalescomo:aceros,bronces, plsticos,materiales,cermicos,fierrofundido,aluminio,ymaterialesligeros, dependiendo de la seleccindel material y de la potencia a transmitir de cada caso en particular. Dentro de los principales tipos de ruedas dentadas tenemos los siguientes: ruedas dentadas rectos, ruedas dentadas helicoidales, ruedas dentadas cnicos, ruedas dentadas de tornillo sin fin y rueda dentada. Clasificacin de las ruedas dentadas. Exteriores Interiores Del pin y cremallera Ruedas de cadena De ejes paralelos De una espiralDe ejes cruzados De pin y cremallera Helicoidal De ejes paralelos De dos o ms espiralesDe pin y cremallera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA DIBUJO MECNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA II Autor: Ing. Snchez Valverde, Victoriano13-nov-093 De sinfn y corona De dientes rectos De diente recto inclinado Cnicos De diente curvo Lipoide Se muestran los tipos de ruedas dentadas ms comnmente empleados. RUEDAS DENTADASSonruedasdentadascuyosdientessonrectosyparalelosalejedelrbol correspondientesempleanparatransmitirelmovimientoylapotenciaentreejes paralelos, Se construyen bajo dos normas: sistema modular (DIN) y el sistema de paso diametral (AINSI) Dimetro primitivo (d). Se llama as a la circunferencia segn el cual se verifica la tangencia de las dos ruedas dentadas. El dimetro primitivo es el que corresponde a la circunferencia primitiva. Z m d * =Numero de dientes (Z). Es el nmero de dientes del pin o del engranaje. Paso circular (p). Eslamedidadelarcosobrelacircunferenciadepaso,desdeunpuntodeundiente hasta el punto correspondiente del diente adyacente. Zdp* t=Velocidad rotacional (n)rpm. Es la velocidad rotacional de eje de la rueda dentada y esta medido en rpm. d *V * 1000nCt=Momento torsor (Mt). Cm-Kgf. Es trabajo que realiza el sistema a travs de sus componentes requeridos. nP71620 Mt =Mdulo (m)El paso se elige con un mltiplo dety el numero por el que se multiplica el factortsedenominamodulo,mediantelanormalizacin,selimitaelnumerofinitode probables mdulos, se expresa en milmetros y es la base para las proporciones de los dientes de los ruedas dentadas. t * : ; m p oseaZdm = =UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA DIBUJO MECNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA II Autor: Ing. Snchez Valverde, Victoriano13-nov-094 Altura de cabeza o Addndum (ha). Eslamedidaradialmedidadesdelacircunferenciadepasohastalacircunferencia exterior o de cabeza. Su valor para dientes normales es de: m ha=Altura de pie o dedndum (hf). hf = ISO (A)=1.25m (mm). Sistema ingles. hf = ISO (E)=1.166m (mm). Sistema mtricoCoeficiente admisible (Kadm) Estosvaloresseseleccionandetablasdeacuerdoalmaterialusadoparadisearlas ruedas dentadas. Coeficiente especfico del material (Kc). ) / ( *2adm ccm Kgf K K =Ancho normal (b) m b * | =Volumen(2bd) 2 1 c2 1 t 2i Ki 1 M 25 6d b,,*) ( * * .*+=Relacin de transmisin (i). 1212212 1ZZddnni = = =, Distancia entre centros (a). 2Z i 1 m2Z Z m2d da1 2 1 2 1 2 1) ( ) (,+=+=+=Modulo circularteoricoi Kc Zi 1 Mt 25 6m3 12 1212 1/,,* * *) ( * * .(((

+=| Dimetro del rbol(dw). UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA DIBUJO MECNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA II Autor: Ing. Snchez Valverde, Victoriano13-nov-095 4 1nwnP120 d/.((

