subsitema de conversion fernando

7/24/2019 Subsitema de Conversion Fernando

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Universidad Nacional Experimental Politcnica

Antonio Jos De SucreAntonio Jos De SucreVicerrectorado Puerto Ordaz

Departamento de n!" #ec$nicaDepartamento de n!" #ec$nica

%$tedra& Pro'ecto de Dise(o #ec$nico%$tedra& Pro'ecto de Dise(o #ec$nico

Dise(o de una m$)uina paracon*ormaci+n de ado)uines de ado,e

por vi,ro compactaci+n-Su,".sistema de %onversi+n/

0ealizado Por&0ealizado Por&

1uintana 2ernando % 34"445"6781uintana 2ernando % 34"445"678

Puerto Ordaz9 Junio de 8664Puerto Ordaz9 Junio de 8664


2/76

Clculo de la Potencia.

Basado en la potencia necesaria para compactar el adobe obtenemos:

RFT = mKgfmKgfT .1065.0014554.0324.7 ==

El radio que se utiliza para el clculo del momento es el radio de iro de lae!c"ntrica.

#ara una $elocidad de 4%5 r.p.m.

= TP WrpmmKgfP 63.516&.%4%5.1065.0 ==

#ara una $elocidad de 427.5 rpm.

= TP WrpmmKgfP 1&.446&.%5.427.1065.0 ==

'a potencia m!ima requerida por el motor es 516.63 (

HPW

HPWP 6%2&.0

7.745

163.516ma! ==

) #otencia m!ima requerida por el motor:

HPHPP

Ptrans

motor 76%7.0

%.0

6%2&.0ma!*+ma! ===

#or razones de seuridad, es con$eniente ma-orar la potencia a razn de un/actor de seuridad razonable +1,2* teniendo que:

HPHPPmotor %2364.02.176%7.0*+ma! ==

Seleccin del motor.

Es con$eniente seleccionar un motor con iual o ma-or potencia que la m!imarequerida calculada anteriormente.

e selecciono un motor aula de ardilla de 4 polos, 50 ertz, 3 /ases, 415, de laua de dinmica de maquinas de el pro/esor uan astillo.

ipo8otor

ama9o #otencia elocidadominal

orqueominal

iempode

;rranque

#eso;pro!imado


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motores se suministran con base /ia o sin base - /lec>a roscada +sentido de rotacin/io*.

Caja Reductora.

Esquema eneral de la caa.

abla de identi/icacin de elementos:

Especificacin Planetario?ueda olar 2

at"lites o #lanetas 3?ueda ;nular 5Brazo o #orta sat"lites 4@reno de la ?ueda ;nular @1

Cinemtica del tren planetario:


4/76

Nuestro caso particular:ren planetario de una entrada con anillo anular /io a

tierra.

Clculo de 3 (Velocidad angular del planeta)

iclo1:

Punto de inculacin: C

amino1: istema de e/erencia m$il en ; solidario en ; a 2.

tC eRV 222 = +1*amino2: istema de e/erencia m$il en A solidario 3.

tDC eRVV 3333 2+=

03 =DV tC eRV 333 2= +2*

ualando +1* con +3*

=

3

223

2

1

R

R +3*

amos a e!presar todas las $elocidades anulares dependientes en /uncin delnCmero de dientes de los elementos la ecuacin +3* queda como siue:

=

3

223

2

1

Z

Z +4*

'a /iura representa el ciclocinemtico nCmero1 para calcular la$elocidad anular del planta

En esta ecuacin esta en /uncin de losradios - la $elocidad de entrada 2


5/76

Clculo de 4 (Velocidad angular del !ra"o)

amino 1 : istema de re/erencia m$il en E solidario 4.

( 04 =EV ( ) tB eRRV 3244 += +5*

amino2: istema de re/erencia m$il en A solidario 3.

tDB eRVV 3333 += 03 =DV

tB eRV 333 = +6*

ualando +5* - +6*

+

=23

3

34RR

R +7*

omo -a >emos dic>o, e!presaremos la $elocidad anular del brazo 4 en

/uncin del nCmero de dientes de cada eslabn in$olucrado en la ecuacin +7*adicionalmente la e!presaremos en /uncin de la $elocidad anular de entrada.

+= 1

3

2

34R

R

+

=

3

2

3

4

1Z

Z

+&*

#ero de la ecuacin +4* tenemos que:

=

3

223

2

1

Z

Z 'ueo,

'a /iura representa el ciclocinemtico nCmero 2 usado paracalcular la $elocidad anular del

brazo


6/76

+

=

3

23

2

24

1

1

2

1

Z

ZZ

Z

+

=23

2

242

1

ZZ

Z +%*

omo se puede obser$ar la ecuacin nCmero +%*, 4

esta en /uncin de 2

- de losnCmeros de dientes, a>ora la e!presaremos en /uncin de los radios - de 2

+

=

+

=23

3

3

2

2

23

3

342

1

RR

Rx

R

R

RR

R

+

=23

2

242

1

RR

R +10*

Calculo de las relaciones de transmisin.

?elacin de transmisin total del reductor para la $elocidad m!ima de/uncionamiento.

Wentrada

Wsalidai=

rpm

rpmi

1410

4%5= 351.0=i

?elacin de transmisin total del reductor para la $elocidad mnima de/uncionamiento.

Wentrada

Wsalidai=

rpm

rpmi

1410

5.427= 303.0=i

e utilizara 2 etapas para la caa reductora, una primera etapa en el planetario -

la seunda en un tren de enranae.

Primera etapa de reduccin: tren planetario

# continuacin se reali"aran los clculos de salida del los planetas $ el

!ra"o


7/76

Ae un proceso iterati$o se obtu$ieron los nCmeros de dientes necesarios

#ara determinar los nCmeros de dientes, iteramos desde D2 14 +'mite prctico

del nCmero de dientes* >asta conseuir la cantidad de dientes que cumple con

ambas condiciones.

'os nCmeros de dientes del sol, planetas - del anillo anular seCn el Audle-

+8anual de enranaes p.73* para ensamblar un tren de enranae planetario es

necesario dos condiciones:

325 2ZZZ +=

enteroNmeroZZplanetas

=+F25

Estos /ueron los resultados:

Elemento % de dientesSol (&) 40Sat'lite()

17

ra"o (*) )))))

#nillo (+) 74

Estos resultados se obtu$ieron arantizando las condiciones antes descritas:

,) 325 2ZZZ +=

+= 1724074 x 7474

&)enteroNmero

ZZ

planetas

=+

F

25

=+3

40743&

#ara el nCmero de dientes - radios -a establecidos, se obtu$o la siuiente$elocidad de salida.

eniendo una $elocidad de entrada 2 1410 rpm, la $elocidad de salida ser

4 4%4.736& rpm.

on el nCmero de dientes obtenidos podemos determinar la relacin de

transmisin entre el planeta - el sol.

D2: F de dientes del solD3: F de dientes de un planetaD5: F de dientes del anillo anular

Fplanetas: F de planetas en el tren planetarioEn nuestro caso se uso Fplanetas 3


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Clculo geom'trico de los engranajes:

-imetro mnimo del eje a torsin:eCn AecGer p. 233

3min

.2,0adm

Td

=

'as norma aponesa B 1701)72, la polaca #)7&Hm)&&503, la so$i"tica IJ 13755)6&, la

norteamericana ;I8; 201.02)6& - la internacional J 57)74 toman como $alores de altura - nulo de/lanco de los dientes del per/il de re/erencia en las cremalleras bsicas, / &01 2a3 / , $ c3 / 0.&+.;unque estos $alores son los ms aceptados e!isten otras /ormas del per/il de re/erencia en lascremalleras bsicas. er /i. 1.

