CALCULOS DE ELEMENTOS DE MAQUINAS IIEngranajes Helicoidales

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Mecánica

copyright 2002-II Ing. Salvador Onofre

RPM DE LOS PIÑONES “A” Y “B”

23.1144

17523500 ==pn

MATERIALES PARA “A” Y “B”

Piñon:

BHN=400 ⇒ Satp = 29.5 Kgf / mm2 (menor valor)

Engranaje:

BHN=300 ⇒ Sacg = 87 Kgf / mm2 (menor valor)

ESTIMADO DE “C”

a) Por resistencia a la fatiga36.0

032.0016.0

.*

.*

2

1

+=

ppg

g

SatKP

nmKm

C

CDatos : mg = 4 , P = 45 CV , np = 1144.23 RPM K = 800 (Engranaje tallados con fresas de rosetas) K = 370 - 800 Ko = 1 Tabla 10 (Bomba centrífuga a 24 hrs.) Satp = 29.50 Kgf / mm2

36.0

32.0016.0 5.291*45

*23.1144*4

800*

231

+=C C=239.16 mm

b) Por desgaste:37.0

20

3.01.01 .

*.

*2

1

+=

gSacCP

nmKm

Cpg

g

CDatos : mg = 4, P = 45 CV , np = 1144.23 rpm K1 = 6000 Piñón Engranaje Acero Acero Co = 1 Tabla 10 (Bomba centrífuga a 24 hrs.) Sacg = 87.00 Kgf / mm2

C=237.01 mm37.0

23.01.0 871*45

*23.1144*4

6000*

241

+=C

MATERIALES

PIÑON ENGRANAJEK1

Acero

Acero

Fe Fddo

Acero

Fe Fddo

Fe Fddo

3800 - 6000

3500 - 5400

3200 - 5000

Valor estimado de “C”

Por resistencia a la fatiga C =239 mm

Por desgaste C = 237 mm

C = 240 mm (Valor estimado)

Características del Piñón y Engranaje”

C

φn = 20°

(16d) 15° ≤ ψ ≤ 25°

Zpmin = 16d Tabla 7 (Para evitar la interferencia con mg=3)

Zpmin = 16d Tabla 3 (Para evitar el recortado de dientes)

, ψ=15,16,…,25º

ψ=15° 20 ° F.D.

)1(*Ψ**2

minmax

gmZpCosC

m+

=)41(*16

)15(*240*2max +

°= Cosm

mmax = 5.79 mm ⇒ m = 5, 4.5, 4, 3.5

Ψ=+ CosmC

ZZ gp *)*2

(

Estimación del módulo

Suma de dientes del Piñón y Engranaje

Con C=240 mm

Según el cuadro tenemos:

m = 5

Zp = 18

Zg = 73

Ψ = 18.6°

mg = 4.06 (Por exceso)

m Zp+Zg Zp Zg mg ng ψ92 18 74 4.11 278.3 16.691 18 73 4.06 282.1 18.691 23 68 2.96 387.0 18.6

5 90 23 67 2.91 392.8 20.4

90 22 68 3.09 370.2 20.4

88 18 70 3.89 294.2 23.688 18 70 3.89 294.2 23.6

115 29 86 2.97 385.8 16.6114 23 91 3.96 289.2 18.2113 23 90 3.91 292.4 19.7

4 113 28 85 3.04 376.9 19.7112 22 90 4.09 279.7 21.0110 22 88 4.00 286.1 23.6109 22 87 3.95 289.3 24.7

132 26 106 4.08 280.7 15.7130 26 104 4.00 286.1 18.6130 26 104 4.00 286.1 18.6

3.5 129 26 103 3.96 288.8 19.8128 26 102 3.92 291.7 21.0125 25 100 4.00 286.1 24.3

Calculo de los engranajes

mmCosCos

ZpmDp 96.94

)6.18(18*5

)(* ==

Ψ=

mmCosCos

ZgmDg 1.385

)6.18(73*5

)(* ==

Ψ=

smnDp

V p 69.5000,60

23.144,1*96.94*000,60

**=== ππ

Diámetro del piñón

Diámetro del engranaje

Velocidad tangencial

mmsensen

mF 5.98

)6.18(5**2

)(**2

min ==Ψ

= ππ Ancho del flanco F:

Asumiendo F=100 mm

a) Por resistencia a la Fatiga:

K0=1 Kv=0.6, (AGMA 2001-B88,A=23.12 B=0.52) Ks=1.0, Caso General

Km=1.6, Tabla No 13 (F=100mm) Jp=0.58*1=.58 (Fig. 6 y Fig. 8)

KL=1.0 KT=1.0 KR=1 KB=1.0

= −

ORTMS

VLtppP KKKKK

KKJpFmnDxP

****

*******1098.6 7

Pp =243.3CV > 45 CV

b) Cálculo por Desgaste:

C0=1 Cv=0.6, Fig. 18 C-4 Cs=1.0 CM = 1.6 Tabla No 13 CF=1.25 De la fig. 20 Kp=0.1195 Kg=0.1395

( ) 208.01395.01195.0*7318

73 =++

=I

CL=CT=1.0 CR=1(Normal confiabilidad)

33.1300400 ==

g

P

BHNBHN

Fig. 23 CH=1.01 (mg=4.06)

CP=61 Tabla 21 (Materiales: Acero-Acero)

2

7

*****

*******

1098.6

= −

PRT

HLP

FMSO

V

CCCCCDSac

CCCCICFP

xPP=88 CV > 45CV

Cumple!!!

Fig. 20

UN AGRADECIMIENTO ESPECIAL A LA FACULTAD

DE INGENIERIA MECANICA,MI ALMA MATER