trabajo de transmision de potencia por engranajes cilindricos rectos (1)

8/17/2019 Trabajo de Transmision de Potencia Por Engranajes Cilindricos Rectos (1)

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CURSO: Calculo de

Elementos de Maquinas II

DOCENTE: Ing. NelverEscalante

ALUMNOS:

• Benavides Rosales

Freddy Williams• Chorres Pereda Brajhan

unior

DISEÑO DE UN SISTEMA DTRANSMISION DE POTENCIA D

UN MOLINO DE BOLA


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TRANSMISION POR ENGRANAJES CILINDRICOS RECTOS

1. OBJETIVOS

!.! "#jetivo general$

%&render el &rocedimiento de c'lculo de un sistema de transmisi(n &or engranajes cil)ndricos rectos y selecci(n de elementos normali*ados$ &i+(ny engrane.

1.2. Objetivos Específicos:

,eterminar el n-mero de dientes del &i+(n.

,eterminar el n-mero de dientes del engranaje.

,eterminar el material a usar en el engrane &i+(n.

,eterminar el modulo.

,eterminar el ti&o de motor a usar en la instalaci(n.

%&licar los conocimientos te(ricos en el dise+o de la trasmisi(n engranajescil)ndricos rectos &ara com&render la relaci(n que eiste entre losdi/erentes &ar'metros.

2.- PROCEDIMIENTO:

2.1.- Marco Teórico

I!ro"#cció "e$ %o$io "e &o$a'

0na m'quina de miner)a es un cilindro rotatorio que contiene #olas de acero1 queact-an como medio moledor. El material &ara ser molido es &uesto en un #arril

cil)ndrico1 que es girado a una velocidad entre 2 y 34 revoluciones &or minuto1de&endiendo en el di'metro del molino. Mientras m's largo sea el di'metro deldis&ositivo cil)ndrico1 m's lenta es la velocidad de rotaci(n. 5a rotaci(n &roduce/uer*as centri/ugas que levantan las #olas &ara una altura dada haci6ndolos caerde vuelta en el cilindro y en el material &ara ser molido. El &roductos es me*cladoy a&lastado moler &or el medio moledor 7#olas de acero8 como resultado de larotaci(n. 9i la velocidad del molino es demasiado grande1 el cilindro actuara comouna centri/uga1 causando que las #olas &ermane*can en el &er)metro del molino


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en lugar de caer de vuelta. El &unto en el que un molino de #olas act-a como unacentri/uga es llamado :;elocidad cr)tica:. 5a velocidad de /uncionamiento delmolino de #ola es &or lo general entre y ?=> de velocidad cr)tica.

A($icació "e$ %o$io "e &o$a'

0n molino de #olas es una herramienta e/iciente &ara la &ulveri*aci(n de variosti&os de materiales en &olvo /ino. Por lo general son utili*ados &ara molermateriales que son de !@2 &ulgadas o m's &eque+os1 hasta un tama+o de&art)cula de 34 a ?= micrones. Para los molinos de #olas ser e/iciente1 la&ulveri*aci(n tiene que ser hecha en un sistema cerrado con el material de grantama+o siendo continuamente recirculado en el #arril cil)ndrico &ara reducci(n.;arios clasi/icadores tales como &antallas1 clasi/icadores es&iral1 ciclones y


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clasi/icadores de aire son utili*ados &ara la clasi/icaci(n de descargas del molinode #olas.

5os molinos de #olas son muy utili*ados en la industria de la miner)a &ara la&ulveri*aci(n y selecci(n de materiales. Aam#i6n son utili*ados en la industria de

la construcci(n 7&ara material de edi/icios81 industria qu)mica1 entre otros. 5a&ulveri*aci(n &uede ser llevada a ca#o a trav6s del &roceso seco o &rocesoh-medo. 5os molinos de #olas &ueden ser clasi/icadas en dos ti&os &rinci&ales1ti&o /luente y ti&o tu#ular1 de&endiendo en las di/erentes /ormas de la materia dedescarga.