;ctualmente en las normas relati$as a enranaes, editadas por di/erentes pases, e!iste una marcadacoincidencia en los $alores de mdulo recomendados en la primera serie de pre/erencia. on ms/recuencia son empleados los mdulos recomendados en la norma internacional J 54)77: 1, ,.&+1 ,.+1 &1 &.+ 1 1 * 1 + 1 4 1 5 1 ,0 1 ,& 1 ,4 1 &0 1 &+mm.

Ecuaciones para el clculo geom'trico de las ruedas dentadas.

Ktilizando el decGer pina 233 se calcula el dimetro mnimo permitido para

el enranae

Aonde adm 60 Hmm2: coe/iciente de cara se asume 1.&

cmmxmmN

srad

W

d &23.01023.&1000H602.0

H65.147

&.1550

33

22min =

=

: orque a trasmitir)mm

adm : 60 Hmm2, seCn el AecGer en la tabla 72de la p. 233 para ees de enranaes

3

min

3min

2.0

2.0

adm

ee

adm

CP

T

=

=


9/76

En $ista de que el dimetro primiti$o del enranae debe ser 1,2 a 2 $eces eldimetro mnimo del ee.

cmcmxdDp %&76.0&23.02,12.1min

===

'as ecuaciones /undamentales para el clculo eom"trico de ruedas dentadas,

tomando 1 para el pi9n - 2 para la rueda se muestran a continuacin:

8odulo +m*V

FP

C

pm == L

52.1M

60

MM PDV=

#ara calcular el modulo se utilizo el libro N8aquinas calculo del taller ;. '.asillasO paina 171 usando la siuiente ecuacin

Aonde:

: cara de seuridad#: presin o es/uerzo tanencial del diente


10/76

#ara el $alor de # se utiliza la siuiente ecuacin sacado del mismo libroasillas en la misma pina

V

FP=

@: /uerza a transmitir.: $elocidad peri/"rica o lineal en el dimetro primiti$o

smV

V

DpV

72%1.0

60

141000%&76.0

60

=

=

=

KgP

Nsm

WP

%7.76

35.754H72%1.0

550

=

==

mmmmKg

Kg! 423.1

52.1H25

%7.762

=

=

#ara aplicaciones industriales se utiliza un 3m para aplicacionesindustriales.

#ara un $alor de mdulo normalizado de la tabla 124 del AecGer, m 3 mm, - 20Q: #ara transmisiones de ees paralelos de ruedas >elicoidales se utiliza 10Q+N8aquinas calculo del taller ;. '. asillasO*

N6

7tem Sm!olo 8ormula sol planeta

1 8dulo m 3 mm

2 8dulo normal cosn

f

!! = 3.04 mm

3 Cmero dedientes Z ) 40 17

4 #aso normal P P"# m %.424 mm

5 #aso trans$ersal Ptcos

nt

pP= %.56% mm

6 #aso del enrane Pe tne PP cos.= &.&55 mm

7Aimetroprimiti$o

DP DP" Z%m 120 mm 51 mm

&Aimetro del

crculo cabeza Da aPa &DD 2+= 126 mm 57 mm

% Aimetro delcrculo de pie Df fPf &DD 2= 11%.76 mm 4&.6 mm


11/76

10

Aimetro delcrculo base

D' CosDD Pf = 112.76 mm 47.%2 mm

11

Aistancia ceroentre centros

a ( )212

ZZm

a += &5.5 mm

12

Rnulo deenranae /rontal

t

cos

nt

tgtg = 20.2&Q

13

;nc>o delenrane

'tP

tg'

.= L 1= 54.26 mm

a& altura de la cabeza, normalmente m

f& altura del pie, normalmente 1,2

eCn AecGer #. 45% nos dice que para conseuir una marc>a silenciosaeneralmente se elie de modo que 1=B . #ara as e$itar tambi"n que el empue a!ialsea demasiado rande.

?ecubrimiento del per/il:

e

'a'a

xP

a(enrrrr +=

2

2

2

2

2

1

2

1

3&.%&55.&

5.&5Q205.2&635.2&63 2222=

+=

(enx

;ceptable

e tiene que cumplir siempre que: 1,1

N6 7tem Sm!olo 8ormula planeta anillo1 8dulo m 3 mm

2 8dulo normal cosnf

!! = 3.04 mm

3Cmero de

dientes Z ) 17 )74


5 #aso trans$ersal Ptcos

nt

pP = %.56% mm

6#aso delenrane

Pe tne PP cos.= &.&55 mm

7Aimetro

primiti$o

DP DP" Z%m 51 mm )222 mm

& Aimetro del Da aPa &DD 2+= 57 mm )216 mm


12/76

crculo cabeza

%Aimetro delcrculo de pie

Df fPf &DD 2= 4&.6 mm )224.4mm

10Aimetro delcrculo base

D' CosDD P' = 47.%2 mm )20&.6mm

11Aistancia ceroentre centros

a ( )212

ZZm

a += 136.5 mm

12Rnulo deenranae

/rontalt

cos

nt

tgtg = 20.2&Q

13;nc>o delenrane

'tP

tg'

.= L 1= 54.26 mm





e

'a'a

xP

a(enrrrr =

22

22

21

21

27.5427.4

25.6&Q2075.125.5575.125.55 2222

=

= (en

x

;ceptable


#ara la seunda etapa debemos de tomar en cuenta que para la $elocidad de

/uncionamiento alta +4%5 rpm* la relacin de transmisin es 1 - para la $elocidad

mnima de /uncionamiento +427.5* se tiene una relacin de transmisin es de 0.&, dic>a

etapa esta con/ormada por un cambio el cual produce el cambio de la $elocidad.

Calculo de la segunda etapa. Engranajes 2elicoidales.

Ktilizando el decGer pina 233 se calcula el dimetro mnimo permitido parael ee del enranae.


13/76

e debe de tomar en cuanta que la potencia transmitida no es la misma a lasalida de la primera etapa, esta es a/ectada por la e/iciencia de la reduccin planetaria

%5.0= .

Aonde adm 60 Hmm2: coe/iciente de cara se asume 1.&

cmmmmN

srad

W

d 364.10136.01000H602.0

H&6.30

%5.0&.1550

3

22min =

=

En $ista de que el dimetro primiti$o del enranae debe ser 1,2 a 2 $eces el

dimetro mnimo del ee.

cmcmxdDp 636&.1364.12,12.1min

===

'as ecuaciones /undamentales para el clculo eom"trico de ruedas dentadas,

tomando 1 para el pi9n - 2 para la rueda se muestran a continuacin:

8odulo +m*V

FP

C

pm == L

52.1M

60

MM PDV=

#ara calcular el modulo se utilizo el libro N8aquinas calculo del taller ;. '.asillasO paina 171 usando la siuiente ecuacin

Aonde:

: cara de seuridad#: presin o es/uerzo tanencial del diente


14/76

'os dientes para aceros al carbono 24)27 GHmmP.

e tomo un $alor de 25 GHmmP.

