Problemas De Diseño De Maquinas
Páginas: 6 (1420 palabras)
Publicado: 17 de julio de 2012
Problema
de
Diseño
de
Maquinas I
Trabajo realizado por : Julio Olmedo Aparicio
Diseño de Maquinas I
Ing. Técnico Industrial (Mecánica)
Problema de Diseño de Maquinas I
Antes de empezar con nada voy a exponer los datos que da el problemade una forma resumida:
Pmotor s1 = 5 kW = 5000 W.
Pmotor s2 = 1500 W.
Pmotor s3 = 1000 W.
Pmotor s4 = 2500 W.
Wmotor =1200 rpm = 125.66 rad/s.
( = 20.
Z1 = 22.
Z2 = 24.
Z3 = 60.
Z4 = 26.
Z5 = 22.
Z6 = 40.
M1 = 3mm = 0.003m.
M2 = 4mm = 0.004m.
M3 = 4mm = 0.004m.
Los ejes son de acerolaminado en caliente (los ejes S2, S3 gira a izquierda y el eje S4 a derechas).
Los engranajes son de acero recocido SAE.
a)
Lo primero que vamos a calcular son los pares torsores de los distintos eje, que son constantes por la transmisión que se hace a través de la potencia.
▪Para el eje S1
Pmotor s1 = 5 Kw. = 5000 W.
Wmotor =1200 rpm = 125.66 rad/s.
T = P / W = 5000 / ((1200*2*π) / 60) = 39.78 Nm.
▪ Para el eje S2
Pmotor s2 = 1500 W.
Wmotor =1107.69 rpm = 115.99 rad/s.
T = P / W = 1500 / 115.99 = 12.93 Nm.
▪ Para el eje S3
Pmotor s3 = 1000 W.
Wmotor =1200 rpm =125.66 rad/s.T = P / W = 1000 / 125.66 = 7.96Nm.
▪ Para el eje S4
Pmotor s4 = 2500 W.
Wmotor =1800 rpm = 188.5 rad/s.
T = P / W = 2500 / 188.5 = 13.26Nm.
A continuación voy a calcular las fuerzas que se dan en los ejes producidas por los engranajes.
[pic]
[pic]F51T = T / (Ø1 / 2) = T / (( M1* Z1 ) / 2 ) = 1205.45 N
F51R = F51T * Tg ( = 438.75 N
F51 = √ F51T^2 + F51R^2 = 1282.81 N
[pic]
F42T = T / (Ø2 / 2) = T / (( M2* Z2 ) / 2 ) = 828.75 N
F42R = F42T * Tg ( = 301.64 N
F42 = √ F42T^2 + F42R^2 =881.94 N
[pic]
F63T = T / (Ø3 / 2) = T / (( M3* Z3 ) / 2 ) = 331.5 N
F63R = F63T * Tg ((+40) = 574.17 N
F42 = √ F42T^2 + F42R^2 = 663 N
A continuación y situando lasfuerzas sobre el eje calcularemos las reacciones que se dan en los apoyos.
[pic]
[pic]
Σ MB = 0
(331.5* 0.25) +(828.75*0.55) – (1205.45*0.95) – (RYA*1.1)=0 ( RYA = -551.35 N
Σ Fy = 0
RYB = 506.15 N
[pic]
[pic]
Σ MB = 0
-(574.17* 0.25) - (301.64*0.55) + (438.75*0.95) – (RZA*1.1) = 0 ( RZA = 97.61 N
Σ FZ = 0
RZB = -534.66 NA continuación el siguiente paso que damos es el de calcular los diagramas de momentos flectores para los distintos casos:
1. Para el plano YX
M0.15 = RYA*0.15 = -551.35 *0.15 = -82.71 Nm
M0.55 = (-551.35 *0.55) + (1205.45*0.4) = 178.94 Nm
M0.85 = (-551.35 *0.85) + (1205.45*0.7) - (828.75*0.3) = 126.75 Nm
[pic]
2. Para elplano ZX
M0.15 = RZA*0.15 = 97.61*0.15 = 14.64 Nm
M0.55 = (97.61*0.55) + (-438.75*0.4) = -121.82 Nm
M0.85 = (97.61*0.85) + (-438.75*0.7) + (301.64*0.3) = -133.66 Nm
[pic]
Una vez estudiado las graficas de momentos torsores, el paso que voy a dar a continuación es el de determinar cual es el momento torsor máximo que actúa sobre el eje. A priori el máximo se puede dar...
de
Diseño
de
Maquinas I
Trabajo realizado por : Julio Olmedo Aparicio
Diseño de Maquinas I
Ing. Técnico Industrial (Mecánica)
Problema de Diseño de Maquinas I
Antes de empezar con nada voy a exponer los datos que da el problemade una forma resumida:
Pmotor s1 = 5 kW = 5000 W.
