Clase VIII - Alumnos (1)

7/25/2019 Clase VIII - Alumnos (1)

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SENATI - Servicio Nacional de Adiestramiento en Trabajo Industrial

FAMILIA OCUPACIONAL : Industrial Manufacturera

CARRERA : Procesos de Produccin Industrial

Asignatura: Diseo Mecnico II

Lima, Octubre 2015Profesor: Ing. Jos Carhuaricra

8 y 9Tema.- ENGRANAJES RECTOS.


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Temario

1. Introduccin al estudio de losENGRANAJES RECTOS.

0.- Contenido del tema

1. Objetivos de este capitulo.

2. Conceptos bsicos para entender el

calculo de engranajes.

3. Tipos de engranajes rectos.


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Temario

2. ENGRANAJES RECTOS.


1. Geometra de los engranajes rectos.

2. Nomenclaturas y propiedades del diente deengranajes rectos.

3. Interferencia entre dientes de engranajes

rectos.4. Relacin de velocidades entre engranajes.

5. Fuerzas, Par Torsional y Potencia enEngranajes.


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Temario

2. ENGRANAJES RECTOS.


6. Calculo de Esfuerzos de los dientes enengranajes por flexin.

7. Calculo de Esfuerzos de los dientes enengranajes por picadura.

8. Seleccin del material.


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Temario

3.Diseo de Transmisiones porENGRANAJES RECTOS.


1. Pasos para la seleccin y Diseo de

ENGRANJES RECTOS.

2. Otras Tablas.

3. Ejercicios Propuestos.


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Temario

4.Representaciones graficas detransmisin por ENGRANAJES RECTOS

(Inventor).


1. Videos y tutoriales de instruccin.


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Temario

5.Utilizacin de software para seleccin deENGRANAJES RECTOS.


1. Link de accesos a informacin relevante.


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Temario1.- Introduccin a la transmisinpor ENGRANAJES RECTOS.

1. Objetivos del capitulo.

Reconocer y describir las caractersticas

principales de los engranajes rectos.

Identificar los conceptos principales para

el diseo de Engranajes Rectos.

Identificar los pasos y normativa AGMA. Aplicar los pasos para la seleccin y

Diseo de Transmisiones por Engranajes

Rectos.


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2. Conceptos bsicos para entender el calculo

de engranajes

AGMA - Asociacin Americana de Fabricantes

de Engranajes.


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de engranajes

Perfil de un Diente de Engranaje.


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de engranajes

Curva Involuta.


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de engranajes

Engrane

de Involutas.


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2. Conceptos bsicos para entender el calculo de

engranajes

Ciclo del

Engranado.


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Temario2.- ENGRANAJES RECTOS.



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2. Nomenclaturas y propiedades del dientede engranajes rectos.

a) Dimetro de Paso


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b) Paso Circular =


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2. Nomenclaturas y propiedades del dientede engranajes rectos.b) Paso Circular = =


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c) Paso Diametral = /


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c) Paso Diametral = /= /


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d) Relacin de Pasos =

e) Addendum a


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f) Dedendum b


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f) Holgura c = b - a


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g) Dimetro Exterior = +


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h) Dimetro de Raz o Interior =


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i) Altura Total = +


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j) Profundidad de Trabajo = = +


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k) Espesor del Diente =

=


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l) Juego (J): es el espesor necesario para

realizar una buena lubricacin.


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l) Juego (J): es el espesor necesario para

realizar una buena lubricacin.


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m) Ancho de la Cara


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m) Ancho de la Cara


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n) Chaflan o filete


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) Cara


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o) Flanco


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p) Distancia entre Centros = ( +)/


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q) Angulo de Presin


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q) Angulo de Presin = /


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q) Angulo de Presin (Tipos de ngulos de

presin) La forma 20 es la mas

comercial.


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q) Angulo de Presin, afecta las

caractersticas del diente de engranaje.


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q) Relacin de Contacto, es el numero

promedio de contacto entre dientes, y la

cifra mnima recomendada es de 1,2dientes.


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3. Interferencia entre dientes de engranajesrectos.


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Lo causa en su mayora el ngulo de

ataque, segn los diversos trabajos

realizados es el ngulo de 20 el quemenos interferencias ocurren.


45/104



Eliminacin de Interferencias (socavacin).


