Tipos De Engranes Helicoidales

El eje vertical que se muestra en la figura es impulsado a una velocidad de 600 rpm con 4 hp que entran mediante el engrane biselado. Cada una de las ruedas dentadas transmite 2hp hacia un lado a hojas mezcladoras impulsoras en un recipiente de un reactor químico. E l engrane biselado tiene un paso diametral de 5, diámetro de paso igual a 9 pulgadas un ancho de la cara de 1.31 pulgadas y unángulo de presión de 20°. Utilice un Acero AISI 4140OQT 1000 para el eje.

Calculo de fuerzas en el punto A
Ancho de cara = A = 1.31” TA= 6300HPη TA= 630004600
Pd = 5
Dp = 9.00” TA=420 lb pulg
ϕ= 20°
Rm = 3.83”


FAT


FAR FAa




Fuerza Tangencial

FAT= TARmFAT= 4203.83 FAT=108.24 lb

Fuerza Radial

FAR=FATTanϕCosα

Para poder usar esta ecuación es necesario saber la dimensión del ángulo α el cual se puede despejar de la siguiente ecuación
Rm= DP2-A2Senα 3.83= 92- 1.312Senα
α=71.18°
Obtenido el valor de α lo sustituimos en la ecuación anterior para obtener el valor de FARFAR=108.24Tan 20°Cos 71.18° FAR=12.079lb

Fuerza Axial

FAa=FATTan 20°(Sen 71.18°)
FAa=108.24Tan 20°Sen 71.18° FAa=37.2891lb


Fuerzas en el punto C

TC=63000×HPη TC= 63000×2600
TC=210 lb



FC




La fórmula para el cálculo de la fuerza ejercida por una Catarina sobre un eje es la siguiente.
FC=TCDC2FC= 210102
FC=42 lb

Fuerzas en el punto D

FC=FD FD=42 lb

Esto es debido a que son los mismos sprockets desarrollando o entregando la misma a potencia y con la misma velocidad lo único que cambia es la dirección de la fuerza en el punto D con respecto al punto C.


FD



Representación de las fuerzasPlano Z–X

FAR=12.709lb Fc=42lb FER



FBR FD=42lb

Hacemos sumatorias de momentos en el punto B para obtener la fuerza FER

∑MB= -FAR×3.25+FC×3.75-FD×6.25+FER×9.75∑MB=-12.079×3.25+42×3.75-42×6.25+FER×9.75

FER=41.3-157.5+262.59.75 FER=15

Se realiza una sumatoria de fuerzas en Z para determinar el valor de FBR
∑FX= -FAR+FBR-FC+FD-FER
∑FX=-12.709+FBR-42+42-15
FBR=12.709+42-42+15 FBR=27.709

Plano Y-X
FAT=108.24lbFET

FBT

Sumatoria de momentos en E
∑ME=FBT×9.75-FAT×13
∑ME=FBT×9.75-108.24×13
FBT=108.24×139.75 FBT=144.32lb

Sumatoria de fuerzas en el eje Y
∑FY=-FAT+FBT-FET
∑FY= -108.24+144.32-FET
FET=144.32-108.24FET=36.08lb

FAT
FAa FAR
FBA FC FET FER

FBR FATFD






CALCULO DE DIAMETROS MINIMOS
Propiedades del material a tomar en cuenta en el diseño del eje...