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DISEÑO DE ELEMENTOS DE
MAQUINAS
RUBRICA
Integrantes:
Atuncar Sanchez, Hugo Galvan Gonzalo, Andres Neyra Mendoza, Elvis Riveros Galindo, Joseph
Profesor:Zevallos Chávez Héctor
Rodríguez Madrid Alejandro
Sección:C13 – IV – B
Fecha de entrega: 1 de Junio
2015 – I
Diseño De Elementos de Maquinas IV
INTRODUCCION
Hoy en día los motores son utilizados en todo tipo de industrias, ya sea para distintas funciones a una determinada velocidad a la que uno lo asigne, según para el uso que se le quiera dar. Es por ello que los reductores de velocidad son indispensables e importantes, por que sirven para regular a diferentes velocidades al que uno requiera para su motor, dependiendo la función a cumplir.
Diseño De Elementos de Maquinas IV
OBJETIVO
Diseñar y fabricar un prototipo a escala de una caja reductora de velocidad
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Modelacion de la caja Diseñar el plano de fabricacion Diseñar el ensamble Plano de despiece Analisis de tension Simulacion Calcular los elementos de proyectos: rodamientos,
engranajes,ejes,etc.
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FUNDAMENTO TEORICOLos reductores de velocidad se suelen clasificar de distintos modos, ya que
en algunos casos las definiciones son de modo básicos y en otros casos hay
que usar diversas clasificaciones para definirlos.
Clasificación por tipo de engranajes
Los reductores se pueden clasificar por la tipología de sus engranajes, las
clasificaciones más usuales son: Sin fin-Corona, engranajes y planetarios.
Reductores de velocidad de Sin fin-Corona
Es quizás el tipo de reductor de velocidad más sencillo, se compone de una
corona dentada, normalmente de bronce en cuyo centro se ha embutido un
eje de acero (eje lento), esta corona está en contacto permanente con un
husillo de acero en forma de tornillo sin-fin. Una vuelta del tornillo sin fin
provoca el avance de un diente de la corona y en consecuencia la reducción
de velocidad. La reducción de velocidad de una corona sin fin se calcula con
el producto del número de dientes de la corona por el número de entradas del
tornillo sin fin.
Paradójicamente es el tipo de reductor de velocidad más usado y
comercializado a la par que todas las tendencias de ingeniería lo consideran
obsoleto por sus grandes defectos que son, el bajo rendimiento energético y
la pérdida de tiempo entre ciclos.
Diseño De Elementos de Maquinas IV
Reductores de velocidad de engranajes
Los reductores de engranajes son aquellos en que toda la transmisión
mecánica se realiza por pares de engranajes de cualquier tipo excepto los
basados en tornillo sin fin. Sus ventajas son el mayor rendimiento energético,
menor mantenimiento y menor tamaño.
Engranajes Rectos
Se utilizan generalmente para velocidades pequeñas y medias; a grandes
velocidades, si no son rectificados, o ha sido corregido su tallado, producen
ruido cuyo nivel depende de la velocidad de giro que tengan.
Hay dos tipos de engranajes, los llamados de diente normal y los de diente
corto cuya altura es más pequeña que el considerado como diente normal.
En los engranajes de diente corto, la cabeza del diente vale (0.75xM), y la
altura del pie del diente vale (M) siendo el valor de la altura total del diente
(1.75xM)
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Reductores Cicloidales
El sistema de reducción de velocidad de Cicloidal se basa en un principio
ingeniosamente simple. El reductor de velocidad sólo tiene tres partes
móviles:
El eje de entrada de alta velocidad con una leva excéntrica integral y un
conjunto de cojinete de rodillo
El disco cicloidal y el conjunto del eje de salida de baja velocidad. La
acción de rodamiento progresiva y pareja de los discos cicloidales
eliminan la fricción y los puntos de presión de los engranajes
convencionales.
Todos los componentes que transmiten el par de torsión de Cicloidal ruedan y
están dispuestos en forma simétrica alrededor del eje para una operación
equilibrada.