#ara el $alor de # se utiliza la siuiente ecuacin sacado del mismo libroasillas en la misma pina

V

FP=

@: /uerza a transmitir.: $elocidad peri/"rica o lineal en el dimetro primiti$o

sm

V

V

DpV

2525.0

60

73.2%401636&.0

60

=

=

=

KgP

Nsm

WP

15.211

306.206%H2525.0

5.522

=

==

mmmmKg

Kg! 3572.2

52.1H25

15.2112

=

=

El modulo normalizado es 2.3572 mm +AecGer*. e recomienda para utilidadindustrial un modulo 3m


15/76

#ara un $alor de mdulo normalizado de la tabla 124 del AecGer, m 3 mm, - 20Q: #ara transmisiones de ees paralelos de ruedas >elicoidales se utiliza 10Q+N8aquinas calculo del taller ;. '. asillasO*

&.02

1 ==Z

Zi , para 1Z 30

2425&.012 === ZiZ

El nCmero de dientes del enranae & +pi9n* es de 24 dientes mientras que el delenranae % +corona* es de 30 dientes.

Ktilizaremos este tipo de con/iuracin de numero de dientes +par* debido a el/actor tama9o.

Calculo geom'trico de los engranajes:

N6 7tem Sm!olo 8ormula Engrane 5 Engrane 91 8dulo m 3 mm

28dulonormal cos

nf

!! = 3.046 mm

3Cmero de

dientes Z ) 32 40

4 #aso normal P P"#m %.424 mm

5 #asotrans$ersal Pt

cosn

t pP= %.56% mm

6#aso delenrane


7Aimetroprimiti$o

DP DP" Z%m %6 mm 120 mm

&Aimetro delcrculo cabeza

Da aPa &DD 2+= 102 mm 126 mm

%Aimetro delcrculo de pie

Df fPf &DD 2= %3.6 mm 117.6 mm

10 Aimetro delcrculo base D' CosDD Pf = %0.21 mm 112.76 mm

11Aistancia ceroentre centros

a ( )212

ZZm

a += 10& mm

12Rnulo deenranae

/rontalt

cos

nt

tgtg = 20.2&Q

13;nc>o delenrane

' tP

tg'

.= L

1=

54.26& mm


16/76



eCn AecGer #. 45% nos dice que para conseuir una marc>a silenciosa

eneralmente se elie de modo que 1=B . #ara as e$itar tambi"n que el empue a!ialsea demasiado rande.


e

'a'a

xP

a(enrrrr +=

2

2

2

2

2

1

2

1

%05.3

&55.&

10&Q204&604&60 2222=

+=

(enx

;ceptable


e utiliza un procedimiento iterati$o para el clculo de los enranaes, partiendo

de la relacin de el numero de dientes de los enranaes, con el moti$o de encontrar una

con/iuracin que permita el enrane de los elementos en esta etapa. 'os enranaes 6 -

7 tendrn iual nCmero de dientes con el moti$o de obtener una relacin de transmisin

iual a 1. El nCmero de dientes de los enranaes 6 - 7 es 27.

N6 7tem Sm!olo 8ormula Engrane 4 Engrane 1 8dulo m 3 mm

28dulonormal cos

nf

!! = 3.046 mm

3 Cmero dedientes Z ) 36 36


5#aso

trans$ersal Pt

cos

nt

pP= %.56% mm

6#aso delenrane


7Aimetroprimiti$o

DP DP" Z%m 10& mm 10& mm

&Aimetro del

crculo cabeza

Da aPa &DD 2+= 114 mm 114 mm

% Aimetro del Df fPf &DD 2= 105.6 mm 105.6 mm


17/76

crculo de pie

10Aimetro delcrculo base

D' CosDD Pf = 101.4& mm 101.4& mm

11Aistancia ceroentre centros a ( )212 ZZ

m

a += 10& mm

12Rnulo deenranae

/rontalt

cos

nt

tgtg = 20.2&Q

13;nc>o delenrane

' tP

tg'

.= L

1=54.26& mm





e

'a'a

x

P

a(enrrrr +=

2

2

2

2

2

1

2

1

171.4&55.&

&1Q205.405.405.405.40 2222=

+=

(enx

Calculo Resistio de los Engranajes:

Fuerza perifrica nominal

V

PFtm

1=

=tmF @uerza peri/"rica media transmitir en el crculo primiti$o ( )N =1P #otencia nominal a transmitir por la rueda peque9a ( )W

=V elocidad peri/"rica del crculo primiti$o

seg

m

WPP 15001 ==

( )( )seg

mrpmmmndVV &5%2%.&

1000

1

60

1410120

60

121 ==

==


18/76

Nsegm

W

V

PFF tmtm 0&1.62

&5%2.&

550

1

121 ====

Fuerza especifica de servicio

t

tm K'

F) =

=) @uerza especi/ica de trabao en el crculo primiti$o ( )mm

N

=tmF @uerza peri/"rica nominal en el crculo primiti$o ( )N =' ;nc>o del los dientes ( )mm

=tK @actor de trabaoAondeKtes eleido de la tabla 125 del AecGer #. 465 00,121 == tt KK

( )mm

N

mm

NK

'

F)) t

t 144.100,126.54

0&1.621

121 ====

Fuerza especifica de la carga

*t K)) =

=t) @uerza especi/ica de cara en el crculo primiti$omm

N

=)@uerza especi/ica de trabao en el crculo primiti$o mm

N

K* @actor dinmico

@actor dinmico

VC)

CK f

+

*

++= 11

K* @actor dinmico.C+ Sndice de /uerza en relacin con la calidad del dentado, seCn tabla 130 +calidad

del dentado, tabla 12&, pina 471 del AecGer* mm

N

.Cf oe/iciente de cara, tabla 130 del AecGer pina 476.

=) @uerza especi/ica de trabao en el crculo primiti$omm

N

=V elocidad peri/"rica del crculo primiti$o

seg

m

eCn la tabla 12& del AecGer pina 471, para las $elocidades el tipo de/abricacin es desbastado - acabado en una pasada. eCn la norma A 3%63 con unerror correcti$o en la calidad de 7 a 6. e >izo la seleccin de 7 para el clculo.

eni"ndose con esto ( mmNCC ++ 2%21 == . ambi"n se procede a calcular el


19/76

coe/iciente de cara para esa misma $elocidad con la /uerza espec/ica de trabao ms elndice de /uerza ) , C+- las $elocidades respecti$as, lo cual nos arroa un $alor de:

mmNC)C)++

14.302%1441.12211 =+=+=+ L 042,0=fC

( ) mmNK))) *tt H36.12&0.101441.121 ====

Resistencia del pie del diente

Fuerza perifrica especifica

ftFt K)) =

KF @actor de distribucin de la cara /rontal.)Ft @uerza peri/"rica determinante en el crculo primiti$o, por cada milmetro de

anc>o del dientemm

N

)t @uerza espec/ica de cara en el crculo primiti$o ( )mmN

#ara determinar FK se toma de la tabla 127 pinas 46& del AecGer con calidad 7, losdimetros primiti$os - el mdulo se obtiene entonces que:

mfPe 10=

Ae la tabla 131 pina 47& del AecGer para una relacin de apareamiento (to-(

contra -((t, se obtiene que: Pee ff 1= +error admisible de enrane*.

