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7/17/2019 Ej Mecanica

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Diseño de elementos mecánicos

Entrega de ejercicios sesión 1 Jesús Porto Gómez

Ex 00

En este ejercicio básicamente rellenamos todos los campos con las especificaciones del

enunciado.

En primer lugar vamos al menú de parejas de engranajes rectos y seleccionamos en las

pestaña esfuerzos el método de cálculo que se nos dice en el enunciado, además

ponemos como rueda motriz la Rueda 1 y establecemos su sentido de giro ya que nos

es indiferente para estos cálculos. El resto lo dejamos por defecto.

Además en esta misma pestaña establecemos la potencia, y su velocidad, con lo que se

calcula directamente el par, y la vida de servicio y la aplicación de carga.

En la pestaña de datos básicos se establece los parámetros principales como el módulo,

número de dientes, su ancho, el tipo de engranaje, en este caso hélice, escogemos a

derecha porque es indiferente, distancia entre centros y el coeficiente de corrección por

desplazamiento. También sus ángulos de presión y de hélice, y establecemos también la



calidad según DIN 3961. Y finalmente los materiales y la lubricación, en la que se puede

abrir otra pestaña para establecer su temperatura.

En la pestaña de Perfil de Referencia seleccionamos el Perfil B en las 2 ruedas ya que es

el que coincide con las especificaciones del enunciado.

En la pestaña de tolerancias establecemos todas las especificadas, como la distancia

entre centros (para la que hay que ponerla definida por usuario), así como las tolerancias

correspondientes a las desviaciones de espesor de los dientes según medidas entre

dientes. Para ello abrimos una ventana nueva en el botón de desviación del espesor de

diente y establecemos los valores.

Finalmente sólo nos queda seleccionar en la pestaña de factores la corrección de

alineación del flanco y el tipo de eje del piñón.



Por último le damos a calcular y los resultados son los siguientes:

Recubrimientos (perfil/salto/total) 1.357 /1.256 /2.612

Rueda 1 / Rueda 2

Circunferencia exterior efectiva (mm) 30.446 / 73.355

Seguridad del pie del diente 2.571 / 2.539

Seguridad del flanco 1.247 / 1.264

Seguridad contra gripado (temperatura integral) 3.512

Seguridad contra gripado (temperatura instantánea) 4.449

Analizando los resultados nos damos cuenta de que en ningún caso el Factor deSeguridad es menor que 1. El que está más cerca es Seguridad del flanco con 1.25, pero

considero que es un factor lo suficientemente bueno ya que se han establecido muchos

factores. En caso de que algún factor de seguridad fuese menor que 1 habría que

redimensionar el engranaje.

Ex 01

En este caso el engranaje es cilíndrico, tienen que tener el mismo módulo m=d/Z ya

que es condición para que dos engranajes puedan engranar . Como en el enunciado no

se dan ni el módulo ni el número de dientes, ni el diámetro, se buscan en uncatálogo con medidas normalizadas. Además sabemos que como es una reductora y

la relación de transmisión es 1:4, sabemos la relación entre dientes. Por lo que la rueda

2 tendrá que tener 4 veces más dientes que la 1 para ir a la cuarta parte de su

velocidad.

Al igual que antes establecemos todos los datos que se nos dan en el enunciado en sus

respectivas pestañas.

Además ponemos el coeficiente de desplazamiento de perfil a 0 para optimizar los

engranajes respecto a la relación emisión de ruido/relación de contacto.

Buscando en un catálogo nos encontramos con engranajes rectos clasificados según su

módulo y número de dientes.

Una vez establecido el número de dientes su ancho y el coeficiente de desplazamiento

de perfil, pulsando un botón en el menú, calculamos directamente la distancia entre

centros.



Para módulo 1, dientes 20/80 y ancho de diente 10 mm tenemos:

Resultados


Rueda 1 / Rueda 2

Circunferencia exterior efectiva (mm) 21.660 82.340

Seguridad del pie del diente 0.160 0.199

Seguridad del flanco 0.336 0.430



Vemos que los resultados no nos valen ya que hay varios factores de seguridad pordebajo de 1.

Probamos con Módulo 3, nº de dientes 15/60 y ancho 30

Resultados

Recubrimientos (perfil/salto/total) 1.537 /0.000/1.537

Rueda 1 / Rueda 2








Mejoramos muchísimo la seguridad, pero aún no la damos por buena ya que al tener en

la rueda q en la seguridad del flanco 1.099, a nada que nos descuidemos, estamos en la

realidad por debajo de 1.

Probamos con Módulo 4 ancho 40 y mismo número de dientes, recalculando la distancia

entre centros.

Resultados


Rueda 1 / Rueda 2






Ahora en la rueda 1 en la seguridad de flanco ya tenemos un buen margen de seguridad.

Por lo tanto podemos concluir que al aumentar el módulo y el ancho del diente

aumentamos también los factores de seguridad.

Ex02 a

Al igual que en los ejercicios anteriores, establecemos todos los datos que se nos dan en

el enunciado. Calculamos la distancia entre centros suponiendo que el coeficiente de

desplazamiento de perfil es 0 pulsando al botón. Al igual que antes, en los datos no

proporcionados, dejaremos los que están por defecto.



Resultados


Rueda 1 / Rueda 2






Ex02 b

En este ejercicio incluimos un espectro de carga, seleccionando una definición por

usuario, y factor de momento torsor.



Resultados con espectro de carga (Entrada propia)


Rueda 1 / Rueda 2






Podemos observar como los factores de seguridad tanto del pie del diente como la

seguridad del flanco han aumentado respecto al caso anterior. Esto tiene sentido ya que

no estamos poniendo toda la carga constante, sino que la aumentamos gradualmente,

por lo que es más probable que el engranaje sea más seguro.

Desafortunadamente sigue habiendo un factor de seguridad por debajo de 1 por lo que

el diseño no es válido, habría que hacer otra elección de dientes o de módulo.

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