dise o caja reductora

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR

INGENIERÍA INDUSTRIAL
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

ANÁLISIS DE VIBRACIONES EN UNA
REDUCTORA INDUSTRIAL

Autor:

Pedro Carrión Abengózar

Tutores:

Cristina Castejón Sisamón
Juan Carlos García Prada

Leganés, diciembre de 2009

Universidad Carlos III de Madrid

2

Análisis de vibraciones en una reductora industrialINDICE GENERAL

1

Introducción................................................................................................. 7
1.1

2

Reductora de velocidad.............................................................................. 9
2.1

Historia [2]. ............................................................................................. 9

2.2

Tipos de engranajes............................................................................ 13

2.2.1

Ejes paralelos. .............................................................................. 13

2.2.2

Ejes perpendiculares. ................................................................... 13

2.3

Engranajes cilíndricos de dientes helicoidales. ................................... 13

2.4

Engranajes cónicos............................................................................. 14

2.5

Reductoras de velocidad. .................................................................... 15

2.5.1

Características de las reductoras. ................................................ 16

2.5.2

Reductor ortogonal. ...................................................................... 17

2.6
3

Datos técnicosdel Reductor de velocidad. ......................................... 17

Modelado con CAD ................................................................................... 21
3.1

Solid Edge. .......................................................................................... 21

3.2

Creación de las piezas. ....................................................................... 233.2.1

Eje Piñón Cónico y Engranaje 1. .................................................. 25

3.2.2

Eje 1 y Engranaje 2. ..................................................................... 27

3.2.3

Eje 2 y Engranaje3. ...................................................................... 30

3.2.4

Eje 3............................................................................................. 31

3.2.5

Rodamientos................................................................................. 32

3.2.6

Carcasas y tapas. ......................................................................... 41

3.3
4

Objetivo. ................................................................................................ 8

Montaje............................................................................................... 45

Análisis con FEM ...................................................................................... 51
3

Universidad Carlos III de Madrid

4.1

Método de elementos finitos. .............................................................. 51

4.2

Modos normales de vibración [1]. ......................................................... 514.2.1

Vibraciones longitudinales sobre una cuerda. .............................. 52

4.2.2

Vibraciones longitudinales de una barra. ...................................... 53

4.2.3

Modos normales de un sistema tridimensional ............................. 56

4.3

5
4

FEMAP.

................................................................................... 57

4.3.1

Windowsnativo............................................................................. 58

4.3.2

CAD independiente....................................................................... 59

4.3.3

SOLVER independiente. ............................................................... 59

4.4

NX NASTRAN.

.......................................................................... 60

4.5

Pre-Proceso del modelo....