Proyecto de Diseño

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Índice

Ilustraciones        1

1.        Introducción        2

2.        Objetivos        3

3.        Planteamiento del Problema.        4

4.        Procedimiento de diseño        5

4.1 Calculo de la relación de transmisión.        5

4.2        velocidad final o giro real de salida        5

4.3 Calculo del número de dientes del Piñón.        5

4.3        Cálculo de los parámetros geométricos de los engranes        6

4.4        Relación de contacto.        7

4.5        Cálculo del número de esfuerzos Flexionantes.        8

4.5.1        Cálculo de la fuerza Tangencial.        9

4.5.2        Calculo y selección del ancho de la cara del diente F.        10

4.5.3        Factor de geometría por flexión (J)        10

4.5.4        Factores de Ampliación de Carga.        11

4.5.4.1        Factor de sobrecarga (Ko)        11

4.5.4.2        Factor de Tamaño (Ks)        12

4.5.4.3        Factor de distribución de carga. (Km)        12

4.5.4.4        Factor de Orilla (Kb)        13

4.5.4.5        Factor dinámico (Kv)        13

4.5.5 Esfuerzos Flexionantes        14

4.6        Cálculo del número de esfuerzos al contacto        15

4.6.1        Coeficiente elástico (Cp)        15

4.6.2        Factor de geometría al contacto (I)        16

4.6.3        Esfuerzo al Contacto.        16

4.7        Selección de los materiales para el piñón y la corona.        17

4.7.1        Cálculo de los factores de ciclos de esfuerzos para el contacto y la flexión        17

4.7.1.1        Vida de diseño en Horas (Lhrs)        17

4.7.1.2        Cálculo del número de ciclos para el piñón y la corona.        17

4.7.2 Factor de ciclo de esfuerzo por flexión para el piñón y la corona.        18

4.7.3 Factor de ciclo de esfuerzo por contacto para el piñón y la corona        19

4.7.4 Calculo del número de esfuerzo admisible en la corona        20

4.7.4.1 Factor de Confiabilidad Kr        20

4.7.4.2 Factor de Temperatura Kt        20

4.7.4.3 Factor de seguridad Sf        21

4.7.4.3 Factor de dureza Ch        21

4.7.4.4 Esfuerzo admisible en la corona        22

4.7.5 Selección de los materiales del piñón y la corona.        22

4.8        Verificación de los esfuerzos de seguridad        23

4.8.1        Numero de esfuerzos admisibles.        23

4.8.2        Factores de seguridad.        24

4.8.3        Análisis de los coeficientes de seguridad        24

4.9 Calculo de los diámetros de los ejes de transmisión.        24

4.10 Verificación del coeficiente de espesor de orilla KB        25

5.        Conclusión        26

6.        Recomendaciones        26

7.        Resumen de diseño        27

Ilustraciones

Ilustración 1 Numero de dientes del Piñón        5

Ilustración 2 Factor de Geometría J        10

Ilustración 3 Factores de Sobrecarga Ko        11

Ilustración 4 Factores de Tamaño Ks        12

Ilustración 5 Valores para obtener Cma        13

Ilustración 6 Calidad Qv        14

Ilustración 7 Coeficiente Elástico        15

Ilustración 8 Factor Geométrico I        16

Ilustración 9 Factores Por ciclos de esfuerzos Yn        18

Ilustración 10 Factor por ciclos de esfuerzos Zn        19

Ilustración 11 Factor de Confiabilidad, Kr        20

Ilustración 12 Factor por relación de dureza, Ch        21

Ilustración 13 Propiedades de diseño para los aceros al carbón y aleados.        23

1. Introducción

Se requiere diseñar un reductor de velocidad que posea engranajes Cilíndricos de dientes Helicoidales, para una turbina que transmite potencia a un generador eléctrico. Se plantea un problema de manera que nosotros los estudiantes del curso del primer semestre del año 2020, para la asignatura de Diseños de Elementos de Maquinas I, tengamos que desarrollar un análisis para un sistema de trabajo de precisión cerrada. Este proyecto se enfocará en el diseño de reductor de velocidad de engranajes de dientes rectos entre el acople de una turbina a un generador eléctrico.

Los aspectos más importantes en el estudio de reductores de velocidad de engranajes de dientes helicoidales son la distancia entre centros de cada rueda dentada, el módulo de trabajo para cada rueda, el Angulo de evolvente en los dientes del engranaje, el Angulo de la Hélice, el cálculo de las relaciones de trasmisión del mecanismo, los tipos de aceros a usar para cada rueda dentada y el rendimiento que se obtendrá al usar la que los cálculos nos dicten. Con el objetivo de informar al lector cuales son las opciones que se pueden tomar para la solución de las variantes y el resultado obtenido de seleccionar uno de los caminos.

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