Arbol

T.P. Árbol -- Págin. 1 de 28

República Argentina Universidad de Buenos Aires Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Mecánica

67.12 - MECANISMOS “B”

ÁRBOL TRANSMISOR de POTENCIA MECÁNICA GUÍA de DIMENSIONAMIENTO RESISTENCIAL a únicamente a la flexotorsión

Prof. Ing. MAYER, Omar E. omayer@fi.uba.ar

Junio 2 007
Se agradece a los ex Ayudante BALSEIRO Santiago y actual Ing.MUNIZ Julio la reelaboración de la planilla electrónica correspondiente a esta Guía posibilitando así la complejidad y ampliación de la resolución de la misma y consecuentemente del tratamiento del tema.

Rodamiento radial rígido de bolas 100 (D3)/4 ØD4 ØD5 ØD6 (D7)/4

Rodamiento radial a rodillos cilíndricos Series N / NU

Polea conducida T.P. correas

(D3)/4

ØD2

ØD1

Ruedadentada

Ø150

Chavetero

Chavetero

== L3 = 100 C = 120 L4

L1 según rodamiento

= =

L5 según rodamiento L6 C = 120 Vínculo "B" (móvil) = = L7 según ØD7

L2

C = 120

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Vínculo "A" (fijo)

FIGURA 01

ØD7

ARBOL ARBOL

ØD3

ARBOL

T.P. Árbol -- Págin. 3 de 28

El esquema de la FIGURA 01 anterior representa un árbol transmisor de potenciamecánica sustentado por dos rodamientos, uno radial rígido de bolas (series 618xx, 619xx, 160xx, 60xx, 62xx, 63xx, 64xx,) y otro radial a rodillos cilíndricos sin pestaña (series N2xx, N3xx, N4xx, N10xx, N22xx, N23xx, NU 2xx, NU3xx, NU4xx, NU10xx, NU22xx, NU 23xx,) actuando los mismos como vínculos del árbol en análisis, estándole permitido a este de esta manera, rotar alrededor de su propio eje.El rodamiento rígido de bolas se constituye así y conforme su configuración, en el soporte fijo del árbol y el rodamiento a rodillos cilíndricos, en el móvil, dada la posibilidad de desplazamiento axial relativo que poseen sus aros interior y exterior entre sí. Atendiendo a estas circunstancias y a los relativamente pequeños espesores de los rodamientos, el árbol será tratado como una vigaisostáticamente sustentada y como aproximación a sus dimensiones finales. Montadas la polea CONDUCIDA del trabajo práctico de correas y una rueda dentada sobre el árbol como es el caso en tratamiento, cuando existe transmisión de potencia en el sistema, la polea funciona como elemento motor de la rueda dentada, ‘entrando’ así al árbol potencia por la polea y ‘saliendo’ la ‘misma’ potencia por la ruedadentada. Resulta así un árbol intermediario de transmisión de potencia, recibiendo de una máquina ‘motora’ y entregando a una máquina ‘útil’, directa o indirectamente y elementos ambos externos al sistema en estudio, la potencia puesta en juego y que circula por el mismo. Tanto la polea como la rueda dentada, las mismas pueden solidarizarse al árbol mediante terceros elementos llamados chavetas, lascuales, poseyendo geometría prismática, ocupan el espacio que se obtiene de la realización de sendas ranuras longitudinales de sección rectangular, tanto en los taladros (agujeros) de la polea y de la rueda dentada, como en las secciones correspondientes del árbol, conforme se muestra en el esquema de la FIGURA 02 siguiente. Resulta así ‘asegurada’ la rotación conjunta de los cinco elementospuestos en juego, esto es, el árbol, la polea, la rueda dentada y las dos chavetas (una para la polea y otra para la rueda dentada), y hasta un determinado valor de ‘potencia’ conforme es la velocidad, los valores de las dimensiones transversales del árbol y longitudinales de las chavetas y de las propiedades de los materiales correspondientes. Siendo las secciones transversales de los rodamientos deforma circular, las secciones correspondientes del árbol seguirán la misma geometría, esto es, circular; por otra parte también resulta conveniente dicha geometría en el resto del árbol, en función de resultar la misma de parámetros uniformes frente a la torsión que se manifiesta entre la polea y la rueda dentada por la potencia en transmisión, atendiendo a la expresión:

N

=

Mt * ω...