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4. Relacin de velocidades y tren deengranajes.


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4. Relacin de velocidades y tren deengranajes.


48/104




49/104




50/104



Fuerza Tangencial.

Par Torsin

Fuerza Radial y Fuerza Normal


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6. Calculo de Esfuerzos y seleccin dematerial en los dientes en engranajes por

flexin.

Esfuerzo flexionante,


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flexin.

a) Factor de Sobrecarga,

Fuentes de Potencia


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flexin.


Maquinas Impulsadas.


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flexin.


Tabla para calculo de factores.


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flexin.

b) Factor de Tamao,


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flexin.

c) Factor de Distribucin de Carga,


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flexin.


Factor de Proporcin del Pin


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flexin.


Factor de Proporcin del Engrane


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flexin.

d) Factor de Espesor de Orilla,


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flexin.

d) Factor de Espesor de Orilla,

=


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flexin.

e) Factor Dinmico,

2 ENGRANAJES RECTOS


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flexin.

e) Factor Dinmico,

2 ENGRANAJES RECTOS


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flexin.

f) Factor de Geometra, J (para =20)

2 ENGRANAJES RECTOS


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flexin.

Ecuacin para seleccin de material.

()

x

2 ENGRANAJES RECTOS


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flexin.

a) Factor por Ciclo de Esfuerzo,

N de ciclos.

2 ENGRANAJES RECTOS


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flexin.


N de ciclos.

2 ENGRANAJES RECTOS


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flexin.


2 ENGRANAJES RECTOS


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flexin.

b) Factor de Confiabilidad,

2 ENGRANAJES RECTOS


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flexin.

c) Factor de Seguridad,

Usualmente se utiliza cuando hay

incertidumbre respecto a los datos del

problema, en el caso que no lo halla su

valor es 1.0 y en el caso que se tenga

dudas de los datos su valor es 1.5

2 ENGRANAJES RECTOS


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Esfuerzo por Contacto.

2 ENGRANAJES RECTOS


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a) Factor por Geometra, I

2 ENGRANAJES RECTOS


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b) Coeficiente Elstico,

2 ENGRANAJES RECTOS


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Ecuacin para seleccin de material.

()

x Para el PION

()

x Para el

ENGRANE

2 ENGRANAJES RECTOS


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a) Factor de resistencia a la picadura por

numero de ciclos de esfuerzo, .

2 ENGRANAJES RECTOS


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b) Factor de Seguridad,

Usualmente se utiliza cuando hayincertidumbre respecto a los datos del

problema, en el caso que no lo halla su

valor es 1.0 y en el caso que se tenga

dudas de los datos su valor es 1.5

2 ENGRANAJES RECTOS


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c) Factor de Confiabilidad,

T i

2 ENGRANAJES RECTOS


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d) Factor por Relacin de Durezas,

Para empezar se recomienda que sea 1.0el valor tentativo, luego con el desarrollo

y recalculo de los esfuerzos y materiales

se puede ser mas especifico este valor.

T i

2 ENGRANAJES RECTOS


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d) Factor por Relacin de Durezas,

= /

T i

2 ENGRANAJES RECTOS


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8. Seleccin del Material.

Una vez obtenido los valores para la

seleccin de material se procede a

seleccionar el tipo de material portablas.

En su mayora los esfuerzos por

picadura de dientes son los mas

destructivos pero tambin tomaremos

en cuenta los esfuerzos por flexin.

T i

2 - ENGRANAJES RECTOS


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8. Seleccin del Material.a) Seleccin del Material por Picadura

T i



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8. Seleccin del Material.a) Seleccin del Material por Picadura

T i



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8. Seleccin del Material.b) Seleccin del Material por Flexin.

T i



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8. Seleccin del Material.b) Seleccin del Material por Flexin

T i

3 - Diseo de Transmisiones por


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Temario3.- Diseo de Transmisiones porENGRANAJES RECTOS.

3.1 Pasos para seleccin de ENGRANAJESRECTOS.

Ejercicio 01

Disee un par de engranajes rectos que

sern parte del impulsor de un martillocincelador con que se dosifica astillas de

madera para el proceso de fabricacin de

papel, se espera un uso intermitente, el

equipo consta de un motor de 3 Hp a 1750

Rpm y el engrane debe girar a 463 rpm

realizar el diseo de tal manera que sea

compacto.