Carac!er)'!ica' "e$ %o$io "e &o$a!. El molino de #olas es una herramienta &ulveri*adora e/iciente que es ca&a* de&ulveri*ar varios ti&os de materiales en &olvo /ino.3. El molino de #olas tritura y muele muchos ti&os de minerales y rocas durante lae&lotaci(n minera. Aam#i6n es utili*ado &ara la selecci(n de minas.. 5os molinos de #olas son am&liamente utili*ados en la industria minera1industria de construcci(n e industria qu)mica.2. ,os t6cnicas de &ulveri*aci(n &ueden ser utili*adas son el &ulveri*ado ti&o secoy el &ulveri*ado ti&o h-medo.=. El molino de #ola &uede ser de ti&o tu#ular o /luente de&endiendo de la /ormaen que el material es descargado.


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Rotaci(n del cilindro hori*ontal crea /uer*as centri/ugas que eleven las #olas &arauna altura certera donde vuelven a caer1 &ulveri*aci(n de los materiales. Elmaterial molido es descargado.

3.!.!Arasmisi(n &or engranajes cil)ndricos de dientes rectos

5os engranajes cil)ndricos rectos son el ti&o de engranaje m's sim&le ycorriente que eiste. 9e utili*an generalmente &ara velocidades &eque+as ymedias.

% grandes velocidades1 si no son recti/icados1 o ha sido corregido su tallado1&roducen ruido cuyo nivel de&ende de la velocidad de giro que tengan.

ay dos ti&os de engranajes1 los llamados de diente normal y los de dientecorto cuya altura es m's &eque+a que el considerado como diente normal. Enlos engranajes de diente corto1 la ca#e*a del diente vale 7*.+, M81 y la altura del&ie del diente vale 7M8 siendo el valor de la altura total del diente 71.+, M8.

3.!.3. Relaci(n de transmisi(n

Es la relaci(n de giro que eiste entre el &i+(n conductor y la rueda conducida. 5aRt &uede ser reductora de velocidad o multi&licadora de velocidad. 5a relaci(n detransmisi(n recomendada tanto en caso de reducci(n como de multi&licaci(nde&ende de la velocidad que tenga la transmisi(n con los datos orientativos quese indican$

;elocidad lenta$ Rt = 1

10


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;elocidad normal$ Rt =1

7−

1

6

;elocidad elevada$ Rt =

1

4−

1

2

3.!.!. elementos de un engranaje


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• ,iente $ 9on los que reali*an el es/uer*o de em&uje y transmiten la &otencia

desde los ejes motrices a los ejes conducidos. El &er/il del diente1 o sea la/orma de sus /lancos1 est' constituido &or dos curvas evolventes de c)rculo1sim6tricas res&ecto al eje que &asa &or el centro del mismo.

• M(dulo$ El m(dulo de un engranaje es una caracter)stica de magnitud que

se de/ine como la relaci(n entre la medida del di'metro &rimitivo e&resadoen mil)metros y el n-mero de dientes. En los &a)ses anglosajones seem&lea otra caracter)stica llamada Dia%e!ra$ Pi!c1 que es inversamente&ro&orcional al m(dulo. El valor del m(dulo se /ija mediante c'lculo deresistencia de materiales en virtud de la &otencia a transmitir y en /unci(nde la relaci(n de transmisi(n que se esta#le*ca. El tama+o de los dientesest' normali*ado. El m(dulo est' indicado &or n-meros. ,os engranajesque engranen tienen que tener el mismo m(dulo.

• Circun/erencia &rimitiva $ Es la circun/erencia a lo largo de la cual engranan

los dientes. Con relaci(n a la circun/erencia &rimitiva se determinan todaslas caracter)sticas que de/inen los di/erentes elementos de los dientes delos engranajes.


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• Paso circular $ Es la longitud de la circun/erencia &rimitiva corres&ondiente a

un diente y un vano consecutivos.

• Es&esor del diente $ Es el grosor del diente en la *ona de contacto1 o sea1

del di'metro &rimitivo.

• N-mero de dientes 7G8$ Es la cantidad de dientes que tiene el engranaje.

Es /undamental &ara calcular la relaci(n de transmisi(n. El n-mero dedientes de un engranaje no de#e estar &or de#ajo de ! dientes cuando el'ngulo de &resi(n es 34H ni &or de#ajo de !3 dientes cuando el 'ngulo de&resi(n es de 3=H.

