Taller

Análisis cinemático y dinámico en transmisiones por engranaje

PRESENTADO POR: Juan Carlos Rengifo
COD. 2120091019

PRESENTADO A:
INGENIERO DARIO MARTINEZ

UNIVERSIDAD DE IBAGUE
PROGRAMA INGENIERIA MECANICA
ELEMENTOS DE MAQUINAS II
IBAGUE
2012

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

* Identificar las características geométricas, cinemáticas y dinámicas de la Transmisión entransmisiones por engranajes.

* Seleccionar materiales y comprobar el factor de seguridad por efecto de los esfuerzos de trabajo

OBJETIVOS ESPECIFICOS

* Determinar si los engranes cónicos rectos son aptos para las condiciones de trabajo a la cual estarán sometidos
* Realizar una comparación del dimensionamiento del engranaje y el piñón con respecto a otros parámetros o diseños yarealizados
* Analizar el resultado de las eficiencias y sus factores de seguridad correspondientes a cada caso

1. Un sistema Mecánico utiliza un par de engranajes cónicos de dientes rectos, paso diametral 8, para transmitir movimiento entre dos ejes que se interceptan a 90 grados, con una relación de reducción de velocidades 2,0. El piñón consta de 35 dientes, La velocidad del eje motriz es 1200rpm, la potencia a transmitir (eje de salida) es 25 HP. Determine las características geométricas de cada uno de los engranajes: diámetros (de raíz, primitivo y exterior a nivel de la mitad de la cara del diente y a nivel del extremo mayor), adendo, dedendo, ancho de cara recomendado, Fuerzas de contacto (a la altura del centro de la cara del diente)


Seleccione el material adecuado paraestos elementos y calcule el factor de seguridad de esta transmisión

Lo primero que hacemos es encontrar el numero de dientes para el engrane.

Pd=8 (Paso diametral)

Z1=35 (Numero de dientes piñón)

RV=Z2Z1 (Relación de velocidades)

Z2=RV*Z1=2,0*(35)
Z2=70

Dp=Z1Pd (Diametro Piñon)

Dp=358

Dp=4,375 in

DG=Z2Pd (Diametro Engrane)

DG=708

DG=8,75 in
Ángulos depaso

tanγ=Z1Z2
tanҐ=Z2Z1
γ=Tan-1Z1Z2
γ=Tan-1 3570
γ=26,56⁰
Ґ=Tan-1Z2Z1
Ґ=Tan-1 7035
Ґ=63,430
Donde cónicos a 90⁰
γ+ Ґ=90⁰
Profundidad de trabajo
hk=2P
hk=28
hk=0,25in
Tolerancia
c=0,188P+ 0.002 in
c=0,1888+ 0.002 in
c=0.0255in

Distancia ext. En el cono
Ao=DG2cosγ
Ao=8,75in2cos26,56⁰
Ao=4,89in
Ancho de cara
F1=Ao3
F1=4,89in3
F1=1,63in
F2=10P
F2=108
F2=1,25in
Sedebe escoger el menor entre F1 y F2
F=1.25in
Adendu del engrane
aG=0.54P+0.460PRV2
aG=0.548+0.4608*22
aG=0.081 in
Dedendu del engrane
bG= hk+c-aG
bG= 0,25in+0.025in-0.081in
bG=0.193in

Diámetro exterior piñón
Dep=2(ap)+Dp
Dep=2(0.081in) +4,375in
Dep=4,537in
Diámetro exterior Engranaje
DeG=2aG+DG
DeG=20.081in+8,75in
DeG=8,912in
Diámetro de raíz engranaje
DrG=DG-2bGDrG=8,75in-2(0,193in)
DrG=8,37in
Diámetro de raíz piñon
Drp=Dp-2bp
Drp=4,375-20,193
Drp=3,989in
Diámetro Promedio Engraneje
DGprom=DG-2 F2 COS γ

DGprom=8,75-21,252Cos26.56
DGprom=7,63 in
Diámetro Promedio piñón
Dpprom=Dp-2 F2 COS Ґ

Dpprom=4,375-21,252Cos63,43
Dpprom=3,81 in
WpWG=Z2Z1
Velocidad Angular Piñón
Wp=1200 RPM=125,66Rads
WG=WpZ1Z2
Velocidad Angular EngranajeWG=1200RPM3570
WG=600RPM=62.83Rads
Para encontrar la fuerza tangencial, Primero se tiene que calcular la velocidad en la línea de paso correspondiente al radio de paso promedio.

v= π dprom Wp12
v= π 3.81in*1200 RPM12
v=1196.94 Ft/min
PG=25 HP
Fuerza Tangencial
WtG=(33000*PG)/ v

WGt=33000*251196.94

WGt=689.25Lbf Fuerza Engranaje Tangencial
WGr=WttanϕcosҐWGr=689.25tan20⁰ cos63,430
WGr=112.21 Lbf Fuerza Engranaje Radial
WGa=WttanϕsenҐ
WGa=689.25 tan20⁰sen63,430
WGa=224.37 Lbf Fuerza Engranaje Axial

WtG=689.25Lbf=WtP
Wpr=Wttanϕcosγ
Wpr=689.25 tan20⁰ cos26,56⁰
Wpr=224.39 lbf Fuerza Piñon Radial
Wpa=Wttanϕsenγ
Wpa=689.25tan20⁰sen26.56⁰
Wpa=112.17 Lbf Fuerza Piñon Axial

FLEXION DEL ENGRANE CONICO RECTO
Esfuerzo...