Reductores de velocidad Planetarios
Son reductores de engranaje con la particularidad de que no están
compuestos de pares, sino de una disposición algo distinta; y sirven para
diferentes tipos de variaciones de velocidad. Hay dos tipos de engranajes
planetarios para reducir la velocidad de la hélice con respecto a la del
cigüeñal.
Un sistema tiene el engranaje principal sol fijado rígidamente a la sección
delantera del motor, y una corona interna es impulsada por el cigüeñal. El
piñón está unido al eje de lo que quiere mover. y montado en ella y son una
serie de piñones que cuando el cigüeñal gira, los piñones giran en torno al
principal fijo, en compañía de la hélice en la misma dirección, pero a una
velocidad reducida.
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Los reductores de velocidad de engranajes planetarios, interiores o anulares
son variaciones del engranaje recto en los que los dientes están tallados en
la parte interior de un anillo o de una rueda con reborde, en vez de en el
exterior. Los engranajes interiores suelen ser impulsados por un piñón,
(también llamado piñón Sol, que es un engranaje pequeño con pocos
dientes). Este tipo de engrane mantiene el sentido de la velocidad angular. El
tallado de estos engranajes se realiza mediante talladoras mortajadoras de
generación.
La eficiencia de este sistema de reductores planetarios es igual a
98^(#etapas); es decir si tiene 5 etapas de reducción la eficiencia de este
reductor seria 0,904 o 90,4%.
Debido a que tienen más dientes en contacto que los otros tipos de
reductores, son capaces de transferir / soportar más torque; por lo que su uso
en la industria cada vez es más difundido. Ya que generalmente un reductor
convencional de flechas paralelas en aplicaciones de alto torque debe de
recurrir a arreglos de corona / cadenas lo cual vuelve no solo requiere de más
tamaño sino que también implicara el uso de lubricantes para el arreglo
corona / cadena.
La selección de reductores planetarios se hace como la de cualquier
reductor, en función del torque Newton-metro.
Como cualquier reductor tienen engranajes y rodamientos, los engranajes
también son afectos a la fricción y agotamiento de los dientes.
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Clasificación por disposición de los ejes lento y rápido
Los reductores se pueden clasificar por la posición relativa del eje lento del
reductor con respecto al eje rápido del mismo, las clasificaciones más
usuales son; paralelas, ortogonales y coaxiales.
Clasificación por sistema de fijación
Los reductores se pueden clasificar por su sistema de fijación, fijo o pendular.
PLANEAMIENTO DEL PROBLEMA
Diseñar y fabricar el prototipo a escala de una caja reductora de velocidad con engranajes rectos para las siguientes características:
Potencia de entrada: 20 HPRpm de entrada 2000 – 2500 rpm Rpm de salida: 75 rpmEl acople tanto en la entrada como en la salida será con acoplamiento directo máximo dos trenes de engranajes.Los componentes del sistema deberán cumplir con los estándares normalizados, pero al menor costo posible.Asuma con criterio técnico las consideraciones que estime necesario para realizar la tarea encomendada.Las medidas máximas de la caja reductora: 40 x 30 x 20 cmMaterial disponible: madera prensada (MDF) de ½” ; acrílico de 5 mm de espesorFabricación: Máquinas de fabricación digital shopbot CNC y cortadora laser
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Diseño de la Caja Reductora
Datos específicos
W entrada: 2250 rpm
W salida: 75 rpm
Dimensiones: (40 x 30 x 20) cm
Potencia: 20 HPPotencia de Diseño: (20) (1.25): 25 HP
Para darle un menor tamaño, permitimos que ambas etapas tengan las mismas reducciones
Mv: N1N 2
x N 3N 4
= W finalWinicial
= 752250
= 130
Asumimos para el piñón un numero de dientes de 17 para poder evitar interferencia entre un piñón de profundidad completa con ángulo de presión 20°.
