PROCESOS I RUEDAS DENTADAS 2011

Consideraciones básicas del tren de ruedas dentadas
Caja de ruedas dentadas.- Tiene por objeto modificar la relación de transmisión entre un árbol y otro de salida por la intervención de diferentes combinaciones de ruedas dentadas. Esa intervención se realiza con ayuda de los mecanismos ya estudiados, empleando dos tipos de cajas de velocidades: simple (dos árboles conductor y conducido quereciben el movimiento del motor) y compleja (cinco árboles trece ruedas dentadas, dos piñones múltiples y desplazables que permiten variar la velocidad de rotación del usillo)

Material parámetros básicos de diseño en función de desgaste le presentamos el siguientes.

Ejemplo:

Diseñar un reductor de velocidad de dentado helicoidal con un ángulo de hélice de 8º, la distancia entrecentro de 205mm, cuya relación de transmisión es 4.32 y la velocidad rotacional a la entrada es de 1750 rpm; sabiéndose que le motor eléctrico tiene una potencia de 3Cv, el mismo se ubica dos (2) rodamientos de pared en su funcionamiento axial. El material de la rueda menor es acero cuyo esfuerzo admisible es 33 Kgf/cm, y la duración de vida nominal en horas es 40 000. Asimismo la relación–ancho delpiñón es b= 16 m
La relación ancho y diente por desgaste se propone:

Se pide:
1- El modulo por interacción y desgaste.
2- Modulo normal y circular correspondiente.
3.- Dibujar una grafica elemental de todos los datos básicos.
Solución:
Esfuerzo admisible: 33 Kgf/cm2
 = 8º Lh = 40000
i1,2 = 4.32
bn = 17mn
Pm = 3Cv
Kadm = k5000 ()
a = 205

Calculo del modulo por iteración:
mmax <<<4.76
mn
Z1+Z2
Z1
Z2
i1,2
a
4
101
19
82
4.316
205
3
133
25
108
4.32
205
2
202
39
169
4.613
205
Por lo tanto Z1 = 19 Z2 =82 mn = 4
Luego verificamos
205 = = = 404.15
Normalizado ISO = 4mm
Para hallar el K adm:
Momento torsor (Mt)
Mt = 71620 * Pm/n = 71620(3/1750 =122.777Kgf-cm
Numero de dientes virtual

Presión especifica del material.
Kc = *Kadm = 0.5*33 = 16.5Kgf/cm²

mn= 4
Modulocircunferencial
m =mn/cos8º = 4/cos8º = 4.04= 4
Ancho del diente
bn = 17*mn =17*4 =68
Ancho del engranaje
b = bn*cos8º=67.34
Diâmetro primitivo
d1 = Z1*m = 19* 4 = 76mm
d2 = Z2*m = 82* 4 = 328mm.
Altura de cabeza del diente (h)
h = ha +hf
Addendum (ha) => h1 = m = 4
Altura de pie del diente (hf)
Dedéndum (hf) => h2 = 1.25*m = 4.8
hf =4+4.8=8.8
Radio del pie deldiente (R)
R =0.25m= 0.25*4 = 1 mm.
Diámetro exterior (De)
De1 = d1 + 2m = 76+2*4 = 84mm
De2 = d2 + 2m =328+2*4 = 336
Diámetro interior (Di)
Di1 =d1 – 2(1.2m) =76 – 2*4.8 = 66.4mm
Di2 = d2 – 2(1.2m) = 328 – 2*4.8 = 318.4mm
Paso normal
pn = mn*= 4*= 12.56
Paso circunferencial (p)
p = m. = 4.04. = 12.7mm
Espesor circular del diente (S)
s = p/2 = 6.346mmPaso de hélice
Ph1 =
Ph2 =
Diámetro del árbol (dw)
Piñón dw1= = 24.4mm
Rueda dw2 = = 35.2mm
Diámetro del eje (de) .-con chaveta

de = piñón dw1 = = 26mm

rueda dw2 =
diámetro del cubo (D)
D = 2w => 2*43 = 86mm
=> 2*26 =52mm
Largo del cubo (L)
L =1.2bn = 1.2*68 = 81.6mm
Altura dela corona (c)
C = 1.2 Pn =1.2*(12.566) =15mm
Espesor del alma (K)
K = 3m = 3*47 =12mm
Para la rueda
Numero de brazos (Nº) Por ser una rueda pequeña d=328 => #de brazos es 4 y en cruz
ancho del brazo junto al cubo
hb =dw = 26
ancho del brazo junto a la corona
hc =0.7hb =0.7*26 =18.2
espesor de los brazos
g= 3Mn =3*4=12
Velocidad tangencial (Vt)
Vt = * d* n /60000 = *76*1750/60000 = 6.96 m/s
Presión sobre el diente(F)
F = 75*Pm/Vt = 75*3/6.961 = 32.33Kgf
CALCULO DE CHAVETA
DIÁMETRO DEL EJE
CHAVETA
ENGRANAJE
min
max
a
b

22
30
7
8
PIÑÓN
38
44
8
12
RUEDA

PARA EL RODAMIENTO.-Debido a que la rueda dentada es helicoidal soporta una carga axial y como no nos dan el ángulo de presión, asumimos
Fuerza tangencial Ft

Fuerza radial Fr.

Fuerza axial Fa
Fa = Ft tg = 32.3*Tg8° = 4.54Kgf
Por lo tanto los rodamientos...