• %ngulo de &resi(n $ 78 El que /orma la l)nea de acci(n con la tangente a la

circun/erencia de &aso1 734H o 3=H son los 'ngulos normali*ados8.

• ,i'metro eterior 7,e8$ Es el di'metro de la circun/erencia que limita la&arte eterior del engranaje.

• ,i'metro interior $ Es el di'metro de la circun/erencia que limita el &ie del

diente.

• Pie del diente $ Aam#i6n se conoce con el nom#re de dedendum. Es la

&arte del diente com&rendida entre la circun/erencia interior y lacircun/erencia &rimitiva.

• Ca#e*a del diente $ Aam#i6n se conoce con el nom#re de adendum. Es la

&arte del diente com&rendida entre el di'metro eterior y el di'metro&rimitivo.

• %ltura del diente $ Es la suma de la altura de la ca#e*a 7adendum8 m's la

altura del &ie 7dedendum8.

• %ltura de tra#ajo $ Es la altura de la ca#e*a 7adendum8 multi&licado &or dos.

• Flanco $ Es la cara interior del diente1 es su *ona de ro*amiento.

• 5argo del diente $ Es la longitud que tiene el diente del engranaje

• ,istancia entre centro de dos engranajes$ Es la distancia que hay entre los

centros de las circun/erencias de los engranajes.


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F"RM05%9 C"N9AR0CAI;%9 ,E 5"9 ENJR%N%E9 RECA"9

• ,i'metro &rimitivo$ ,&KGM

• M(dulo$ MK,&@G

• Paso circular$ PcKLM PcK9W

• N-mero de dientes$ GK,&@M

• ,i'metro eterior$ ,eK,&3M

• Jrueso del diente$ S= Pcx19

40

• ueco del diente$ W = Pcx21

40

• Pie del diente $ # K !.3= M

• Ca#e*a del diente $ a K M

• %ltura del diente $ ht K 3.3= M

• %ltura de tra#ajo $ h K 3 a

• ,i'metro interior$ ,iK,&3!.3=M

• Distancia entre centros$ C = Dp+dp

2

•

Ecuación general de transmisión: N G K n *

• Ancho del flanco del diente ! "

9e recomienda$ M O F O !3.= M ;alores 5imites$


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$%mero mínimo de dientes por interferencia:9e &uede calcular &or la e&resi(n

Zp2+2 xZpxZg=

4α (Zg+α )

sen2∅

5a ta#la ;II1 da valores de los n-meros m)nimos de dientes &ara varios valores de'ngulo de &resi(n y di/erentes relaciones de transmisi(n.

5a ta#la III1 da los n-meros m)nimos de dientes o#tenidos &or generaci(n sin elso#recortado de los /lancos de los dientes. Estos valores se han o#tenidohaciendo la relaci(n la relaci(n igual a in/inito1 el valor de Q se tomara$

Q K !1 &ara K !2.=H1 34H y 3=HQ K 4.1 &ara K 34H altura recortada

A"5ER%NCI% ,E F0NCI"N%MIENA" ,E 0N ENJR%N%E


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3.3. Procedimientos de c'lculos

El &rocedimiento de c'lculo &uede ser descrito de la siguiente manera tomando encuenta lo e&licado &or el &ro/esor durante la clase$

• Primeramente tenemos$

RPM del motor$ !??= RPM de salida$ 24 Potencia$ 4 W SSS..4W K 24.3 C;

G del &i+(n$ 34 SSSS..asumimos Modulo$ !4 SSSSS.. asumimos Caja reductora$ = a !SSasumimos

• Para la caja reductora de = a !.

1775

5=355 RPM Es igual a la velocidad del &i+(n

• Para la relaci(n de transmisi(n Rt$

Rt = RPM piñon

RPM salida=355

40=8.875

• allando el n-mero de dientes del engrane$

Zg=Zpx355

40=177.5 por aproximacion… Zg=178

•

allamos los di'metros.

Dp=ZpxM =20 x 10=200 mm

Dg=ZgxM =178 x 10=1780mm

• allamos la distancia entre centros.