Tabla 8.6 Numero de diente del piño para asegurar que no haya interferencia extraída del Robert L .Mott
N1: 17
N1N 2=
N 3N 4 = √ 130
N2: 93Por lo tanto N3: 17N4: 93
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Comprobando los datos iníciales:
Mv= N1x/N2xN3/N4=17x17/93x93= Aceptable
Ws= 2250X17X17/93x93= Aceptable
Según tabla de Mott
M= modulo= 2.5
Figura 9-7 potencia trasmitida en función de la velocidad del piñón para engranes rectos extraída del Robert L Mott
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1/29.92
75.18
VISTA DE LOS DIENTE DE UN ENGRANE RECTO
Figura 13.5 nomenclatura de los dientes de engranes rectos extraída del libro de diseño de ingeniería mecánica de shiley 8 edición.
Engrane 1
N1= 17
N2= 93
N2/N1=i:
93/17 = 5.47
I= Winicial/W2 = 5.47 = 2250/w2
W2= 411 rpm
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W3=411 rpm
Paso P= πx m = 7.85 mm
Diámetro PrimitivoΦ: 17x2.5 = 42.5mm
Diámetro ExteriorDext: 42.5 + 2x2.5 = 47.5 mm
Diámetro InteriorDint=Dp-2(m+c)Dint= 42,5- 2(2.5 + 0.4175)= 36.665
C= 0.167(2.5) = 0.4175
Altura del dienteH: 2(2.5) + 0.4175H = 5.4175
Ancho de la cara 12x2.5 = 30mm
Cabeza de dienteHa = m = 2.5
Pie del dienteHf= 2.5 + 0.4175Hf= 2.9175
Engrane 2
Paso: π x m= 7.85
Diámetro primitivoΦ : 93x2.5 : 232.5 mm
Diámetro exteriorDex : 232.5 + 2x2.5 = 237.5
Diámetro InteriorDint: Dp – 2 (m+c)232.5 – 2x(2.5 + 0.4175) : 226.665
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Altura del dienteH: 5.4175
Cabeza de dienteHa:m: 2.5
Pie del dienteHf = 2.9175
Ancho de la cara (F)12x2.5 = 30 mm
Calculo de las Fuerzas que actúan en el engrane
Engrane 1
Potencia de diseño: 20 (1.25)= 25HP= 18KW
Vt: nx2 πxr60
Vt: 2250x 2πx (21.25 x10−3 )m
60 = 5m/s
vt:π x d x W12 =
π x (42.5 ) mm x225012 = 25.03 pies/min cambiarlo mas
Fuerza Tangencial
Wt: PVt
Wt: 18.65KW
5 = 3730 N = 3.73 KN
Fuerza Radial
Wr= 3730 tan (20)= 1358 N = 1.358 KN
P= T x n9559
18.65= T x22509559
T= 79.23 N.m
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Engrane 2
Lo mismo del engrane 1 porque la tercera ley de Newton
Vt: 5 m/s
Vt: 25.03 pies/min
Fuerza Tangencial 3730 N
Fuerza Radial1358 N
Torque
18.65= T x 4119559
T: 433.76 N.m
Calculo del material del piñón 1
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Stp: WtxK 0 xKsxKbxKmxKv
FxmxJp
Formula de agma convertido a sistema métrico
Ko= Factor de sobrecarga
Tabla 9.5 extraída del Robert L Mott
Para nuestro caso usaremos Ko=1.20 para un motor eléctrico con choque ligero, que impulse un generador perfectamente uniforme.
