Engrane sin fin
Enviado por kevincunalata • 24 de Diciembre de 2020 • Apuntes • 651 Palabras (3 Páginas) • 117 Visitas
Diseñar un engranaje para un sistema de alimentación de mezclado en donde la velocidad de entrada es de 1500 rpm y la relación de velocidades es 40 a 1, la potencia de trabajo requerida es de 6 Hp con un uso diario de 8 horas, el motor es un motor trifásico tipo jaula de ardilla, la temperatura de funcionamiento es de 60 grados centígrados.
1.- ANÁLISIS
a.- Dimensionamiento
b.- Análisis de fuerzas
2.- DISEÑO
a.- Determinación de esfuerzos generados y cargas aplicadas
b.- Determinación de fuerzas permisibles
DESAROOLLO
Datos
Potencia
H=6 hp
Velocidad de entrada n=1500 rpm
Velocidad de salida n=37.5 rpm
a.- Dimensionamiento
Supuestos o hipótesis
Diámetro del eje
d_(w=) 1,40 pulg
Entradas del gusanillo
Nw=1
Paso diametral normal
Pn=8 dientes/pulg
Angulo de Presión normal
∅_(n=) 25º
Temperatura:
T=60ºC
Cálculos
Número de dientes de la rueda dentada
mG=NG/Nw
NG=40*1
NG=40
mG=40 dts
Paso diametral transversal
Pt=Pn cosλ
Por métodos iterativos determinamos que lamda es 5,125
Pt=8 cos5,125=7,968 dts/in
Calculamos el diámetro de paso de la rueda dentada
dG=NG/Pt=40/7,9687=5.02in
Ángulo de presión transversal
ϕt=tan^(-1)〖tanϕn/cosλ 〗
ϕt=25,088
Paso circunferencial transversal que es igual al paso axial del gusanillo
pt=px=Π/Pt=0,394 in
Ángulo de hélice
λ=tan^(-1)〖L/(Π dw)〗
En donde
L=nw px
λ=5,123
Verificamos si el diámetro del gusanillo se encuentra dentro del rango siguiente
0.922<1.4<1,627 por lo tanto, se acepta
Calculamos las velocidades
Vw=(π dw nw)/12=(π 1,4 (1600 rpm))/12=549,78 pies/min
VG=(π dG nG)/12=(π 5,02 in (37,5 rpm))/12=49,28 pies/min
Vs=Vw/cosλ =551,985 pies/min
f=0,0276
nlculamos la eficiencia del tornillo sin fin
e=(cosϕn-f tanλ)/(cosϕn+f cotλ )
e=0,744
Análisis de fuerzas
Determinamos la potencia de diseño
Hd=Ka nd Ho
nd=1,3 impuesto
El ka = 1,3 seleccionada de la tabla 7-1
Hd=1,3 (1,3)(6)=10,14 hp
Determinamos la potencia de accionamiento
Hw=Hd/e=13,629 hp
Perdida de potencia por deslizamiento
Hs=Hd-Hw=3,489 hp
Cargas aplicadas sobre la rueda dentada
WGt=(33000 (Hd))/VG=(33000 (10,14))/49,28=6790,179 lb
Wt=W cos〖ϕn cosλ 〗
Determinar la carga aplicada sobre el gusanillo
Wwt=817.77 lb
Wwt=(33000 (Hw))/Vw
Wwt=(33000 (13,629))/549,78=818,067 lb
Carga de fricción
Wf=-208.18lb
Hf=(Wf Vs)/33000=3.482 hp
2.- DISEÑO
Supuestos de diceño
Material
Para el tornillo sin fin un acero aleado
Para la rueda dentada un bronce
a.- Determinación de esfuerzos generados y cargas aplicadas
Esfuerzo generado en el diente de la rueda dentada
σ=(Wt P)/(F Y)
σ=(〖Wt〗_G )/(p_n F_G y)
FG<2/3 dw<1in
σ=(4508,54 )/(π/Pn (1in)0,3892)=22124,04 psi
b.- Determinación de fuerzas permisibles
Kw=115
Potencia de trabajo
H=(Wt V)/33000
Potencia de accionamiento
Hd=Ka nd H
Diseñar un engranaje para un sistema de alimentación de mezclado en donde
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