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C =0.5 ( Dp+ Dg )=0.5 (200+1780 )=990

C =990mm

• %ncho del diente.

8 M ≤ F ≤12.5 Asumimos10 M → F =10 x10=100

• ;elocidad tangencial.

=!xDpxRPMpiñon

60000=

!x200 x355

60000→ =3.72

m

seg

Calculo &or /atiga

• Factor de so#re carga. 7Aa#la IT8 y 7Aa#la ;III8

Fuente de &oder$ Motor el6ctrico $ moderado Choques &eque+os.

Co=1.25

• Factor din'mico. 7Fig. NH!8

Engranaje aca#ado con /resa madre ;K.?3 m@seg

Curva$

C"=0.74

• Factor de tama+o.

Engranaje cil)ndrico recto. %&licaciones generales.

Cs=1.00

• Factor de distri#uci(n de carga. 7Aa#la TII8

%&licaciones generales. %ncho de diente$ !44 !44> de contacto.


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Cm=1.7

• Factor de condici(n de su&er/icial.

Buen grado de aca#ado su&er/icial.

C# =1.00

• Factor geom6trico. 7Fig. NH38

Zp=20

Rt =8.875

$ =0.119

• Coe/iciente el'stico del material. 7Aa#la TIII8

%cero7&i+(n U rueda8

Cp=61

• Factor de ;ida. 7Fig. 38

Para 107ciclos→Cl=1

• Factor de relaci(n de dure*a.

Para engranes cil)ndricos rectos. C% =1

• Factor de Aem&eratura.

C& ≤121℃

Engranajes cil)ndricos rectos.

C& =1

• Factor de seguridad. 7Aa#la TT8


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Con/ia#ilidad al DD> CR=1

• 9elecci(n de dure*a de los dientes. 7Aa#la ;I8

Pi+(n$ 44 BA0

Engrane$ 3== BA0

• Es/uer*o &ermisi#le de contacto. 7Aa#la TIT8

,ure*a$ 3== BA0 Inter&olando$

220−69 255− ' Sac=76.875 (g/mm2 260−78

• Potencia que se &uede transmitir.

P=6.98 x10−7 x )piñ*nxFxC"x$

CoxCsxCmxC# x [ SacxDpxClxC% C&xCRxCp ]

2

Rem&la*ando$

P=65.23 C >40.82 C (cumple)

Calculo &or resistencia a la /atiga

• Es/uer*o &ermisi#le. 7Aa#la TI;8

9at 7&8S..S. [300+&, ]=25.4 -g /mm2

9at 7g8SS... [255+&, ]=22.775 -g /mm2

Inter&olando se o#tuvo el valor de 3== BA0$

220 →20.5 255 → ' .ntonces ' =22.755 260 →23.1

• Factor din'mico. 7Fig. NH !8

Para engranes con /resa madre

Curva ("=0.65

;K.?3 m@seg

• Factor geom6trico. 7Fig. NH 28


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/p=0.34 /g=0,46

Zp=20Zg=178

• Factor de tama+o.

Engranajes cil)ndricos rectos. Engranajes de acero adecuadamente seleccionado y con tratamiento

t6rmico correcto.

(s=1

• Factor de distri#uci(n de carga. 7Aa#la TII8

!44> de contacto

%ncho de diente$ !44mm

(m=1.7

• Factor de vida. 7Aa#la T;8

107

ciclos

3== Btu

(l=1

• Factor de tem&eratura.

&emperatura


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Fuente de &oder$ motor el6ctrico Choques &eque+os

(o=1.25

Potencia a transmitir

• P=6.98 x10−7 x [ Dpx)pxSatxMxFx/px(lx(" (sx(mx(&x(Rx(o ]

• P=6.89 x10−7 x [ 200 x355 x 22.775 x 10 x 100 x 0.34 x1 x 0.651 x 1.7 x1 x1 x1.25 ]

• P=117.38C

Potencia a transmitir en el engranaje

•

Pp

Satpx/p=

Pg

Satgx/g

Rem&la*ando$

Pg= PpxSatgx/g

Satpx/p

Pg=117.38 x22.775 x0.46

25.4 x 0.34

Pg=142.4 C


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