Ae la tabla 132 pina 47% del AecGer con:

Ktilizando mfe 10= - mmN'

Ft H144.1= , se tiene que:

11>.+ on esto - 3&.%21 = se obtiene entonces que: 1,1=FK

mmNK))) FtFtFt 5%6.13.21 ===

Esfuerzo de flexin

///m

)F

n

FtF =1

1

212

F

F

FF/

/ =

F Es/uerzo de /le!in en las secciones del pie del diente

mm

N

( )( ) &0.10&5%2.&042,01441.1

2%1111 11

1

1 =

++=

++= VC

)

CK f

+

*


20/76

Ft) @uerza peri/"rica determinante en el crculo primiti$o, por cada milmetro de

anc>o del dientemm

N

nm 8dulo normal ( )mm

F/ @actor de /orma del diente, seCn tabla 133 pina 4&0 del AecGer se obtiene elnCmero de dientes equi$alentes, adems de tener un desplazamiento del per/il iual acero + 0=0 *

6170.40Q10

40===

CosCos

ZZ

n

45.21 =F/

/ @actor de inclinacin anular

/ @actor de cara parcial 1066,03&.%11

==

Ae la #. 47& de AecGer 10= Q se consiue el $alor de %2.0=/

;>ora sustitu-endo $alores tenemos que:

( )( )( ) 211

21 0&&%.1%2.05,045,23

5%6.13mmN//

m

)F

n

Ft

FF ====

Seguridad contra la rotura por fatiga

F

(RFD

F

/Z(

=

F( euridad contra la rotura por /atia en el pie del diente

FD ?esistencia a la /atia por /le!in del material de la rueda dentada, seCn tabla

134 pina 4&1 del AecGermm

N

RZ @actor de ruosidad para la calidad de la super/icie de los /lancos en el pie deldiente. En /lancos de dientes limpios o recti/icadoZR1 " ZR2 " 1

(/

@actor de entalladura. e supondr /( " 1eleccin del material de los enranaes:

Ae la tabla 134 de la pina 4&1 del AecGer se toma un acero para las ruedas dentadascon las siuientes especi/icaciones:

8aterial: ;cero para boni/icacin seCn A 17200: 42 r 8o 4 8aterial del nCcleo: 10 2&0 uper/icie de los /lancos: 10 2&0 ?esistencia a la presin de ertz + HD * 670 Hmm2 ?esistencia a la tensin en el pie del diente + FD * 2%0 Hmm2 ?esistencia esttica + B *: 1100 Hmm2


21/76

ustitu-endo los $alores, tenemos que la seuridad contra la rotura por /atia es:

( )2&.266

0&%07.1

*1+12%0

1

111

@21 ==

==F

(RFD

F

/Z(

'as seuridades normales contra la rotura por /atia son F( 1,6 paraenranaes de marc>a permanente +que deben durar un tiempo inde/inido*L F( 1,4

para enranaes temporales +que deben durar un tiempo limitado en ser$icio*

Resistencia de los flancos

HtHt K)) =

=Ht) @uerza peri/"rica determinante en el crculo primiti$o por cada milmetro de

anc>o de los dientesmm

N

=t) @uerza de cara espec/ica en el crculo primiti$o mmN

=HK @actor de distribucin de la cara /rontal.

Ae la tabla 135 paina 4&4 del AecGer. on los $alores de , - .+ , adems desuponer 0= , se tiene que:

6.0


22/76

eCn la tabla 136 74,1=HZ

eCn la tabla 137 2272 mmNZ!=1=Z

ustitu-endo se obtiene:

( )( ) ( )221

77.43%127274,1352%.2

1352%.2

60

%.30

mm

NHH =

+==

Seguridad contra formacin de picaduras

H

R.HDH

ZK(

..=

=H( euridad e!istente contra la /ormacin de picaduras en el pi9n o en la rueda=HD #resin de rodadura permanente en los /lancos de los dientes, seCn tabla 134pina 4&1 del AecGer

=R

Z @actores de ruosidad para la calidad de la super/icie de los /lancos de losdientes. En /lancos de dientes con acabado /ino 1=RZ

=.

K @actor del lubricante que, cuando la lubricacin es correcta 1=.K

ustitu-endo los $alores obtenidos, nos queda:

( ) ( )52,1

77.43%

11670===

H

Hadm

H(

L #cepta!le

'as seuridades que se toman eneralmente contra la /ormacin de picadurasson: en el caso de enranaes de marc>a permanente 25,1H( para 201>4 -

4,1H( para 2014 , porque, para 2014 , la presin de ertz puede llear a serma-or /uera del punto de rodadura que en "ste. En el caso de enranaes de marc>atemporal, es 1...4,0=H( .

'os clculos resisti$os de los enranaes se dan a conocer en las siuientes

tablas:

-escripcin Sm!olo ;nidad Planeta Solelocidad anular ( rpm 165&,&2 1410Aimetro primiti$o de la

rueda peque9ad m 0,051 0,12

#otencia nominal a

transmitir por la rueda

peque9a

#1 ( 550 550

@uerza peri/"rica nominal @t 62,0&17154 62,0&17154


23/76

@uerza especi/ica de trabao = Hmm 1,14415251 1,14415251@actor de trabao o de los dientes b mm 54,26 54,26@uerza especi/ica de cara =t Hmm 12,3604%73 12,3604%73@actor dinmico


24/76

presin de rodadura

permanente en los /lancos

ima

AHmm2 670 670

@actor de lubricante


25/76

@actor de ruosidad Dr 1 1@actor de entalladura Vs 1 1@uerza peri/"rica especi/ica

en los /lancos(>t Hmm 30,%011%1% 30,%011%1%

@actor de distribucin de lacara /rontal

a 2,5 2,5

@actor de recubrimiento Dc 1 1presin de ertz ima Hmm2 40&,53146% 1%5,&0%662relacin entre el numero de

dientesu 4,352%411& 4,352%411&

@actor de /orma de los

/lancosD> 1,74 1,74

@actor de material Dm +Hmm2*W0,5 272 272@actor de recubrimiento De 1 1euridad contra la

/ormacin de picaduras> 1,64002054 3,4216%02

presin de rodadura

permanente en los /lancos

ima

AHmm2 670 670



26/76

ndice de /uerza q Hmm 37 37oe/iciente de cara / 0,042 0,042elocidad peri/"rica $ mHs 2,6&574756 2,6&574756@uerza peri/"rica

especi/ica

(/t Hmm &,%7%&7623 &,%7%&7623

/actor de distribucin

de cara /rontal


27/76

@actor de material Dm +Hmm2*W0,5 272 272@actor de

recubrimientoDe 1 1

euridad contra la

/ormacin depicaduras

> 2,2&&4&02% 2,55&5%&75

presin de rodadura

permanente en los

/lancos

ima

AHmm2 670 670



28/76

@actor au!iliar T' U1 U1ara especi/ica @tHb 3,441%%244 3,441%%244Es/uerzos de /le!in

en el pie del dienteima @ Hmm2 1,66744705 1,66744705

8odulo normal 8n mm 3 3@actor de /orma de

dienteV/ 2,6 2,6

?ecubrimiento de

per/ilE 4,31 4,31

@actor de cara

parcialVe 0,23201&56 0,23201&56

@actor de inclinacin

anularVB 0,%2 0,%2

euridad contra larotura de /atia

/ 173,%1&566 173,%1&566

?esistencia a la /atia

por /le!in

ima

@AHmm 2%0 2%0

@actor de ruosidad Dr 1 1@actor de entalladura Vs 1 1@uerza peri/"rica

especi/ica en los

/lancos

(>t Hmm 20,4&50357 20,4&50357

@actor de distribucin

de la cara /rontala 2,5 2,5

@actor de

recubrimientoDc 1 1

presin de ertz ima

Hmm2 2%1,500722 2%1,500722

relacin entre el

numero de dientesu 1 1

@actor de /orma delos /lancos

D> 1,74 1,74

@actor de material Dm +Hmm2*W0,5 272 272@actor de

recubrimientoDe 1 1

euridad contra la

/ormacin de

picaduras

> 2,2%&45057 2,2%&45057

presin de rodadura

permanente en los

ima

A

Hmm2 670 670


29/76

/lancos@actor de lubricante o del enrane.