T i



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Ejercicio 01








compacto.

T i



86/104



Ejercicio 01








compacto.

T i



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Temario3. Diseo de Transmisiones porENGRANAJES RECTOS.


Ejercicio 01








compacto.

T i



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Ejercicio 01








compacto.

Temario



89/104



Ejercicio 01








compacto.

Temario

3.- Diseo de Transmisiones por


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Ejercicio 01

1. Calculo de la Geometra.

Datos:

Se debe evitar la interferencia se elige

un =20 (por ser mas comercial) se

elige un = 18 (Diapositiva 44).

Se toma un = 12 (Tentativo).

El VR = 1750/463 = 3.7796

Temario



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Ejercicio 01


a) Calculo de

= 18*3.7796 = 68.03

Validando: /= / x/1750 = 18/68

X= 463.23 (si va).

Temario



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Ejercicio 01


b) Calculo de ;; C; a, b y c

= /= 18/12 = 1.5 Pulg.

=

/= 68/12 = 5.7 Pulg.

C = (+) / = 3.583 Pulg.

a = / ( )= 1/12 = 0.083 Pulg.

b = . / ( )= 1.25/12 = 0.10417 Pulg

c = . / ( )= 0.25/12 = 0.02083 Pulg

Temario



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Ejercicio 01


b) Calculo de ;;;; J y F = + = 1.5 + 2* 0.083 = 1.7 Pulg.

= + = 5.7 + 2* 0.083 = 5.87 Pulg.

=

= 1.52* 0.10417 = 1.29166 Pulg.

= = 5.72* 0.10417 = 5.49166 Pulg.

= /=3.1416*12/2 = 18.85 Pulg.

J (Diap. 31 e Interpolando) = 0.066 Pulg.

F (Diap. 33) = 12/12 = 1 Pulg.

Temario



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Ejercicio 01

2. Calculo de Esfuerzo por Flexin.

a) Calculo de

b) Calculo de

()

x

Temario



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Ejercicio 01


Hallando: = / * =126000*3/(1750*1.5) = 144 Lb.

=

F = 1 Pulg.

= . =

Si F = 1; = 1.5 F/ = 0.667 = 0.04

Si F = 1; asumiendo ENGRANAJES ABIERTOS = 0.264

= .

Temario



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Temario pENGRANAJES RECTOS.

Ejercicio 01


Hallando: Si = /= *1.5*1750/12 = 687 Pie/min =

= .

Si = 18; = 68= . = .

= . y =

Temario



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Ejercicio 01


Hallando: =

SF= 1 Si = 60*3000*1750*1=3.15 10(8) ; = 60*3000*463*1=8.33 10(7)

= . y = .

17.1 Ksi Pin13.3 Ksi Engrane

Temario



98/104


Ejercicio 01

3. Calculo de Esfuerzo por Picadura.

a) Calculo de

b) Calculo de

()

el PION

()

el ENGRANE

Temario



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Ejercicio 01


Hallando: = / * =126000*3/(1750*1.5) = 144 Lb.

=

F = 1 Pulg.

= . =

Si F = 1; = 1.5 F/ = 0.667 = 0.04

Si F = 1; asumiendo ENGRANAJES ABIERTOS = 0.264

= .

Temario



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Ejercicio 01


Hallando: Si = 18; VR = 3.778I = .

Asumiendo que utilizaremos el mejor material para que el diseo

sea mas compacto que en este caso es el acero entonces =

2300 (Diap. 72)

= .

Temario



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Ejercicio 01


Hallando: =

SF= 1 Si = 60*3000*1750*1=3.15 10(8) ; = 60*3000*463*1=8.33 10(7)

= . y = .

= 1

133.5 Ksi Pin129.3 Ksi c Engrane

Temario



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Ejercicio 01

4. Seleccin de Material.

Picadura:133.5 Ksi Pin129.3 Ksi c Engrane

Flexion:17.1 Ksi Pin13.3 Ksi Engrane

Temario



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Ejercicio 01

4. Seleccin de Material.

Conclusin: Viendo la Tabla de materialespodemos indicar que puede ser un material

de grado 1 con un HB = 340 entonces puede

ser un material templado totalmente y el mas

cercano segn nuestra tabla de materiales deAcero es el 4140

Temario



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3.1 Ejercicios Propuestos.

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