Ks= Factor de tamaño
Según la tabla 4-6 extraída del Robert LMott tenemos que Ks= 1.0Km= Factor de distribución de carga
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Tabla 9-18 factor de porción del piñón extraída del Robert Mott Km= 1.0+ Cpf + CmaF
Dp< 0.5
1042.5
< 0.5
0.7 < 0.5 ------ No es aceptablei ≤ F ≤ 15”
CpF = 30
10x 42.5 – 0.0375 + 0.0125 x 30
Cpf = 0.408
Tabla 9-19 factor de alineamiento del engranado extraído del Robert L Mott Cma= 0.0380 + 0.0102 x F – 0.822 x 1010−4 x F2
C ma= 0.0380 + 0.0102 x 30 – 0.822 x 10−4 x 302
Cma =0.270Km=1.0 + Cpf+ CmaKm = 1.0 + 0.408 + 0.27Km=1.688--------1.7Kb= Factor de espesor de orilla
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Paso para engranes de disco solido siempre tendrán un Kb = 1Kv = Factor dinámico
Tabla extraída de Robert L. Mott
Kv = A
A+√Vt1b
Pero para Q ≤5
Kv = A
A+√Vt
b
---------Sistema métrico
Kv= 50
50+√Vt---------------Sistema Ingles
Kv= 50
50+200√Vt ---------------- Esto es válido para Vt≤ 2500 Ft/ min (13m/s)
ComoVt= 5 m/s es menor que 13 m/sUsamos Qv = 5 de la curva
Kv= 50
50+√200x 5 = 0.61
Se debe verificar Vt contra la velocidad tangencial permitida
Vtmax= A+(Qv−3)200
2
Vtmax= 50+(5−3)200
2
Vtan = 13.52 m/s
Lo cual es más grande queVt y de modo que es aceptableTanto para el piñón como para el engrane según tabla es 0.27Va un cuadrodejaespacio
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Calculo del esfuerzo flexionante
Stp: WtxK 0 xKsxKbxKmxKv
FxmxJp
Stp: 3730x 1.2x 1x 1x 1.730 x 2,5x 0.27
Stp = 230 Mpa
Hallando el esfuerzo admisible del diente del piñón
Stp (KrxSf
Yn) <Sat
Kr = Factor de confiabilidad
Tabla 9.8 extraída del Robert L Mott
Usaremos una confiabilidad de 0.999 una falla en 1000Kr = 1,25
Factor de seguridad
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Fs= 1.5
Factor de ciclos de esfuerzos
Figura 9 -22 factor de Resistencia de flexionanate de ciclos de esfuerzos xtraída del Robert L Mott
Yn = factor de ciclos de esfuerzosYn = 1.683 x Nc−0.0323
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Primer piñón
Nc = 60 x l x n x qL= vidad de diseñoN= Velocidad de giro de engraneQ= Numero de aplicaciones de carga por revoluciónUsamos la aplicación en motores eléctrico,Vida de diseño = 26280 h= 3 años
Tabla 9-7 vida de diseño extraída del Robert L Mott
Nc= 60 x 26280 x 2250 x 1= 3.5 x107 ciclosYn= 1.683 x (3.5 x109)−0.0323
Yn = 0.83
Stp (KrxSf
Yn) <Sat
230 (1x 1.250.83
) <Sat
346 Mpa<sat
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Por lo tanto Para el engrane (piñon) optaremos por un acero de grado 1 ya que es lo más básico
Figura 9 -10 número de esfuerzo flexionante admisible estriada del Robert L Mott
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Se observa que el número de esfuerzo flexionante admisible requerido para el piño es mayor que el que se permite en un acero templado a total, pero la tabla 9-3 indica el acero cementado con dureza superficial de 55-64 HRC
Tabla 9-3 número de esfuerzos admisibles para materiales de engranes de aceros templados extraídos del Robert L. Mott
Sat = 55Kpsi = 55000 psi =379 MpaDe lo cual buscando en la tabla elegimos el materialAISI 1015 SOQT 350
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Calculo del material del engrane 2
Las factores K son las mismas que las del piñon
Nc=60 x 26280 x 411 x 1 = 6.5 x 108 ciclos
Figura 9 -22 factor de Resistencia de flexionanate de ciclos de esfuerzos extraída del Robert L Mott
Nc = 1.683 x (6.5 x 108 ¿¿−0.0323
Yn= 0.87Sb= Stp x Jp/Jg = 230 Mpa x 0.27/0.28Sb= 222 Mpa
Sat>222x 1x 1,50.87
Sat> 316 Mpa Le damos el mismo material que en el piñon 1
AISI 1015 SOQT 350
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Calculo del material del piñon 3
Sp3 = 18650x 1.2x 1x 1x 0.61
40 x 2.5 x0.27Sp3= 860 MpaNc = 1.683 x (6.5 x 108 ¿¿−0.0323
Yn= 0.87
Sat>860 x1 x1.25
0.83Sat> 1295 Mpa
Calculo del material del engrane 4
Sp3 = 860 x 0.27/0.28Sp= 829 MpaNc= 60 x 26280 x 75 = 1.18 x 108
Yn= 1.683 x (1.18 x 108 ¿¿−0.0323 = 0.92
Sat>829 x1 x1.25
0.93Sat> 1114 MpaSeleccionamos un material AISI 4320 SOQT 450
Calculo del eje intermedio
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1. R1y(188)=-3730(145.5)+18650(42.5)
R1y=1329NR2y=13591N
2. R1x(188)=1358(145.5)+6788(42.5)R1x=2585.5NR2x=5560.5N
Tomamos Como Material:
Acero AISI 5140 OQT 700 ……….(Anexo 1)Que tiene como asignación
Templado y enfriado en aceite, en una temperatura de 700° F
Según las recomendaciones de shigley sobre los materiales para ejes, nos dice que el costo del materialy su procesamiento deben ponderarse en relación con la necesidad de contar con diámetros deeje más pequeños. Cuando están garantizadas, las aleaciones de acero típicos para tratamiento térmico incluyen ANSI 1340-50, 3140-50, 4140, 4340, 5140 y 8650.