3H7&50 m5g=

-escripcion -ensidad (


30/76

-iagrama de cuerpo li!re del !ra"o:

Nm

W

P!

!6T6R

E7E 724.31 ==

NRR

!F

P.8NET8(6.

E7E

t 55.43*+

1 =+

=

#ara el dise9o del brazo, se considera la siuiente distribucin de es/uerzos sobreun ala del mismo:

?eacciones: N8F 99 1.&7:0 =

Aonde @t: 43.55

@t X @t &7.1

?2X ?3 0.0&55 m

E-: (: 3.07%5 G 30.17


31/76

mN!! 88 .44705.70 ==

e requiere determinar el espesor del brazo +t*

== N8F xx 17.300

8omento m!imo 7.44705 .m@uerza cortante: &7.1

eCn Beer and o>nston p.44&

2MM6

1d'(=

El es/uerzo admisible seCn Beer and o>nston es iual a:

N

3ltadm

=

donde n: /actor de seuridadSeleccin del material:

e seleccionara un acero 1045 laminado simple cu-as caractersticas son :@luencia a la traccin 414& GHcm2 406M106 #a@luencia al corte: -s 0,65M406,106 GHcm2 263,%6M1006#aomando un /actor de seuridad 3

Paadm0610M%6,&7

3

%6,263==

3&

6 1046.&

10%6.&7

44705.7m

Pa

mN( =

=

b t: espesor buscadod: alto iual a 10 mm

adm

!(

ma!=


32/76

2

6

1d'( =

2

6

d

('

= m

m

m'

5

2

3&

10076.5*01.0+

*1046.&+6

=

=

Aados estos resultados tan baos asumiremos t 10 mmeri/icacin por es/uerzo cortante:

2

33

ma!ma! H66.5&0666

*1010+*1010+

1.&7

3

2

3

2mN

mm

N

8

V=

==

ma! adm e puede aceptar 263,%3M 1006Hm2U 5&0666.66 Hm2

El es/uerzo cortante admisible es ma-or que el m!imo por lo tanto se acepta elmaterial - el espesor t 10 mm. ;>ora el ala del brazo esta sometido a es/uerzo decompresin por lo que es necesario comprobar el espesor t a dic>o es/uerzo.

i el es/uerzo de compresin admisible es ma-or que la que enera la cara a!ialE-se acepta el espesor, para tomar una decisin respecto a los es/uerzos de clculo, eles/uerzo m!imo de comprensin de este tipo de material se toma iual a la m!imaresistencia a la traccin.

PacmKg(9062 10M142,351H35&6 ==

Es/uerzo de compresin admisible:

N3lt

adm = omando 3 Pa

Pa

N

3lt

adm

66

1004.1173

10142.351 ===

compadmcomo e acepta#or Cltimo el brazo se debe $eri/icar a es/uerzos combinados:

( ) admcom' +=22 3

Pa46.301454= Pa66.5&0666= Pa61004.117 =admcom' Pa61004.11752.104%%50

e acepta

-ise>o del pasador o !uln:

8

Fcomp

=

2

24 H301700

101

17.30mN

m

Ncomp =

=


33/76

El pasador del buln esta sometido a es/uerzo cortante o de cizalladura. #or lo tanto seprocede como siue:

8

F

N

(9corte M2

=

@ &7.1

= 2M4

d8

=

2

6

42

1.&7

3

102%6.2&%

d

N

A 7,5& ! 10)3mm.El pasador tambi"n esta sometido a es/uerzo de aplastamiento a causa del brazo

- el planeta:

El pasador esta sometido acorte doble

: /actor de ser$icio se tomo 3

eleccin del material: Ae la tabla ;)7 del @aires seselecciono un acero menos resistente que el del brazo -del planeta +;E?J 1020* - sus caractersticas son:- 2%52 GHcm2 2&%,2%6 M 1006#ault: 4007 GHcm2 3%2,6&6 M 1006#a

;plastamiento:d

F

N

(9

M10M10 03

=

( ) ( )md

mNm

Nd

FN

d

5

20603

03

10032.%

H10M2%6,2&%M10M10

1.&7M3

10M10

M

=

==

==


34/76

Aespu"s de los resultados anteriores se tomara 4mm para el dimetro del pasador.

Calculo de ejes:

Es?uema de la caja reductora

alculo de las /uerzas radiales, /uerzas tanenciales - peso de los enranaes por etapas:

Etapa @

Eje ,:

Aomento en el eje ,

Nmrpm

W)

Pee

724%0.321410*550+60

2608

2

ee2 ===

;plastamientod

F

N

(9

M10M20 03

=

( ) ( )md

mNm

Nd

(

FNd

9

5

20603

03

106643.1

H10M2%6,2&%M10M26&.54

1.&7M3

M10M20

M

=

==

==


35/76

8uer"a perif'rica:NFWt 76.1&6=

8uer"a aBial:NtgNtgFtgFF Wt)WtWa %3.32*10+76.1&6.. ===

8uer"a radial:NtgNtgFF )WtWr %7.67*20+.76.1&6. ===

; estas /uerzas radiales - a!iales debemos de sumarle la accin de la /uerzas dela polea conducida.

Eje *:

Aomento en el eje *

Nmrpm

W

)

P

ee

0&517.102736&.4%4

*500.522+60

2

608

2

ee2 =

==

8uer"a perif'rica:NF

Wt 3%3%.25%=

8uer"a aBial:NtgNtgFtgFF Wt)WtWa 30.34*10+54.1%4.. ===

8uer"a radial:NtgNtgFF )WtWr &06.70*20+.54.1%4. ===

Eje +:

Aomento en el eje +

Nmrpm

W)

Pee

67136.1125.427*522500+60

2608

2

ee2 === 8uer"a perif'rica:

NFWt 54.1%4=

8uer"a aBial:NtgNtgFtgFF Wt)WtWa 30.34*10+54.1%4.. ===

8uer"a radial:NtgNtgFF )WtWr &0.70*20+.54.1%4. ===

Aebemos de tomar en cuenta que el ee 5 tiene una parte ranurada debido a que

en este ee se encuentra el dispositi$o de cambio sincrnico, el cual ser calculado

posteriormente.

-iagrama tridimensional del eje ,:


36/76

-iagrama de cuerpo li!re (plano D)

Aonde:

#a: es el peso del acople

#b: es el peso del sol X la /uera radial

;-: reaccin en el ee V del rodamiento ;

B-: reaccin en el ee V del rodamiento B

#a lo asumiremos como ,


37/76

;- 0.23036


38/76

Vma! 3.77 ! 10)7cm

#ara $eri/icar que el $alor de /lec>a ma!imo obtenido sea aceptable +AecGer #a. 240*./adm 00035,0

02%75.01077.3

02%75,0&500035,0

7

=

adm/

-iagrama de cuerpo li!re (plano DF)

Aonde:

@t Es la /uerza peri/erica del sol. alculada anteriormente +1&6.76*

;z: reaccin en el ee D del rodamiento ;

Bz: reaccin en el ee D del rodamiento B


39/76

Calculo de las reacciones:

;z 16.315&57


40/76

-iagrama de flec2a

Vma! 2.277% ! 10)6

cm

#ara $eri/icar que el $alor de /lec>a ma!imo obtenido sea aceptable +AecGer #a. 240*

./adm

00035,0

02%75,010277%.2

02%75,0&500035,0

6

=

adm/

-iagrama de momento Gorsor


41/76

-iagrama tridimensional del eje *:


Aonde:

#a: es el peso del brazo X el planeta.

