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1.1. Engranajes
Se decide de inicio utilizar engranajes frontales rectos en contra de los helicoidales debido a que la ventaja de estos últimos reside en la menor generación de ruido, cosa que en este caso no es la mayor prioridad ya que las aplicaciones a las que irá destinada la toma de fuerza generan bastante ruido por sí mismas. Los engranajes helicoidales, además,presentan inconvenientes graves como la generación de fuerzas axiales que habría que compensar y una mayor dificultad de montaje. Así pues, todos los engranajes serán frontales, con un ángulo de generación estándar α0=20º y respetando la norma DIN 3960. Como módulo de referencia se empleará m=3 mm recomendado por la norma UNE 18005 (coincidente con la ISO/R 54) ya que, tomando como partida la P.T.O.que ZF fabrica en la actualidad y los resultados de resistencia obtenidos, sería suficiente. También se toma como fija la distancia entre centros de los engranajes 1 y 2 a’12 =80 mm. El material escogido para obtener los engranajes es un acero de cementación 20 Mn Cr 5, material muy empleado por su gran tenacidad en el núcleo y alta resistencia superficial, además de un coste contenido. Seconsidera que una calidad 7 según norma DIN 3963 es suficiente para este caso. El tratamiento de cementación es necesario debido a los grandes esfuerzos y rozamientos a los que estarán sometidos los engranajes. Una vez realizados los cálculos necesarios en función de las relaciones de transmisión deseadas (anexo A – Diseño del producto), se determinan los engranajes a utilizar: Engranaje 1 2 3 4 z 29 2428 17 Mt (Nm) 300 248,27 289,66 175,86 n (rpm) 1.325 1.601 1.372 2.260

Tabla. 1.5. Parámetros de los engranajes a utilizar

Se tienen tres transmisiones diferentes (i12 = 0,8276 ; i13 = 0,9655 ; i34 = 0,6071). Los parámetros calculados de los engranajes y de las transmisiones se pueden consultar en el anexo A – Diseño del producto.

Diseño del proceso de fabricación y montaje de toma defuerza para vehículo industrial

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Se determina que el ancho del engranaje sea 15 veces el módulo, en consecuencia las ruedas son de 45 mm de ancho exceptuando la rueda 3, para la que se define una anchura de 50 mm al ser una rueda intermedia. Se escoge como sistema de acoplamiento árbol – engranaje el perfil estriado normalizado DIN 5480 (Niemann pág. 395) ya que es un sistema económico yfácil de mecanizar con las mismas herramientas de generación de los engranajes. Además la presión superficial entre engranaje y árbol se ve reducida (debilitando en menor medida los árboles) y el centraje es sencillo de conseguir. El montaje se realiza por centraje interior y la tolerancia del cubo se fija como H7 para sus cotas constructivas. La inmovilización axial de los engranajes se consiguemediante salientes del mismo árbol por un costado y por el opuesto con anillos de separación (árboles 1 y 3) o tuercas roscadas inmovilizadas mediante arandelas (árboles 2 y 4).

1.2. Árboles
El conjunto consta de 4 árboles destinados a albergar los 4 engranajes anteriores, así como los otros dispositivos necesarios para su funcionamiento (manguito de embrague, rodamientos, anillos deseparación, tuercas roscadas…). Se considera básicamente acertado el diseño realizado por el Sr. Barrachina pero se modifica uno de los apoyos del árbol 4 adelgazándolo para permitir la utilización de rodamientos de menor diámetro exterior, ya que sino existiría un problema de espacio entre los rodamientos del árbol 3 y del 4 al disminuir la distancia entre estos dos ejes, se comprobará el correctofuncionamiento de estos en el caso que ahora acontece. En consecuencia se procede a comprobar el correcto funcionamiento y duración de los árboles. Se realizan pequeños cambios en el diseño de los árboles 1, 2 y 3 provocados por una búsqueda de una mecanización más sencilla y económica. De la misma forma se realiza un completo rediseño del árbol 4.

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