Su=220(Kpsi)=1520 MPaSy=2200(Kpsi)=1380Mpa
Según la tabla de Robert l, Mott
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Figura 5.8 Resistencia de fatiga Sn en función de la resistencia a la tensión para aceros forjados extraída del robert. l. Mott.Sn`=65000psi.6895=448 MpaEl factor de confiabilidad = 0,99%Por lo tanto su CR=0,81
Tabla 5.1 factor de confiabilidad extraída del robert. L. Mott
El Cs=0.75 (Esto lo estimamos)
Tabla 5.9 factor de tamaño extraído del robert. l.Mott
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S´n=Sn.Cr.CsCmCs=488 x 0, 81 x0, 75=275 Mpa
Calculo de los mínimos diámetros permisibles
En el punto A es el asiento de rodamiento A, allí no hay momentos torsionales y flexionan te. Sin embargo hay una fuerza vertical igual a la reacción del rodamiento.
V= Fuerza Vertical V=√(1329)2+(2585,5)2
V=2907N
D2=√ 2,94 (2,5)(2907)(2)272.106
D2=12,5= 13mm
En el punto B sufre flexión torsión y fuerza cortante por lo tanto se aplica la siguiente formula a causa de esfuerzos combinados
D4= (()1/3
D4=25mm
De igual manera que en el caso del diámetro que está entre B y C por la sufre las mismas condiciones lo cual nos da las siguientes respuestas.
D5= ((29,37183272)√ (2,5)(154)272.106
2
+ 34( 4341380.106
)2
¿¿1/3
D5=29 mm
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De misma forma que en el caso del diámetro B el punto C por la derecha e izquierda sufre las mismas condiciones lo cual nos da las siguientes respuestas.
Mc=√(5776)2+(236)2
Mc=624 N-m
D6= ((32.2∏
)√ (1)(624)272.106
2
+ 34
( 4341380.106
)2
¿¿1/3
D6=36 mm por la derecha
D6= ((32.2∏
)√ (1)(624)272.106
2
¿¿1/3
D6=36.7 mm por la izquierda
En el punto D es el asiento de rodamiento D, allí no hay momentos torsionales y flexionan te. Sin embargo hay una fuerza vertical igual a la reacción del rodamiento.
V7=√(3591)2+(5560,5)2
V7=14684N
D7=√ 2,94 (2,5 ) (2 )(14684)272.106
D7= 28 mm
Calculo del eje de entrada
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R1y(85)=3730(42.5) R1x(85)=1358(42.5)R1y=1865N R1x=679NR2y=1865N R2x=679N
Tomamos el materialAcero AISI 1117 Estirando En frioSegún la recomendación de shiley
Diseño De Elementos de Maquinas IV
Sv=69(Kpsi)=1.76 MpaSy=51(Kpsi)=352 Mpa
Por tabla de robert. l Mott
Figura 5.8 Resistencia de fatiga Sn en función de la resistencia a la tensión para aceros forjados extraída del robert. l. Mott.