#b: es el peso del enranae 6 - la /uerza radial que este eerce

#c: es el peso del enranae &.



36

336

1055.&010,0010,00&55,0

6577.00671.0H7&501055.&.

mV

NKgmKgmVPBR8Z6

==

====

NKgPPlaneta 17%63%.3007%555.3 == .+alculado anteriormente*


42/76

#a 0.6577


43/76

Vma! 2.2006 ! 10)&cm


./adm 00035,0

017675.02006.2

017675,05.5000035,0

&

=

adm/


Aonde:

@t. Es la /uerza peri/"rica calculada anteriormente. +26.46


44/76

;z 20.7%6


45/76

Vma! &.01& ! 10)%cm


./adm

00035,0

017675,01001&.&

017675.05.5000035,0

%

=

cm/adm

-iagrama de momento torsor

-iagrama tridimensional del eje +:


46/76


Aonde:

#a: es el peso del enranae 7 - la /uerza radial que este eerce.

#b: es el peso del dispositi$o de cambio

#c: es el peso del enranae %



#a 2.530055


47/76

#c: 5.3111


48/76

-iagrama de flec2a

Vma! &.2% ! 10)&cm


./adm 00035,0

013&25.02%2.&

013&25,05.3%00035,0

&

=

adm/


Aonde:

@t. Es la /uerza peri/"rica calculada anteriormente. +26.46


49/76

Calculo de las reacciones:

;z 20.76


50/76

-iagrama de flec2a

Vma! 5.63 ! 10)&cm


./adm 00035,0

013&25,01063.5

013&25.05.3%00035,0

&

=

cm/adm

-iagrama de momento torsor

8aterial a emplear para el dise9o de los ees

Clculo a esttica: ;cero comercial ; 1045?esistencia a la traccin 406,7% 8#a8!ima resistencia 661,&% 8#a


51/76

;plicando la teora del es/uerzo cortante m!imo:

( )Ns(!Pd!

d

9

TF ++22

364&4

#or un proceso iterati$o se consiui el dimetro deseado:

d 43mm e cumple que 160,64 8#a 162,71 8pa

Clculo a fatiga:Ktilizando la teora de es/uerzo cortante m!imo combinada con la lnea delJ'AE?BE??I, puede >allarse el resultado siuiente:

3

22

MMMMMM

M32

++

+=

Et

FT8FsTm

EF

F8FFm

F (!K!

(!K!

NsD

Aonde:

8;: 8omento /lector alternante 8;: 8omento orsor alternante E@: 'mite de resistencia a la /atia por /le!in E: 'mite de resistencia a la /atia por torsin


52/76

El /actor de seuridad /ue calculado anteriormente, en el clculo a resistencia estticas 2,5

lculo de 'mite de resistencia a la /atia. Ae acuerdo a la teora delI'EV +dise9o en ineniera mecnica*

EDCB8EFEF KKKKK(( MMMMMY=

EDCB8ETET KKKKK(( MMMMMY=

!Pa!Pa( 3EF %45,330&%,661M5,0M5,0Y ===

:ET( M4,0Y = 0,4M661,&%8pa264,7568pa

Aeterminacin de cada una de los /actores +G* que modi/ican el lmite de resistencia a la/atia:

@actor de super/icie


53/76

3

22

MMMMMM

M32

++

+=

Et

FT8FsTm

EF

F8FFm

F (!K!

(!K!

NsD


54/76

E@Y EY E@ E 8@ 8 s -

3,31EX0& 2,65EX0& 3,32EX0& 2,66EX0& 27,34 11.670 2,5 0,034047&2

Calculo de Rodamientos:

Rodamientos del eje ,:

N88R Z/8 %1.15%22 =+=

NBBR Z/B &7.2%422 =+=

eCn A H J 2&1

Auracion en re$oluciones

p

P

C. *+10=

Aonde:

'10 : Auracion nominal +610 re$oluciones*

: apacidad de cara dinamica +


55/76

N88R Z/8 44.23622 =+=

NBBR Z/B 5&.72122 =+=

NCCR Z/C 4%.24422

=+=

eCn A H J 2&1


p

P

C. *+10=

Aonde:




56/76

eCn A H J 2&1


p

P

C. *+10=

Aonde:




57/76

8aterial

Q ;

Estado 8a!ima resistencia ?esistencia de

/luencia en

traccion2H cmKg

;laramiento

en 5,0& cm +2

pul*

ma!

2H cmKg

ma!(2H cmKg

1045+


58/76

ompresin:

cmcmcmcmKg

cmKg.c

3100%3.0

37.0H2&.2370

37%5%.04 =

=

Ksamos ' 10 mm

Para el eje *:

eleccionamos una c>a$eta con las siuientes dimensiones:

Aimetros del ee ;nc>o ;lto #ro/undidad de la

entalla del diente

#ro/undidad de la

ranura del cubod b > t

1t

+mm* +mm* +mm* +mm* +mm*22)30 & 7 4 d X 4

izalladura:

cmcmcmcmKg

cmKg.s

3100&04.0

54.1H14.11&5

02%5%.12 =

=

ompresin:

cmcmcmcmKg

cmKg.c

310137.0

5%.0H2&.2370

102%5%.04 =

=

Ksamos ' 10 mm

Para el eje +:

eleccionamos una c>a$eta con las siuientes dimensiones:

Aimetros del ee ;nc>o ;lto #ro/undidad de la

entalla del diente

#ro/undidad de la

ranura del cubod b > t

1t

+mm* +mm* +mm* +mm* +mm*30)3& 10 & 4.5 d X 5


59/76

izalladura:

cmcmcmcmKg

cmKg.s

3100&3.06&.1H14.11&5

1%0&1.12 =

=

ompresin:

cmcmcmcmKg

cmKg.c

310143.0

61.1H2&.2370

1%0&1.14 =

=

Ksamos ' 10 mm

-@SEHI -EJ S@SGEA# -E C#A@I -E VEJIC@-#-ES

#ara realizar el cambio de $elocidades es necesario tener un dispositi$o Esto se

lorar por medio de una palanca de 2 posiciones, para las $elocidades de salida.

#ara el dimensionamiento se toma la teora del atlas de maquinas, #. 172

e asumen los siuientes datos:

Aimetro de la mani$ela : mm30 mmr 15=

#aso: 134mm


60/76

( ) mmmmra 1125,1115.4

3

4

3===

mm8 1101=

( ) mmmma8R 121111101

=+=+=

#ara el estudio se tomara la palanca como una $ia empotrada con una cara en el

e!tremo que es iual a la /uerza ma!ima que puede aplicar una persona que es 30G

apro!imadamente.

060.senR/= mm/ 7%,104=

Clculo del eje de la palanca.

Ae la tabla de propiedades tipicas de materiales /errosos +abla ;.7 #a. 744 @aires*

8aterial

Q ;

Estado 8a!ima resistencia ?esistencia de

/luencia en traccion2

HcmKg

;laramiento

en 5,0& cm +2

pul*

ma!