Pmotor s2 = 1500 W.
Pmotor s3 = 1000 W.
Pmotor s4 = 2500 W.
Wmotor =1200 rpm = 125.66 rad/s.
( = 20.
Z1 = 22.
Z2 = 24.
Z3 = 60.
Z4 = 26.
Z5 = 22.
Z6 = 40.
M1 = 3mm = 0.003m.
M2 = 4mm = 0.004m.
M3 = 4mm = 0.004m.
Los ejes son de acerolaminado en caliente (los ejes S2, S3 gira a izquierda y el eje S4 a derechas).
Los engranajes son de acero recocido SAE.
a)
Lo primero que vamos a calcular son los pares torsores de los distintos eje, que son constantes por la transmisión que se hace a través de la potencia.
▪Para el eje S1
Pmotor s1 = 5 Kw. = 5000 W.
Wmotor =1200 rpm = 125.66 rad/s.
T = P / W = 5000 / ((1200*2*π) / 60) = 39.78 Nm.
▪ Para el eje S2
Pmotor s2 = 1500 W.
Wmotor =1107.69 rpm = 115.99 rad/s.
T = P / W = 1500 / 115.99 = 12.93 Nm.
▪ Para el eje S3
Pmotor s3 = 1000 W.
Wmotor =1200 rpm =125.66 rad/s.T = P / W = 1000 / 125.66 = 7.96Nm.
▪ Para el eje S4
Pmotor s4 = 2500 W.
Wmotor =1800 rpm = 188.5 rad/s.
T = P / W = 2500 / 188.5 = 13.26Nm.
A continuación voy a calcular las fuerzas que se dan en los ejes producidas por los engranajes.
[pic]
[pic]F51T = T / (Ø1 / 2) = T / (( M1* Z1 ) / 2 ) = 1205.45 N
F51R = F51T * Tg ( = 438.75 N
F51 = √ F51T^2 + F51R^2 = 1282.81 N
[pic]
F42T = T / (Ø2 / 2) = T / (( M2* Z2 ) / 2 ) = 828.75 N
F42R = F42T * Tg ( = 301.64 N
F42 = √ F42T^2 + F42R^2 =881.94 N
[pic]
F63T = T / (Ø3 / 2) = T / (( M3* Z3 ) / 2 ) = 331.5 N
F63R = F63T * Tg ((+40) = 574.17 N
F42 = √ F42T^2 + F42R^2 = 663 N
A continuación y situando lasfuerzas sobre el eje calcularemos las reacciones que se dan en los apoyos.
[pic]
[pic]
Σ MB = 0
(331.5* 0.25) +(828.75*0.55) – (1205.45*0.95) – (RYA*1.1)=0 ( RYA = -551.35 N
Σ Fy = 0
RYB = 506.15 N
[pic]
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Σ MB = 0
-(574.17* 0.25) - (301.64*0.55) + (438.75*0.95) – (RZA*1.1) = 0 ( RZA = 97.61 N
Σ FZ = 0
RZB = -534.66 NA continuación el siguiente paso que damos es el de calcular los diagramas de momentos flectores para los distintos casos:
1. Para el plano YX
M0.15 = RYA*0.15 = -551.35 *0.15 = -82.71 Nm
M0.55 = (-551.35 *0.55) + (1205.45*0.4) = 178.94 Nm
M0.85 = (-551.35 *0.85) + (1205.45*0.7) - (828.75*0.3) = 126.75 Nm
[pic]
2. Para elplano ZX
M0.15 = RZA*0.15 = 97.61*0.15 = 14.64 Nm
M0.55 = (97.61*0.55) + (-438.75*0.4) = -121.82 Nm
M0.85 = (97.61*0.85) + (-438.75*0.7) + (301.64*0.3) = -133.66 Nm
[pic]
Una vez estudiado las graficas de momentos torsores, el paso que voy a dar a continuación es el de determinar cual es el momento torsor máximo que actúa sobre el eje. A priori el máximo se puede dar...
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