Sn=24000Kpsi.6895=165,48 Mpa
El factor de confiabilidad =0.99%Por lo tanto su CR=0,81
Tabla 5.1 factor de confiabilidad extraída del robert. L. Mott
El Cs=0,75
Diseño De Elementos de Maquinas IV
Sn=S´n.Ce.CsCm=165, 48.0, 75.0, 81=100, 53 Mpa
Calculo de los diámetros mínimos
En el punto C´ es el asiento de rodamiento C´, allí no hay momentos torsionales y flexionan te. Sin embargo hay una fuerza vertical igual a la reacción del rodamiento.
V1=Fuerza VerticalV1=√(1865)2 .(679)2
V1=1985N
D1=√ 2,94.1,5 .1985(2)100,53. 106
D1=17 mm
En (B)
En el punto B sufre flexión torsión y fuerza cortante por lo tanto se aplica la siguiente formula a causa de esfuerzos combinados
MB=√(76,26)2+28,862
MB=84N-m
DB=[(64π
)√(1,5 (84 )100,53.106
)2
+ 34 ( 76,23352 )
2
]1/3
DB=30 mm
Calculo del eje de salida
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R1y (85)=18,65KN (42.5) R1x (85)=6788(42.5)R1y=9325N R1x=3394NR2y=9325N R2x=3394N
Tomamos el Material
Diseño De Elementos de Maquinas IV
Acero AISI 117 Estirado En Frio Sv=(69Kpsi)=476 MpaSy=(51Kpsi)=352 MpaPor la tabla del robert l.Mott
Figura 5.8 Resistencia de fatiga Sn en función de la resistencia a la tensión para aceros forjados extraída del robert. l. Mott.Sn´=24000Psi.6895=165,48 Mpa
CR=0,91 Cs=0,75
Sn=Sn´.CR.CsCm=165.48x0, 75x0, 81=100,53 Mpa
Calculo del Diámetro
Diseño De Elementos de Maquinas IV
En el punto A´ es el asiento de rodamiento A´, allí no hay momentos torsionales y flexionan te. Sin embargo hay una fuerza vertical igual a la reacción del rodamiento.
V1=√(9325)2 .(3394)2
V1=9923N
D1=√ 2,94.2,5 .9925(2)100,53. 106
D1=38 mmEn (B)
En el punto B´ sufre flexión torsión y fuerza cortante por lo tanto se aplica la siguiente formula a causa de esfuerzos combinados
MB=√(396)2+(144)2
MB=421 N-m
DB=[(64π
)√(1,5 (421 )100,53.106
)2
+ 34 ( 2377352.106 )
2
]1/3
DB= 56 mm
CÁLCULO DE LA CHAVETA
EJE INTERMEDIO
P = T x n / 9559
T= 434 N- m
F = T / r
F = 434 / 0.018
F = 24111 N
Este es la chaveta para el eje intermedio pero es del segundo engrane acoplado al piñón 1
Diseño De Elementos de Maquinas IV
Utiliza en rango de 30 a 38 de diámetro de la tabla de abajo
Para seleccionar el material de la lengüeta utilizamos la siguiente tabla, obteniendo que b=10; h=8; t1= 5+0.2; t2 = 2.4+0.2
Continua abajo
Continuación elige el material para la chaveta Se realizó un análisis por Comprensión: el σD = Sy/2 = F/(h/2) x l 359/2 =24111/ 4 x l
Diseño De Elementos de Maquinas IV
L = 33 mmSe realizó un análisis de corteƬD = 0,557 x Sy / 2 = F / b x l 0,557 x 359 / 2 = 24111 / 10 x lL = 24 mmA partir de este valor podemos decir que es valor máximo para seleccionar la chaveta ya que el de menor valor presentaría un exceso de juego.