2

H cmKg

ma!(2

H cmKg1020 'aminado

simple

4.56% 3.445 3.374 36

KgP5gxP 45305,1 ==

cm5gcm5g!xP!ff

.55,4&57%,10.45. ===


61/76

Esfuer"o

4

!

;

C! fm


62/76

mm. 56=

mml 25=

mmlt 20=

mmC &,1=

Seleccin del material:


Aaterial

N6 #@S@

Estado AaBima resistencia Jimite de fatiga2

HcmKg

#largamiento

en +105 cm(& pulg)

ma!

2H cmKg

ma!(2H cmKg

C,0&0 'aminado

simple

4.56% 3.445 3.374 36

#ara calcular el momento torsor se utiliza la /uerza a!ial -a asumida para accionar la

palanca, que es apro!imadamente 150G.

RF! axT =

#ara calcular ? se tiene:

mmmm.R 2&60cos56cos === , asumiendo que el nulo de la palanca es

apro!imadamente60= .

Entonces:

cm5gcm5g!T

== &4&,230

El esfuer"o de torsin$endr dado:

( )2

33H3&,27

5,2

&41616cm5g

cm

cm5g

d

!( T

( =

=

=

El factor de seguridadser:


63/76

23,1233&,27

3374 ===(

/

(

(N

'o que demuestra que el ee ser capaz de soportar el torque - no /allar.

-@AENS@IN#A@ENGI -EJ C#A@I S@NCRIN@CI

En el mecanismo de cambio sincrnico e!iste un bloque deslizante el cual se

permite el accionamiento de las ruedas mediante una palanca de cambio, como se

presenta en la /iura siuiente:

-@SEHI -E J# @EJ# -E CINE@LN CIN EJ JIM;E -ESJ@F#NGE -EJ

-@SIS@G@VI S@NCRIN@CI.

Seleccin del material:

Ae la tabla de propiedades tipicas de los metales /errosos /undidos +abla ;.6 #a. 737

@aires*

8aterial

Q ;8

8a!ima resistencia ?esistencia de

/luencia en traccion2H cmKg

@luencia en

traccion2H cmKg

ma!

2H cmKg

ma!(2HcmKg

;27)5&+t* 4.21& 4.21& 1.757 2.10%

2757.1 cm5g(/=


64/76

cr8

F=

22 330010.30 cmmm8cr ===

25,43.5,1 cm8cr ==

2267,6

5,4

30cm

5g

cm

5g==

8actor de seguridad.

263

67,6

1757 ===

9(

N

-@SEHI -E J#S R#N;R#S -EJ EKE +

El ee 4 no constar de c>a$etas para la /iacin de los enranaes 6 - %, -a que estos

debern deslizarse a!ialmente sobre el ee para realizar el cambio de $elocidad.

En la tabla de dimensiones nominales de ranuras +abla 10.2 #a. 372 @aires*

Numero de ranuras -esli"antes !ajo carga2 d


65/76

6 0,250A 0,100A 0,&00A

Ksaremos 6 ranuras

= mmd 60 Aimetro del ee 5

=== mmmmd

D 75&00,0

60

&00,0Aimetro e!terior

== mmmm& 5.775100,0 ;lto de las ranuras

== mmmmW 75.1&75250,0 ;nc>o de las ranuras

'a capacidad de momento torsional de clculo T! de la cone!in del ee

ranurado +con deslizamiento a!ial*, es

[ ]cm5gNr&.! TmT = 70

cm& 75.0=

=. 'onitud de contacto cmmm 20200 =

cmdD

rm 625.54

=+

=

=TN Cmero total de ranuras 6


66/76

=70 #resin super/icial +normalizada* [ ]2H cm5g

( ) ( ) ( ) [ ]cm5g!T = 6625.5755.02070

cm5g!T = 75.35673

El par real transmitido al ee 5 el mas critico es de 11%0.&1 G ! cm

El /actor de seuridad ser:

%5.2%==Treal

T

!

!N

alor de /actor de seuridad aceptable

COJC;JI -E J# C#RC#S# -E J# C#K# RE-;CGIR#

#ara dimensionar la carcasa usaremos las siuientes ecuaciones en el ;tlas de 8quinas+#a. 144 ;tlas de maquinas*

?elacion de medidas de los elementos del cuerpo - tapas de un reductor en mm +abla 1

;tlas de 8aquinas*

Espesor de pared del cuerpo del reductor de una transmisin

3.025,0 += t

8

=t8 Aistancia entre centros mm5.136=

mmmm 41,635.136.025,0 =+=

Espesor de pared de la tapa del reductor

( ) mmmm8t 73,535.136.02,03.02,01 =+=+=


67/76

Espesor del borde superior del cuerpo

( ) mmmm( 0275.1073,575.1.75.1 ===

Espesor del borde in/erior del cuerpo

( ) mmmmg 06.1541,635,2.35,2 ===

;nc>ura del borde

Ae la tabla de medidas de anc>ura del borde G distancias del ee de perno a la pared del

cuerpo , dimetros de aueros para pernos d, radio para cantos r +mm* +abla 5 ;tlas

de 8aquinas*

Entonces, para pernos de rosca 824 se tiene:

54=5

27=C

Espesor del borde de la tapa

( ) mmmm(( 54&,170275.10.75,1.75,15,11 ===

Aimetro del perno de /iacin 1d

Ae la tabla 6 +medida de los pernos de /iacin de los reductores en mm* para un

reductor con mm8T 5.136= se tiene que 241 !d = - deben usarse & pernos.

Aimetro de pernos /iadores de tapa - cuerpo

1&2475,075,0 12 !dd ===

15246,06,0 13 !dd ===

?adio para cantos

Ae la tabla 5 para pernos 824, el radio es: mmr &=

;nc>ura de super/icie de apo-o del borde in/erior

mm5m 615.63*41.6+5.1545.1 =+=+=


68/76

Espesor del ner$io del cuerpo

( ) mmmme 04,53,6.&,0.1&,0 ===

ueo mnimo entre rueda - cuerpo( ) mmmma %3,63,6.1,1.1,1 ===

Aaterial de la carcasa

Ae la tabla de propiedades tipicas de los metales /errosos /undidos +abla ;.6 #a. 737

@aires*

ierro

fundido

nodular

Estado

AaBima resistencia Jimite de fatiga2H cmKg

8luencia en

traccion2H cmKg

ma!

2H cmKg

ma!(2H cmKg

,00D0D0 ratamiento

termico

7.734 7.734 3.0%3 5.624

C#P#C@-#- GQRA@C# -E J# C#RC#S#

El calor = que debe ser disipado en una caa de enranaes a la p"rdida debido al

rozamiento, la cual se toma a su $ez iual a la potencia de entrada en #, as tenemos:

( ) [ ]&orasKcalP= ent H5,6321 =

Aonde:

==alor que debe ser disipado por la cara.

= E/iciencia del reductor %6,0=

=entP #otencia de entrada 0.737 p

( )&oras

Kcal= 6461.1&5.632737.0%6.01 ==

Esta cantidad de calor que realmente disipa la caa por con$eccin - radiacin est dadapor +#a. 562 @aires*:


69/76

[ ]minHcm5gT8&= caacrc =

eCn las normas ;I8;

7,1

25,57 C8m>n = , siendo la distancia total entre centros.

