Primer Tren
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CLCULO DEL PRIMER TREN DE ENGRANAJESRequerimientos de diseo: Potencia a transmitir: Velocidad angular del pin: Relacin de transmisin: Servicio: Maquina movida: PROCEDIMIENTO DE CLCULO
1. MATERIALES DE ENGRANESPIN: ENGRANAJE: 2. CONSIDERACIONESConsideramos los siguientes parmetros para el diseo:ngulo de presin: Factor de seguridad: Calidad de los engranajes: 3. ESTIMACIN DE LA DISTANCIA ENTRE CENTROSa) Por resistencia a la fatiga
Reemplazamos con los siguientes datos:
b) Resistencia por fatiga superficial
Entonces, la distancia entre los centros de los engranajes puede tomar los siguientes valores:
Optamos por:
4. ESTIMACIN DEL MDULOPara velocidades bajas, el ngulo de hlice puede ser:
TABLA 3: TABLA 7: Entonces, tenemos un mdulo mximo de:
Puede ser: Determinando los dems parmetros
Entonces, se calcula Zp+Zg para cada valor de mTABLA DE POSIBLES SOLUCIONESmZp+ZgZpZgmgng
1212020100536022.62
1014424120536022.62
818030150536022.62
818631155536017.475
624040200536022.62
624641205536018.888
Se elige la quinta posible solucin y se determinan los dems parmetros:
Dimetro de paso del pin: Dimetro de paso del engranaje: Velocidad tangencial: Ancho del diente: Tomaremos: RESUMEN DE PARMETROSm6
Zp40d
Zg200d
mg5
ng360 RPM
he22.62
v24.5 m/s
F120 mm
5. CLCULOS DE LAS RUEDAS
5.1. CLCULO POR RESISTENCIA A LA FATIGA :Factor de sobrecarga: Factor dinmico: de la figura (1), Factor de tamao:
Factor de distribucin de carga:
Factor de temperatura: Factor de seguridad: la tabla (19), Factor de vida: de la tabla (18),
Esfuerzos permisiblesFactor geomtrico de la figura (6) complementada con la figura (8 ):
Para el pin: Para el engranaje:
Mdulo en el plano transversal:
Potencia que podr transmitir el pin:
Reemplazando los trminos, tenemos:
Potencia que puede transmitir el engranaje
5.2. CLCULO POR FATIGA SUPERFICIAL Factor dinmico: De la figura N 1, , para engranajes de uso industrial
Factor geomtrico: de la figura N 20
Factor de sobrecarga: de la tabla N 9,
Factor de tamao: , para aplicaciones generales.
Factor de distribucin de carga: de la tabla N 13, , para engranajes montados rgidos.
Factor de condicin superficial: , para engranajes con acabado superficial aceptable.
Factor de vida: para una duracin de por lo menos de 107 ciclos.
Relacin de dureza : tabla N 16 se tiene, para el pin, 360 BHN y para el engranaje, 300 BHN, la relacin de dureza ser : 360/300 = 1.2
Factor de relacin de dureza: de la figura N 23, Factor de seguridad: tabla N 19, para una confiabilidad del 99 % Esfuerzo permisible de contacto, tabla N 16,
Coeficiente elstico segn tabla N 21 para los dos materiales aceros.La potencia que se podr transmitir:
CLCULO DEL SEGUNDO TREN DE ENGRANAJESRequerimientos de diseo: Potencia a transmitir: Velocidad angular del pin: Relacin de transmisin: Servicio: Maquina movida: PROCEDIMIENTO DE CLCULO1. MATERIALES DE ENGRANESPIN: ENGRANAJE: 2. CONSIDERACIONESConsideramos los siguientes parmetros para el diseo:ngulo de presin: Factor de seguridad: Calidad de los engranajes: 3. ESTIMACIN DE LA DISTANCIA ENTRE CENTROSc) Por resistencia a la fatiga
Reemplazamos con los siguientes datos:
d) Resistencia por fatiga superficial
Entonces, la distancia entre los centros de los engranajes puede tomar los siguientes valores:
Optamos por:
4. ESTIMACIN DEL MDULOPara velocidades medianas, el ngulo de hlice puede ser:
TABLA 3: TABLA 7: Entonces, tenemos un mdulo mximo de:
Puede ser: Determinando los dems parmetros
Entonces, se calcula Zp+Zg para cada valor de mTABLA DE POSIBLES SOLUCIONESmZp+ZgZpZgmgng
2562204221806.49
1697326521805.8050
12129438621807.11
101545110321809.1844
819164127218011.62
62588617221807.11
Se elige la quinta posible solucin y se determinan los dems parmetros:
Dimetro de paso del pin: Dimetro de paso del engranaje: Velocidad tangencial: Ancho del diente: Tomaremos: RESUMEN DE PARMETROSm10
Zp51d
Zg103d
mg2
ng360 RPM
he5.8
v9.8 m/s
F700 mm
5. CLCULOS DE LAS RUEDAS
a. CLCULO POR RESISTENCIA A LA FATIGA :Factor de sobrecarga: Factor dinmico: de la figura (1), Factor de tamao:
Factor de distribucin de carga:
Factor de temperatura: Factor de seguridad: la tabla (19), Factor de vida: de la tabla (18),
Esfuerzos permisiblesFactor geomtrico de la figura (6) complementada con la figura (8 ):
Para el pin: Para el engranaje:
Mdulo en el plano transversal:
Potencia que podr transmitir el pin:
Reemplazando los trminos, tenemos:
Potencia que puede transmitir el engranaje
b. CLCULO POR FATIGA SUPERFICIAL Factor dinmico: De la figura N 1, , para engranajes de uso industrial
Factor geomtrico: de la figura N 20
Factor de sobrecarga: de la tabla N 9,
Factor de tamao: , para aplicaciones generales.
Factor de distribucin de carga: de la tabla N 13, , para engranajes montados rgidos.
Factor de condicin superficial: , para engranajes con acabado superficial aceptable.
Factor de vida: para una duracin de por lo menos de 107 ciclos.
Relacin de dureza : tabla N 16 se tiene, para el pin, 360 BHN y para el engranaje, 300 BHN, la relacin de dureza ser : 360/300 = 1.2
Factor de relacin de dureza: de la figura N 23, Factor de seguridad: tabla N 19, para una confiabilidad del 99 % Esfuerzo permisible de contacto, tabla N 16,
Coeficiente elstico segn tabla N 21 para los dos materiales aceros.La potencia que se podr transmitir:
CALCULO DE EJESPara el reductor se necesita 3 ejes.DATOS:Acero comercial para ejes:
Primer eje (A):Pmotriz1013 CV
Dp260 mm
1800 RPM
22.62
F120 mm
L500 mm
nr0.99
Determinacin de potencia a transmitir:
Determinacin de torque:
Determinacin de cargas en el engranaje:
Momento flector en el plano YZ
Entonces:
Momento flector en el plano XY:
Entonces:
Momento resultante (Critico):
Determinacin del dimetro del eje:
Eje giratorio:
Chequeo del eje por deformacin torsional
Segundo eje (B):Pmotriz1013 CV
260 mm
1300 mm
360 RPM
22.62
120 mm
200 mm
700 mm
nr0.99
Determinacin de potencia a transmitir:
Determinacin de torque:
Determinacin de cargas en el engranaje:
Momento flector en el plano YZ
Entonces:
Momento flector en el plano XY:
Entonces:
Momento resultante (Critico):
Determinacin del dimetro del eje:
Eje giratorio:
Chequeo del eje por deformacin torsional