AISI 5150
CÁLCULO DE LA CHAVETA
P = T x n / 9559
T= 434 N- m
F = T / r
F = 434 / 0.018
F = 24111N
Este es la chaveta para el eje intermedio pero es del tercer piñón numero 3
Utiliza en rango de 30 a 38 de diámetro de la tabla de abajo
Para seleccionar el material de la lengüeta utilizamos la siguiente tabla, obteniendo que b=10; h=8; t1= 5+0.2; t2 = 2.4+0.2
Se realizó un análisis por Comprensión: el σD = Sy/2 = F/(h/2) x l 359/2 =24111/ 4 x lL = 33 mmSe realizó un análisis de corteƬD = 0,557 x Sy / 2 = F / b x l 0,557 x 359 / 2 = 24111/ 10 x lL = 24 mmA partir de este valor podemos decir que es valor máximo para seleccionar la chaveta ya que el de menor valor presentaría un exceso de juego.
Diseño De Elementos de Maquinas IV
CÁLCULO DE LA CHAVETA PARA EJE DE SALIDA
Diámetro es de 30mm
P = T x n / 9559
T= 434 N- m
F = T / r
F = 79.23/ 0.015
F = 5282N
Este es la chaveta para el eje intermedio pero es del tercer piñón numero 3
Utiliza en rango de 22 a 30 de diámetro de la tabla de abajo
Para seleccionar el material de la lengüeta utilizamos la siguiente tabla, obteniendo que b=8; h=7; t1= 4+0.2; t2 = 2.4+0.2
Se realizó un análisis por Comprensión: el σD = Sy/2 = F/(h/2) x l 207/2 =5282/ 3.5 x lL = 14.5 mmSe realizó un análisis de corteƬD = 0,557 x Sy / 2 = F / b x l 0,557 x 207 / 2 = 5282 / 8 x l L = 11.45mm
CÁLCULO DE LA CHAVETA PARA LA SALIDA
Diámetro es de 56mm
P = T x n / 9559
T= 2377 N- m
Diseño De Elementos de Maquinas IV
F = T / r
F = 2377/ 0.056
F = 42446N
Este es la chaveta para el eje intermedio pero es del tercer piñón numero 3
Utiliza en rango de 22 a 30 de diámetro de la tabla de abajo
Para seleccionar el material de la lengüeta utilizamos la siguiente tabla, obteniendo que b=16; h=10; t1= 6+0.2; t2 = 3.4+0.2
Se realizó un análisis por Comprensión: el σD = Sy/2 = F/(h/2) x l 565/2 =42446/ 5 x lL = 30 mmSe realizó un análisis de corteƬD = 0,557 x Sy / 2 = F / b x l 0,557 x 565 / 2 = 42446 / 16x lL = 16.8mm
ELECCIÒN DE RODAMIENTOS:
lh= l90.106
n .60
l 90=¿
Para el eje intermedio
Se escoje el intermedio , ya que la reaccion es mayor al eje de entrada,se elije un rodamiento que tenga un tiempo de vida de 2 años.
17280=l 90.106
411.60
l 90=426,12
426,12=( c2907
)3
c=21,87KN
Diseño De Elementos de Maquinas IV
Diametro =25Se elijio el rodamiento 6305_2z
Para el eje de salida
Para este caso el rodamiendo tendra 1 año de vida , debido a que la carga es demasiado alto
8640= l 90.106
75.60
l 90=38,88
38,88=¿
c=33,62KN
Diametro =35 mm
Se elijio el rodamiento 6307_2z
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CONCLUSIONES:
Se logró realizar los planos de fabricación de acuerdo a las normas de dibujo técnico, y también el ensamble del reductor con cada pieza diseñada, todo de acuerdo a normas técnicas.
Se pudo analizar un sistema de reducción de velocidad mediante los cálculos matemáticos y los conocimientos adquiridos en el curso
Se pudo diseñar los distintos mecanismos que conforman un reductor de velocidad, utilizando el software CAD/CAE
se pudo determinar el material de cada elemento , utilizando tablas de aceros aleados,cementados,etc.
BIBLIOGRAFIA:
http://www.monografias.com/trabajos82/diseno-transmision-engranajes-rectos/diseno-transmision-engranajes-rectos2.shtml
DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS de V. M. Faires, Cuarta Edición Ed. Montaner y Simon S.A.
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Anexos
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