Engranes

Páginas: 5 (1237 palabras) Publicado: 2 de febrero de 2016
ASIGNATURA: Diseño de
Elementos de Máquinas
COMPETENCIA ESPECIFICA
El estudiante, respetando el desarrollo
sustentable, diseñara con el método
“AGMA” engranes rectos, helicoidales,
cónicos y tornillos sin fin usados como
parte de maquinaria .

Engranajes


Nomenclatura:
N  dtes. 
Paso Diametral


d  in 
d
m   mm Módulo
N
d
p  m Paso Circular
N
Pp 
P

mG 

NG
NP

Relación deVelocidade s

Engranajes




Engranaje con más dientes es llamado
corona o rueda. Subíndice G.
Engranaje con menos dientes es
llamado piñón. Subíndice P.

Carga Transmitida (Wt)

Carga Transmitida Wt
Relaciones Útiles :
60000 P
dn
Wt  kN   P[kW ]  d [mm]  n[rpm]
Wt 

o en unidades inglesas :
33000 P
Wt 
V
Wt  lbf   P[ HP]  V [ ft / min]

dn
12
V [ ft / min]  d [in]  n[rpm]
VRelaciones Generales :
P
Wt 
V
V dn
d
T Wt
2
P T

Carga Transmitida Wt


Ejemplo: Engranaje conectado a un motor
de 2.5[kW] a 1750[rpm], diámetro de paso
d=50[mm].

60000 H
60000(2.5)
Wt 

0.546[kN ]
dn
 (50)(1750)

Engranes Helicoidales
Wr W sin(n )
Wt W cos(n ) cos( )
Wa W cos(n ) sin( )

n ángulo de presión
 ángulo de hélice

Ecuaciones de esfuerzo AGMA


Dosecuaciones fundamentales.


Para el esfuerzo flexionante, .

Pd K m K B
 W K O K K s
F J
t



'
V

Para la resistencia a la picadura (contacto),
c.

 c C p

Km C f
W KO K K S
dF I
t

'
V

Ojo con las Dimensiones
Sobrecarga

t

 W Pd
 
 F

Velocidad

Espesor de
Aro


KB 
'
  K O KV K s K m

J 
  Adimensional
Forma

Geométrico



C
W
f
'


c  Cp
 K O KV K S K m


dF
I
  Adimensional

Condición
Superficial

[lbf][1/in]/[in]=[psi]

t

[psi1/2]([lbf/in2])1/2=[psi]





Geométrico
Distribución
de Carga

Resistencia AGMA


Para la flexión:
 perm



Ciclos de Vida

 YN 
S t  psi  

K
K
 T R

Para la picadura:

Adimensional

Ciclos de Vida

 c , perm

Dureza

 Z N CH 
S c  psi  

K
K
 T R

Temperatura

Confiabilidad

Adimensional Valores de St

Valores de St para acero Nitrurado

Valores de St para acero Nitrurado

Valores de Sc

Factores de Seguridad


Los factores de seguridad para cada
caso quedan entonces como:

 perm
SF 

 c , perm
SH 
c

Diseño de Elementos de
Máquinas
Engranajes Cónicos y
Tornillo Sinfin

Engranajes Cónicos Rectos









Se utilizan cuando se debe
cambiar de ángulo la
dirección de lapotencia a
transmitir
Operan como dos conos en
contacto
Uso común: Cambio de
dirección en 90°, aunque
otros ángulos son utilizados
también
Utilizados cuando el ruido no
es un factor importante y son
de costo bajo
Nomenclatura equivalente a
engranajes rectos

Engranajes Cónicos
Helicoidales


Uso similar a
cónicos rectos,
pero se utilizan en
situaciones de
mayor velocidad de
rotación y dondeel
ruido si es un factor
importante a
considerar

Engranajes Sinfín-Corona






Gran capacidad de
reducción de la
velocidad
Transmisión por
deslizamiento puro,
no rodadura pura
Eficiencia menor de
transmisión por
efectos de roce en
deslizamiento

Engranajes Cónicos Rectos
tan  =

tan  =

NP
NG
NG
NP

2  rb
: ángulo de paso piñón
N` =
p
: ángulo de paso rueda
NP : número de dientes piñónNG : número de dientes rueda
N` : número virtual de dientes (aprox Tredgold)
p : paso circular en el extremo mayor de dientes

Engranajes Cónicos Rectos

Engranajes Cónicos Rectos Fuerzas
T
Wt = r
med
Wr = Wt tan  cos 
Wa = Wt tan  sen 
T : par torsor
Wt :componente tangencial de la fuerza de contacto
Wr :componente radial de la fuerza de contacto
Wa :componente axial de la fuerza decontacto
rmed : radio de paso en el punto medio deldiente
: ángulo de presión

Engranajes Cónicos Rectos Esfuerzos
=

Wt P
Kv F J

 : esfuerzo flexión
Wt : carga transmitida
P : paso diametral
Kv :fact. de velocidad
F : ancho de cara (flexión)
J : factor geométrico



H = - C P

Wt
Cv F dp I

nG = K0 Km n

CP :coeficiente elástico
Cv :factor de velocidad
I : factor geométrico (durabilidad de...
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