Engranajes Sinfn -

Corona

Diseo de Elementos de Mquinas 2

Carlos A. Narvez-Tovar

Juan E. Rincn

El caso de diseo

De acuerdo al catlogo de Boston Gear, el

engranaje de un sinfn H1076 en acero

endurecido con una corona GB8100 en bronce

fundido tiene las siguientes caractersticas:

Reduccin 100:1

Potencia de entrada 1.4 HP

Velocidad del tornillo 1800 rpm

Torque de salida 3711 lbf in

El caso de diseo

Se solicita verificar las caractersticas del

catlogo respecto a las recomendaciones

y ecuaciones de AGMA.

1. Generalidades

del sinfn-corona

Configuracin

Corona

Sinfn (Gusano)

Tipos

Recto Envolvente simple Envolvente doble

Caractersticas Generales

transmiten potencia entre ejes cruzados no

coincidentes

altas reducciones de velocidad en poco espacio

(hasta 100:1)

pueden emplearse los conceptos para los tornillos

de potencia

Son los engranajes menos eficientes (prdidas por

calor)

Geometra

w

xw

w

d

L

pNL

Cd

C

tan

7.13

875.0875.0

inicios nmero:

axial paso

avance

hlice de ngulo :

avance de ngulo :

w

x

N

: p

L:

40

wg

w

g

g

wG

NN

N

Nm

Geometra

w

r

t

d

gcg

g

xc

dF

bDD

aDD

P

NpNDd

pp

67.0

2

2

max

inicios nmero:

axial paso

avance

hlice de ngulo :

avance de ngulo :

w

x

N

: p

L:

Geometra

Ancho de cara del tornillo

(longitud roscada)

Geometra

Actividad 1

Verifique que la geometra del sinfn-

corona se encuentra entre los valores

establecidos en las tablas.

2. Fuerzas en el

sinfn-corona

Anlisis de Fuerzas

Anlisis de Fuerzas

Corona Impulsada

cossincos

sincoscos

n

n

wt

gt

W

W

cossincos

sin

sincoscos

sin

n

nwt

n

ngtwrgr

W

WWW

g

g

wgt

w

wgawt

d

TWW

d

TWW

a

2

2

Anlisis de Fuerzas

Corona Impulsora

0 que desea se Si

cossincos

wt

nnnwt

W

WWW

tancos n

Engranaje

autobloqueante

Coeficiente de Friccin

sincos

gws

VVV

Velocidad

Deslizamiento

Actividad 2

Calcule las fuerzas en el tornillo sinfn y en

la corona.

El engranaje es autobloqueante?

justifique

3. Anlisis AGMA

Carga Nominal AGMA

n

gt

f

gvms

gt

gvmsgt

WW

NFdCCC

W

lbFdCCCW

coscos

948.75

8.0

8.0

in 8 silog8259.4556518.1411

in 8 si1000

Cd

CC

g

s

Vlidas para bronce

fundido enfriado al aire!

Carga Nominal AGMA

76 si00658.01483.1

7620 si5145560107.0

023 si46.076400200.0

2

2

GG

GGG

GGG

m

mm

mmm

mmm

C

fpm 3000 si3.13

fpm 3000700 si3.13

fpm 7000 si659.0

571.0

571.0

0011.0

ww

ww

w

V

v

VV

VV

Ve

C

w

fpm 10 si012.0103.0

fpm 100 si124.0

fpm 0 si15.0

450.0

645.0

110.0

074.0

w

V

w

V

w

Ve

Ve

V

w

w

Potencia Nominal AGMA

kWmE

dnW

hpm

dnW

G

ggt

G

ggt

791.1

000126

0

0

l 0

kWWV

hpWV

fw

l

fw

l

0001

00033

0e

Potencia Entrada Admisible

Potencia Salida Potencia perdida por friccin

EFICIENCIA!

Actividad 3

Determine si la carga tangencial en el

diente de la corona es menor a la carga

nominal AGMA

Determine la potencia de salida y la

eficiencia del sinfn-corona. el engranaje

funciona?

4. Capacidad

trmica de la

carcasa

Capacidad Trmica

aT TTACH 0Donde:

H: tasa de disipacin de calor (potencia perdida por friccin)

CT: Coeficiente de transferencia de calor

A: rea superficial externa de la carcasa [ft2], A = 0.3C1.7; con C [in]

Ta: Temperatura ambiente

To: Temperatura del aceite (comnmente entre 160F y 200F)

min

lbft

Fftmin

lbft2

Coeficiente de Transferencia

de Calor

Actividad 4

Estime la tasa de disipacin de calor de la

carcasa.

Compare la tasa de disipacin con la

potencia perdida por friccinla carcasa funciona?