Reductora

Diseño de una caja reductora
Lo primero que tenemos que tener en cuenta son los requisitos que debemos cumplir acorde con las características que se pide:
La potencia máxima a la salida de la reductora será de 10 CV
La orientación de ejes de entrada y salida: perpendiculares
La relación de transmisión será de 1:10
Elección del motor
1KW = 1.36 CV
10CV = 7.35KW
Partiremos de un motor que tiene estas características: véase tabla 2
Motor RA 132 M4
Pm= 7.5 KW
1455 rpm
Con un rendimiento de 88.8 % eso quiere decir que tendrá una potencia útil de
7.5 Kw * 0.88 =6.6 KW
(Potencia de la reductora) Pr = Pm *hr
Como la reductora la vamos a diseñar, pondremos un factor de rendimiento de hr = 0.9 un 10% menos de potencia debidoa los diversos rozamientos de los engranajes
Pr = Pm * hr
Pr =6.6 * 0.9 = 5.94 Kw = 8.07 CV entrando así en las características específicas de potencia de salida que debe de tener nuestra reductora
La relación de transmisión de la reductora 1:10
i=w salidaw entrada ; 0.1=w salida1455 ; 0.1 * 1455 = 145.5 rpm
La velocidad de entrada en la reductora será de 1455 rpm que es lavelocidad de giro del motor y la de salida 145.5 rpm debido a su i=10 de la reductora
Efectuaremos las operaciones con un piñón de salida de Z1 = 20
i= Z1Z2 ; 0.1=20Z2 ; Z2 = 0.120 ; Z2 = 200
n1 * z1 =n2*z2 vemos que la relación se cumple
Descomponemos para hallar una relación lógica y que se encuentre en el mercado o sea relativamente fácil de fabricar
20 = 22 * 5
200 = 23 * 52295929595484=i
184518452032=i
Z1= 18 dientes engranaje recto
Z2=45 dientes engranaje recto
Z3=18 dientes engranaje recto
Z4=45 dientes engranaje recto
Z5=20 dientes engranaje cónico
Z6=32 dientes engranaje cónico
El módulo recomendado para transmitir estas potencias irá en función del material, para un acero bajo en carbono y para las evoluciones que vamos a tratar, serecomienda alrededor de 3, que será el que tomaremos como referencia para hacer los cálculos.
Así pues tendremos:
Potencia .6 Kw = 6600 w = 8.97 CV
ω = 1455 rpm = 152 rad/seg
Módulo 3
Z1 = 18 dientes
Dp = Z * m = 18 * 3 = 54 mm = 0.054 m
Par motor
P (w) = M (Nm) * ω ( rad/seg)
M=6600152=43.42 Nm
A la salida del motor
Al reducirse la velocidad de rotación proporcionadapor el motor, se consigue un incremento de par motor (Nm) en la misma proporción en que se ha reducido la velocidad, así pues tendremos un par motor a la salida de la reductora de 434.2 Nm considerando que el rendimiento de nuestra reductora
*Cálculo de la carga tangencial Wt*
Wt=60*Pπdn
Siendo n la velocidad del engrane 1455 rpm y el diámetro primitivo 54mm
Wt=60*6600 wπ0.0541455 =1605 N
Cálculo de los ejes
Para calcular el eje, nos ponemos en el peor de los casos, es decir, en donde el eje va a sufrir más esfuerzos, que será a la salida del motor cuando hay un mayor número de revoluciones, así podremos utilizar ese diámetro de ejes para toda la reductora.
d = 110 3Pn 110 38.971455=19.67 mm
el diámetro de los ejes será de 20mm
Cálculo de rodamientos
Se haescogido un rodamiento del mercado acondicionado a las dimensiones de nuestros ejes y obturados para que la lubricación de los rodamientos y la de la propia caja reductora sea independiente
d = 20
D = 47
Vamos a comprobar que las capacidades son superiores a nuestras necesidades:
L=106fH * CFx
Donde L en revoluciones: duración nominal del cojinete, en servicio
FH es el factor dedureza a las temperaturas de servicio que será
ISO 200 250 300
FH=1 0.9 0.75 0.6
C en KN : factor de carga dinámica del cojinete que según nuestro catalogo es 13.5 KN
X exponente de duración e servicio = 3 ( nuestro caso) para cojinetes de bolas contacto puntiforme y 10/3 para otros (agujas, barriles, rodillos y conos contacto lineal)
F será nuestra fuerza de carga dinámicamente...