Disenio y calculo de engranajes

DISENO MECANICO II

“VENTILADOR CON ENGRANAJES HELICOIDALES”

ALUMNA: MARIA JESUS ESCOBAR R.
DOCENTE: DR. GROVER ZURITA.
FECHA: CBAA - 08 - 11 – 10

1) RESUMEN EJECUTIVO
Los engranajes helicoidales son una clasificación de engranes que se emplean para transmitir movimiento o fuerzas entre ejes, por esto hoy en día son usados en múltiples aplicaciones que en si requieran transmitirpotencia.
La aplicación que describió y analizo este informe es sobre un ventilador Industrial que puede ser montado en cualquier maquina que tenga dimensiones compatibles con el mismo. Se cuenta con el esquema general y algunos datos del ventilador a partir de los cuales se hicieron los cálculos para poder elegir los engranajes apropiados que satisfagan la necesidad planteada.
Realizados loscálculos geométricos, de esfuerzos y fuerzas, se eligió el material para diseñar los engranes en Gear Trax- Solid Works.
El resultado fue usar un engrane 100 dientes y un piñón de 36 dientes, ambos de Acero Maleable cuta tensión máxima es
σstress=16000 psi=431 Mpa
Una vez diseñadas las piezas se realizo la simulación en Cosmos para obtener resultados de tensión y deformación. La tensionesmáximas fueron:
σengrane=10.8 Mpa σpinion=15.9 Mpa
Ninguno de estos valores superan la tensión máxima del material y las deformaciones son del orden de micras. Por tanto los cálculos fueron realizados con éxito.

2) INTRODUCCION
En toda instalación de climatización y en cualquier instalación de servicios se utilizan maquinas para mover fluidos. Así por ejemplo, en un sistema deacondicionamiento de aire o si debe ventilarse un determinado elemento en una maquina, deben instalarse ventiladores para extraer y renovar el aire interior. Un buen conocimiento de estas maquinas y sus componentes, permitirá la elección correcta de las mimas, a fin de conseguir que el sistema trabaje correctamente y con un máximo aprovechamiento energético.
Por este motivo los elementos que formen partedel un ventilador deben ser calculados y diseñados para satisfacer de la mejor manera su objetivo principal. Es importante el diseño de los engranajes porque estos transmitirán la potencia del motor al eje del ventilador con aspas.
Normalmente los ventiladores son accionados por un motor eléctrico de corriente alterna, de inducción con rotor en jaula de ardilla.
La potencia neta de cálculo, sintener en cuenta perdidas de transmisión, errores eventuales del punto de trabajo o diferencias de temperaturas, depende de la potencia en el eje. Por tanto los cálculos partirán de la relación de potencias de entrada y salida que se den como datos.

3) OBJETIVOS
3.1) Objetivo General
* Analizar las condiciones a satisfacer para diseñar engranes que transmitan una determinada potencia enun ventilador.
3.2) Objetivos Específicos
* Calcular las dimensiones de los engranes.
* Calcular las velocidades, fuerzas y esfuerzos que actúan en los engranes para el análisis dinámico.
* Diseñar las piezas en Solid Works con los datos calculados.
* Simular el efecto de los esfuerzos usando Cosmos.

4) LIMITACIONES

* No se consideraron costos de diseño.
* No setomo en cuenta el efecto del peso de componentes.

5) MARCO TEORICO
5.1) Generalidades

Figura 1 Engranajes Helicoidales de ejes paralelos

Los engranajes helicoidales acoplados deben tener el mismo ángulo de la hélice, pero el uno en sentido contrario al otro (Un piñón derecho engrana con una rueda izquierda y viceversa). Como resultado del ángulo de la hélice existe un empuje axialademás de la carga, transmitiéndose ambas fuerzas a los apoyos del engrane helicoidal.
Consideraciones de Diseño
* Mantener las estructuras de soporte de las chumaceras de los engranajes tan cerca como sea posible, pero dejando espacio libre necesario para aplicar la lubricación y ejecutar los ajustes necesarios.
* Los engranajes deben poseer una carcasa protectora a fin de evitar, por...