Diseño de caja reductora
Enviado por Diego González Polo • 21 de Abril de 2020 • Trabajos • 1.516 Palabras (7 Páginas) • 93 Visitas
INDICE
INTRODUCCIÓN
DESARROLLO
DISCUSIÓN
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA
- INTRODUCCIÓN
Mediante el presente documento se pretende diseñar una caja reductora totalmente funcional, formada por tres etapas que cumpla unos determinados requisitos.
Para ello ha sido necesario la aplicación de todos los conocimientos adquiridos en las clases magistrales recibidas a lo largo del curso como los adquiridos de manera autónoma mediante la investigación por diferentes medios. También ha sido necesaria la utilización de un catálogo de un conocido fabricante de cajas reductoras “Bonfiglioli” como su propia página web.
- DESARROLLO
Para el diseño de la presente caja reductora se parte de las siguientes condiciones:
[pic 1]
[pic 2]
[pic 3]
[pic 4]
[pic 5]
Con la relación de reducción y la velocidad a la salida se obtiene la velocidad a la entrada:
[pic 6]
Corresponde a un motor de tres pares de polos a 60Hz
Fácilmente se puede calcular la potencia a la salida de la caja reductora con los datos de los que se dispone:
[pic 7]
Siendo:
Mt2: Momento torsor a la salida
CV: Potencia a la salida
n2: Velocidad a la salida
Despejando CV:
[pic 8]
[pic 9]
Siendo el rendimiento general de la caja reductora:
[pic 10]
Por lo que a cada etapa le corresponde un rendimiento de:
[pic 11]
Determinación del número de dientes de los engranajes:
Con la relación de reducción conocida y teniendo en cuenta que la caja reductora consta de tres etapas, iterando se puede obtener el número de dientes de cada engranaje.
[pic 12]
Suponemos que las relaciones de reducción en cada etapa son semejantes.
[pic 13]
Tras varias iteraciones la relación de reducción queda:
[pic 14]
Descifrado de engranajes:
Cada par de engranajes constituye una etapa y poseerá su propia relación de reducción. Al tratarse de una caja reductora formada por tres etapas, serán necesarios seis engranajes para construirla, distribuidos en cuatro ejes.
[pic 15]
La distancia entre los ejes de entrada y salida O1O4 ha de ser de 350 mm.
Accediendo al catálogo del fabricante se puede observar que en este tipo de cajas reductoras los ejes que van montados en las mismas no están alineados.
[pic 16]
Según muestra la imagen ha de cumplirse:
[pic 17]
Midiendo en los planos de la carcasa del fabricante las distancias entre centros son:
[pic 18][pic 19][pic 20]
1ª Etapa:
Z1=24 dientes
Z2=75 dientes
m=2,25 mm
Cos β = Cos 15⁰
Cos α = Cos 20⁰
[pic 21]
[pic 22]
[pic 23]
La corrección total será:
[pic 24]
[pic 25]
Calculando los radios base:
[pic 26]
[pic 27]
Para repartir la corrección a cada engranaje de manera correcta los ángulos de presión aparentes han de ser iguales, resultando:
[pic 28]
[pic 29]
Finalmente, los radios corregidos son:
[pic 30]
[pic 31]
[pic 32]
2ª Etapa:
Z3=22 dientes
Z4=72 dientes
m=3 mm
Cos β = Cos 15⁰
Cos α = Cos 20⁰
[pic 33]
[pic 34]
[pic 35]
La corrección total será:
[pic 36]
[pic 37]
Los radios base quedan:
[pic 38]
[pic 39]
Para repartir la corrección a cada engranaje de manera correcta los ángulos de presión aparentes han de ser iguales, resultando:
[pic 40]
[pic 41]
Finalmente, los radios corregidos son:
[pic 42]
[pic 43]
[pic 44]
3ª Etapa:
Z5=24 dientes
Z6=77 dientes
m=4 mm
Cos β = Cos 15⁰
Cos α = Cos 20⁰
[pic 45]
[pic 46]
[pic 47]
La corrección total será:
[pic 48]
[pic 49]
Los radios base son:
[pic 50]
[pic 51]
Para repartir la corrección a cada engranaje de manera correcta los ángulos de presión aparentes han de ser iguales, resultando:
[pic 52]
[pic 53]
Finalmente, los radios corregidos son:
[pic 54]
[pic 55]
[pic 56]
[pic 57]
Cálculo de los momentos torsores
Para se tiene en cuenta que el rendimiento por etapa de reducción no es el 100%, además se cumple que el momento torsor dentro de un eje es igual para todos los engranajes que van montados en el mismo.
Calculado anteriormente el rendimiento de cada etapa y conocido el momento torsor del eje de salida (Engranaje 6), se puede fácilmente calcular el momento torsor de los demás engranajes, recorriendo la reductora desde la salida hasta la entrada:
Engranaje 6:
[pic 58]
Engranaje 5:
[pic 59]
Engranaje 4:
[pic 60]
Engranaje 3:
[pic 61]
Engranaje 2:
[pic 62]
Engranaje 1:
[pic 63]
Calculo de las fuerzas a las que están sometidos los engranajes:
Engranaje 1:
[pic 64]
[pic 65]
[pic 66]
[pic 67]
Se cumple:
[pic 68]
Engranaje 2:
...