( ) 27.1min 40.4&3%6.1325.57 cmcm8 ==

Ael ra/ico de transmitancia +@i. ;@.21 #a. 77& @aires*

Ccmcm5g&cr= 2minH&,1

;>ora, la temperatura del luar de trabao se considerar como C45 , - la temperatura

m!ima de la caa reductora +aceite* ser de C&& ,

CT 4345&& ==

ustitu-endo los $alores se tiene:

minH54,034.35643%3,5%%.4min

&,1 22

cm5gCcmCcm

cm5g=

c =

=

=&

m

5g

5cal

cm

mcm5g=

c1

min60.

427

1.

100

1minH54,034.356

&orasKcal=c

H2&27,500=

#ara una e/iciente disipacin de calor se debe cumplir que ==c > , entonces tenemos

que se satis/ace tal condicin.

COJC;JI -E JIS PERNIS -E #NCJ#KE

'os pernos de anclae tienen un dimetro de 24mm, estn sometidos a es/uerzos de

traccin - su desinacin es:

6,124x! +e deben usar & pernos*


70/76

on paso /ino, seCn K@:

Rrea de es/uerzo de tensin:2167mm8t=

Rrea del dimetro menor: 21 157mm8 =

Seleccin del material


8aterial

Q ;

Estado 8a!ima resistencia ?esistencia de /luencia

en traccion2H cmKg

;laramiento

en 5,0& cm +2

pul*ma!

2H cmKgma!(

2H cmKg

3150

TT

1000

+53&Q*

10.616 7.%45 %.140 16

?esistencia a la traccin

t

T/T

8

F

N

(( ==

on 3=N L se tiene,

2H67,046.33

140.%cm5g

N

(( /T ===

Entonces:

5gcm5gcm(8F TtT %,0&7.5H67,046.367,122 ===

S@SGEA# -E J;R@C#C@LN -E J# C#K# RE-;CGIR#


71/76

'os parmetros num"ricos que permiten determinar las condiciones de lubricacin del

reductor son la $elocidad peri/"rica del enranae de ma-or $elocidad de iro, en este

caso se toma la $elocidad del ee 1.

segmrpmmND

V p

H21.260

141003.0

60

1 =

=

=

eCn la tabla de lubricacin de ruedas dentadas de enranaes +abla 12% #a. 474

AecGer*

V (m=s) 1.6 4

(c(t) -esde &3 57asta 166 114

Gipo de lu!ricacin 'ubricacin por inmercion

SEJECC@LN -EJ #CIPJE:

Gor?ue para el dise>o (in Dl!s pulgadasDli!ras)/

P B 41000 B 8actor de sericio = RPA del acoplamiento

8actor de sericio para c2o?ue ligero / ,.+

0.PB4.000B,1+ = +0 rpm / 9&.54& inDl!s

orque ma!imo 3.7.m 3.7.mH%,&mHse2 0.377


72/76

elecciono del cataloo de acoples ;coplamientos A un acoples /le!ible simple de

acero.

n/ormacin sobre medidas

Gipo -imetro interior maBimoAa + Ee de la caa* Ab +Ee del motor*

6;37 64 mm 46 mm

n/ormacin sobre rendimiento

Gipo AaB.

P=,00rpm

Gor?ue

nominal

continuo

(in.l!s)

Resistencia a

la torsin

in.l!s=deg

Velocidad

maBima

(RPA)

6;37 2,54 2.100 10.374 7.400

Calculo de la mesa para la caja

'a caa estarn colocados >orizontalmente sobre una 4 per/iles N'O soldadas entre si -

apernadas a la caa. Estos per/iles tendran soldadas 4 per/iles >uecos NJO que ser$irande patas para el soporte de la caa.

Calculo de las igas 2ori"ontales

;sumiremos que la $ia esta doblemente empotrada +#a. 726 @aires*

2.&. 0F.F!f +=

;l e$aluar esta ecuacin en Z'H2 que es donde se produce el ma-or momento queda:

&

..F!

f=

Aonde:

@ es el peso de la caa - todos sus componentes

' es la lonitud de la $ia.


73/76

Calculo del Peso

C878P6.E8E7EE7EE7EE7E(R6D8!;ENT6Bra4o

(6.EN-R8N87EEN-R8N87EEN-R8N87EEN-R8N87EEN-R8N87EEN-R8N87E

PPPPPPPP

PPPPPPPF

++++++++

++++++=

4321

%&7654

N5gF 7274.104&013.107 ==

omo son 4 $ias di$idimos la /uerza entre 4

NN

F 1&.2624

7274.104&==

ias 1 - 2

cmN!f .65.16661&

1.1277274.104&

=

=

ias 3 - 4

cmN!f .637.5243&

407274.104& ==

omo todas las $ias deben tener las mismas dimensiones seleccionamos la $ia que

soporte la ma-or /uerza

i tomamos un acero #D cu-o2H400.2 cmKg

f=

- aplicamos la ecuacin de

resistencia a la /le!in.

3

MM

&27.20

400.2

365.16661cm

!W

W

!

f

f

0

0

f

f =

==

En el cataloo de per/iles normalizados ' buscamos un per/il con 3&27.20 cmW0 >

eleccionamos un '100.10

Perfil #la (mm) Espesor

(mm)

B

(cm)

-imetro agujero

(mm)

Peso

(Tg=m)

'100.10 100 10 24,6 25 1.5


74/76

Calculo de las igas erticales

'as $ias $erticales soportan el peso de la caa

# 104&.7274

8omento /lector

KgcmcmNcmiN!f &%.17514%.0%6.41%4%*1.12740.+7274.104& ==+=

eleccionamos un per/il >ueco redondo 4.70

Perfil -imetro(mm)

Espesor(mm)

i(cm)

(cm)

#(cm&)

Peso(Tg=m)

4.70 70 4 2,34 12,% &,2% 6,51

Estudiaremos la $ia como libre en un e!tremo - empotrada en el otro

'p 2.' 2.23,65cm 47,3cm

Esbeltez

25021,2034,2H3,47H ora se busca un coe/iciente omea +=* para un acero ;)37

( 1,02

;plicando la ecuacin de es/uerzos para $ias sometidas a compresin - momento

/lector

22

32

H4&.517H35.5071

%,12

*.0%6.41%4%.+5,1*02,1+

2%,&

*7274.104&+5,1MM

cmKgcmNf

cm

cmN

cm

N

W

!

8

Pf

=

+=+

@actor de seuridad


75/76

2400 H 174,%& *.4

alor aceptable

Calculo de la mesa para el motor

El motor se colocara en una planc>a unida a esta por 4 pernos. Esta planc>a tendr 4

per/iles >uecos redondos colocados $erticalmente soldados que ser$irn de patas para el

soporte de la caa.

'a planc>a ser cuadrada de 10mm de espesor - dimensiones de 40!45 cm de

acero ;)37.

Calculo de las igas erticales

'as $ias $erticales soportan el peso de la caa ms el peso de las $ias >orizontales

# #motor X #planc>a %


76/76

Esbeltez

25054,3463,1H3,56H ora se busca un coe/iciente omea +=* para un acero ;)37

( 1,05

;plicando la ecuacin de es/uerzos para $ias sometidas a compresin - momento

/lector

2

32

H16.117

16,6

*.&0.45&.+5,1*05,1+7&,5

*20+5,1MM

cmKgf

cm

cmKg

cm

Kg

W

!

8

Pf

+=+

@actor de seuridad

2400 H 117.16 &0.*5

alor aceptable

subsitema de conversion fernando

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