=Dimetro del eje(do) 3twMt * 1 . 5dt=RUEDA DENTADA INCLINADA Angulo de contacto o presin(u ) Es el ngulo formado entre la lnea de accin y la tangente comn a las circunferencias de paso, de acuerdo al ISO(A) es igual a 14 y en el ISO (E) esta de acuerdo a los valores 20, 22 y 25. Paso circular. P = m. t =Zd * t Distancia entre centros. 2) Z Z (* m a2 1 +=Dimetro del agujero del cubo. 3twMt * 1 . 5dt=Dimetro del agujero del rbol con chaveta. 4mWnP* 120 d =Numero de dientes virtual. Rueda dentada helicoidal.|=3Vcos16ZUNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA DIBUJO MECNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA II Autor: Ing. Snchez Valverde, Victoriano13-nov-096 Numero de brazos de una rueda. N =Z * m * 166 . 0Espesor de la llanta. o = 0.5*p RUEDAS DENTADAS INCLINADOS. Se diferencian de las ruedas dentadas rectos en que tienen sus dientes un ngulo de inclinacinconrespectoasuejederotacin.Sonusadosparatransmitiraltas potenciasygrandesvelocidadesporquesedeslizansinruidoyconsuavidad,tienen alta resistencia. El tamao del diente, el modulo, el largo del diente deben ser iguales enlosdosruedasdentadas,debengirarensentidoopuestos;elngulodelahlice debenserigualesenambasruedas,elsentidodelahlicedebesercontrario;el ngulo de la hlice debe ser considerado ente 10 y 35. Consideraciones fundamentales: El principal inconveniente del dentado recto con los flancos paralelos al eje de la rueda estribaencadadiente,alcambiardeengrane,secargaydescargasbitamente. Debidoaello,siexistendefectosdemecanizadoodedivisinnacensolicitaciones adicionalesdechoque-choquesdeentradayfuertesruidosreforzadosporelantes mencionado choque del crculo primitivo. La ventaja de los dientes inclinados, con respecto a los rectos, consiste en que siempre entran simultneamente en engrane mas de un par de dientes y que el engrane se se desplaza desde un extremo del flanco al otro, de manera que el brazo de palanca de la fuerza de engrane solo es, como mximo, 2/3de los dientes rectos. Por ello con las mismas medidas, las ruedas de dientes inclinados pueden recibir cargas mayores que lasdedientesrectos;obien,conigualcargaespecficalasruedasdedientes inclinados pueden ser de menores dimensiones. Dimetro primitivo normal (dn). Sellamaasalacircunferenciasegnelcualseverificalatangenciadelilasdos ruedasdentadas.Eldimetroprimitivoeselquecorrespondealacircunferencia primitiva. Zv * m dn n = Numero de dientes (Z). Es el nmero de dientes del pin o del engranaje. Numero de dientes virtual (Zv). Eselnmerodedientesficticiosirveparaclculodel volumenyparaelegirlafresa para el tallado. |=3cosZZvAngulo de contacto o presin( u) UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA DIBUJO MECNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA II Autor: Ing. Snchez Valverde, Victoriano13-nov-097 Es el ngulo formado entre la lnea de accin y la tangente comn a la circunferencia depaso, deacuerdoaISO(A)esiguala14 yenelISO(E)est de acuerdoalos valores 20,22 y 25. Angulo de hlice ( | ) Es el ngulo de inclinacin del diente con respecto al eje del diente. Paso circular (p). Eslamedidadelarcosobrelacircunferenciadepaso,desdeunpuntodeundiente hasta el punto correspondiente del diente adyacente. Zd *pt=Paso normal (pn). Eslamedidadelarcosobrelacircunferenciadepaso,desdeunpuntodeundiente hastaelpuntocorrespondientedeldienteadyacente,cuandosoncontadosporun plano normal a los dientes. | cos * p pn =Velocidad rotacional (n)rpm. Es la velocidad rotacional de eje de la rueda dentada y esta medido en rpm. Mdulo (m) mm. El paso se elige con un mltiplo de t y el numero por el que se multiplica el nmero tsedenominamodulo,mediantelanormalizacin,selimitaelnumerofinitode probables mdulos, se expresa en milmetros y es la base para las proporciones de los dientes de los ruedas dentadas. t * : ; m p sea oZdm = =Mdulo normal (mn)mm. t= | =nn npm : sea o ; cos * m mAltura de cabeza o Addndum (ha). Eslamedidaradialmedidadesdelacircunferenciadepasohastalacircunferencia exterior o de cabeza. Su valor para dientes normales es de: nm ha =UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA DIBUJO MECNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA II Autor: Ing. Snchez Valverde, Victoriano13-nov-098 Altura de pie o dedendem (hf). ) mm ( m 25 . 1 ) A ( ISOn=) mm ( m 166 . 1 ) E ( ISOn=Coeficiente admisible del material (Kadm) Estosvaloressonsacadosdetablasdeacuerdoalmaterialusadoparadisearlos engranes. Coeficiente especfico del material (Kc). ) / ( *2adm ccm Kgf K K = = factor de forma del acabado Volumen del dentado recto circular (2bd) 2 1 c2 1 t 2ni Ki 1 M 25 6 8 0d b,,*) ( * * . * ..+=Volumen del dentado inclinado (2n nd b) i Ki 1 M 25 6 8 0d bct2n n) ( * * . * . +=Ancho normal (bn) n nm b * | =Relacin de transmisin (i). 1212212 1ZZddnni = = =, Distancia entre centros (oa). | | cos) (cos) (,2Z i 1 m2Z Z ma1 2 1 n 2 1 no+=+=3 / 12 , 12v2 , 1ni * * Kc * Z) i 1 ( * Mt * 25 . 6 * 8 . 0m(((

|+=UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA DIBUJO MECNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA II Autor: Ing. Snchez Valverde, Victoriano13-nov-099 Para verificar el valor del Angulo de hlice se utiliza la siguiente ecuacin: 20 s |a . 2Z ) i 1 ( mCOS1 n+= |INFORME DE RUEDAS DENTADASINCLINADOS. Datos: Pm = 50 CV.u =20 42501000nni212 , 1= = =Lh = 40000hrs .5 . 0 = 25 = |Material: Pin: acero mejorado de 90-105Kgf/mm2 Rueda: acero ST60 21/ 33 cm Kgf Kadm =22/ 25 cm Kgf Kadm =5 . 0 = Diseo del rbol inclinado Dimetro del rbol incluido el canal chavetero (dw). Pm= 50 cv

100050. 120 dw 4= dw1 =56.74mm.Para este dimetro de rbol se utiliza una carga dinmica de 6133.33, usando la tabla 7.41 y una fuerza equivalente (P) de 457.7 Kgfaproximado 458 Kgf. Carga dinmica ft . f.P f CnL=..(1). Vida nominal en horas (L). L = (C )p; C= L1/p[7] UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA DIBUJO MECNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA II Autor: Ing. Snchez Valverde, Victoriano13-nov-0910 PP Lh = 40000hrs.L =60*n *Lh106 L =2400.p=3 4 . 13 =PCDe donde se puede hallar ft despejando de la ecuacin (1). fl = 4, De la tabla 7.27B se hallafn = 0.332 para n = 1000rpm. ft = 0.9,TF = 200C. De donde se calcula la carga dinmica: 6322 6 63210.9 * 0.322458 * 4 C ~ = = . Estevalordebeserescogidoporexceso,porloqueelverdaderovalordelacarga dinmica es el siguiente a este en la tabla 7.41. C = 7200. De la tabla 7.41se puede tener los valores del rodamiento desde luego se escoge el mayor de los dimetros del rbolcalculado porque dw1