Diseño y cálculo de un reductor de velocidad de dos etapas

Industriales. Engranajes: cálculo. Módulos. Diámetros primitivos. Piñones. Lubricación. Eje de entrada. Fatiga

  • Enviado por: Amparo Martí
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 36 páginas

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  • DATOS:

  • Apellidos: Nombre D.N.I

    Paca Paca Paca

    Rodi rodi rodi

    aaaaaa

    Se han seleccionado los dos primeros D.N.I para hacer los cálculos de potencia y relación de transmisión.

    Diseño y cálculo de un reductor de velocidad de dos etapas

  • CÁLCULO DE ENGRANAJES.

  • 2.1.-Relación de transmisión de cada etapa.

    Ecuaciones utilizadas:

    Las relaciones de transmisión de cada etapa serán distintas para evitar interferencias de montaje entre ejes y engranajes evitando que engranen los mismos dientes de piñón y rueda.

    2.2.-Cálculo de diámetros por deflexión torsional.

    Se aplica una restricción de máxima deflexión torsional en los ejes de 0.25º/m.

    Y para el cálculo del par:

    Nota: Como en el eje de entrada y en el de salida tenemos sendos ranurados para las arandelas elásticas, consideramos que el diámetro para la rigidez torsional debería ser el del fondo del ranurado, y aumentamos el diámetro 5 mm en los 2 ejes. (45 mm y 95 mm respectivamente), aunque realmente sería innecesario ya que el ancho de dicho ranurado no va a influir prácticamente en dicha rigidez.

    2.3.-Estimación de diámetros primitivos en piñones.

    2.4.-Tabla de posibles módulos.

    Los diámetros de los piñones se han obtenido a partir de la siguiente fórmula:

    Etapa 1:

    Etapa 2

    Se ha seleccionado un módulo de 5 para ambos engranajes para minimizar costes de mecanizado.

    2.5.-Viscosidad del lubricante. Estimación inicial.

    Se empleará un aceite SAE 60. Estimación de densidad: 800 Kg/m³. A 40ºC se obtiene una viscosidad dinámica de 300mPa y una viscosidad cinemática de 375mm²/s.

    2.6.-Cálculo de las anchuras de los engranajes.

    Engranaje etapa 1:

    Se empleará fundición gris FG 35. Dureza HB 230. SFL=9 hbar. SHL=43 hbar.

    Engranaje etapa 2:

    Se empleará fundición con grafito esferoidal FGE 100. Dureza HB 300. SFL=22hbar. SHL=64hbar.

    Resumen de resultados de las 2 etapas:

    2.7.-Comprobación de viscosidad del lubricante.

    Empleamos el método United.

    SAE 70:

    Viscosidad dinámica: Viscosidad cinemática:

    Los resultados se muestran en la siguiente tabla:

    El aceite SAE 70 es válido para los dos engranajes.

  • DISEÑO DE LOS EJES.

  • 3.1.-Selección de la configuración.

    Los engranajes y ejes serán tal y como indica el siguiente esquema y el sentido de giro será horario en el eje de entrada.

    3.2.- Cálculo a fatiga.

    3.2.1.- Eje de entrada.

    3.2.1.1.- Esquema del eje

    3.2.1.2.- Diagrama de esfuerzos sobre el eje

    DIAGRAMA DE FUERZAS SOBRE EL EJE (Plano YZ. Plano XZ)

    DIAGRAMA DE FLECTORES SOBRE EL EJE

    Plano YZ: Plano XZ:

    3.2.1.3.- Resumen de resultados de fatiga.

    Diámetros de las secciones:

    Sección: Diámetro (mm)

    C 45

    F 28

    G 15

    3.2.2.- Eje intermedio.

    3.2.2.1.- Esquema del eje

    3.2.2.2.- Diagrama de esfuerzos sobre el eje

    DIAGRAMA DE FUERZAS SOBRE EL EJE (Plano YZ Plano XZ)

    DIAGRAMA DE FLECTORES SOBRE EL EJE

    Plano YZ: Plano XZ:

    3.2.2.3.- Resumen de resultados de fatiga

    Diámetros de las secciones:

    Sección: Diámetro (mm)

    D 30

    E 40

    F 44

    3.2.3.- Eje de salida

    3.2.3.1.- Esquema del eje

    3.2.3.2.- Diagrama de esfuerzos sobre el eje

    DIAGRAMA DE FUERZAS SOBRE EL EJE (Plano YZ Plano XZ)

    DIAGRAMA DE FLECTORES SOBRE EL EJE

    Plano YZ: Plano XZ:

    3.2.3.3.- Resumen de resultados de fatiga

    Diámetros de las secciones:

    Sección: Diámetro (mm).

    F 46

    G 29

    H 95

    3.2.4.- Comprobación de los coeficientes de seguridad

    3.2.4.1.- Eje de entrada (Etapa 1)

    3.2.4.2.- Eje intermedio (Etapa 2)

    3.2.4.3.- Eje intermedio (Etapa 1)

    3.2.4.4.- Eje de salida (Etapa 2)

    3.3.- DEFLEXIÓN LATERAL

    3.3.1.- Eje de entrada