REDUCTOR DE VELOCIDAD




1. INTRODUCCION
El siguiente trabajo tiene como objetivo el diseño de un reductor de velocidad en el cual se nos propuso una velocidad de entrada y salida más la potencia. Sería el punto de partida para el diseño ingenieril de un reductor de velocidad, que se toman como aspectos generales el diseño de los engranajes helicoidales, los ejes que soportan estos engranajes mas su lapotencia que transmite, selección de rodamientos y análisis de distinta zonas criticas en el reductor.

2. OBJETIVOS
El objetivo de este proyecto es el diseño de un reductor de velocidad desde el aspecto más conceptual hasta la ingeniería de detalle.
El reductor tiene que reducir la velocidad de 1400 a 200 rpm transmitido de un motor de 10 hp


3. INGENIERIA CONCEPTUAL
La solución quese propuso al problema impuesto fue reducir la velocidad primero con una par de poleas y luego con una caja reductora de velocidad que consta de dos pares de engranajes helicoidales que más adelante se detallaran sus dimensiones y resistencia.
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3
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2.




4. INGENIERIA CONCEPTUAL – CAJA REDUCTORA Y POLEAS.
En el sistema tendrá un par de poleas de diámetros de 10 Y 14cm, lo que bajara las revoluciones de 1400 a 1000 rpm en el primer eje.
Se puede apreciar la caja reductora que consta de cuatro engranajes helicoidales, los engranajes piñones son de 20 dientes, por otro lado los engranajes conducidos tienen 50 y 40 dientes.
Más adelante se detallan las dimensiones y resistencia de los engranajes y las dimensiones de las poleas.




5. METODOLOGIA
5.1DATOS
Potencia: 10(hp)
Revoluciones de entrada: 1400(rpm)
Revoluciones de salida: 200(rpm)
Relación de transmisión: 5: 1
Material de los engranajes: AISI 1040
5.2 CALCULO DE NUMERO DE DIENTES

200=1000(20X20)/(50x40)
6. MEMORIA DE CALCULO DIMENSIONES Y FUERZAS POLEAS
Para este diseño se seleccionaran poleas de transmisión con correas en V , se calcularan los diámetros de las poleasadecuados para reducir la velocidad de 1400 a 1000 rpm








Se trabajara con un diámetro de polea motriz de 10 cm , un diámetro de polea conducida de 14 cm, una distancia entre centro de las poleas de 30cm


i =n2/n1=D1/D2
I = 1000/1400=10/14
Tenemos entonces, según la fórmula : .
El torque motriz será Tm= (71620 x (10Hp))/1400) = 511,571 Kg-cm.
Tm= (FM-Fm)rm se supone (FM= 5fm)511= (FM-fm)x5 (FM-fm)=102,312 kg
FM:127,893 kg
Fm:25,5785 kg
Tc= (FM-Fm)rc=102,314 x7= 716.198 kg – cm

Fuerzas producidas por las poleas en el eje
Fz= -127,893cos(3,81)- 25,57 cos(3,81) :- 153,124 kg
Fy= -127,893sen(3,81)+ 25,57sen(3,81) :- 6,79916 kg




7. MEMORIA DE CALCULO ENGRANAJES
La presentación de las dimensiones de losengranajes se dispondrá en forma tabulada, ya que para este trabajo se realizo un Excel con todos los parámetros de los engranajes helicoidales.
Para los engranajes se consideraron estas condiciones:
Ángulo de hélice (Ψ=15), Ángulo de presión (φ=20),modulo (4)
Qv=6, Temperatura inferior a 120°C, Confiabilidad de 99% , Hasta 10^7 ciclos.
Material: 1040 laminado en caliente
σo (Kg/mm^2)=41
σu(Kg/mm^2)=64
HBN=201
Formulas ocupadas en Excel
DP = MZ DE = DP + 2a DE = MZ + 2M = M(Z + 2) DR = DP – 2r
DR =MZ – 2 x 1,25M) = M(Z – 2,5)

MC = MNcosψ

FUERZAS EN EL DIENTE DEL ENGRANAJE
Fuerza Radial FR = NsenΦN FR = FTtgΦT
Fuerza Tangencial FT = NcosΦNcosψ
Fuerza Axial FA = NcosΦNsenψ FA = FTtgψAdemás se incluyeron los cálculos de fatiga, falla por flexión y se utilizo método AGMA.
Imagen de la interfaz del programa creado, para el cálculo de engranajes helicoidales.


8. DIMENSIONES ENGRANAJES
Engranaje 1
Módulo circunferencial
3,863703313
Núnero de dientes(Z)
20
Ángulo de presión tranversal(φt)
20,64689565
Diámetro primitivo (Dp)(mm)
80
Diámetro...