Ferrari Virgen Enzo

Ramirez Agustin Gilberto

FUERZA EN ENGRANES RECTOS

Diseño por limitación de espacioDiseño por FuerzaDiseño por fuerza – otros factores

Diseño de engranes rectos

En los engranes cilíndricos rectos la fuerza actuante en un engranaje embonado a otro, se manifiesta en dos direcciones, una radial y otra tangencial.

Se muestra la distribución de fuerzas actuantes en un engranaje. Nótese que la fuerza actuante sobre la línea de presión se discrimina en dos componentes, una radial y otra tangencial, las cuales vienen dadas por la siguiente expresión:

Ambas fuerzas actúan en la misma dirección de la línea de acción pero con diferente sentido. Ambas pueden representarse en sus respectivas componentes

Calculo de esfuerzos transmitido entre dientes

Calculo de resistencia del diente

¿Para que nos sirve el análisis de fuerzas?

La potencia (P) y el par de fuerza (T) que transmite un engranaje están relacionados junto con la velocidad angular de giro a través de la siguiente expresión:

P = T · ωsiendo,P,   la potencia transmitida por el eje,

en W (watts);T,   es el par de fuerzas que desarrolla,

en N·m;ω,   es la velocidad angular a la que gira el

eje, en rad/s.

El par de fuerzas (T) y el esfuerzo tangencial (Ft) en el engranaje están relacionados a partir del radio de su circunferencia primitiva según la siguiente expresión:

T = Ft · rsiendo r el radio de la circunferencia

primitiva del engranaje.Por lo tanto, el esfuerzo tangencial también

puede expresarse en función de la potencia transmitida (P) a partir de la siguiente expresión:

Ft = P/ ω · r

Un sistema de engranajes es impulsado por un motor cuya velocidad angular es de 60 rev/min, el diámetro del piñon es de 15cm y transmite una fuerza sobre la linea de acción a 30° de 5 KN . Calcule la potencia del motor requerida

Pot=Ft*VFuerza tan * Vel lineal

Velocidad lineal:

VV=0.4712 mm/s

Fuerza Tangencial:Ft = F.cos ØFt=5Kn*cos(30°)Ft=4.33Kn4.33 KN * 0.4712 m/s = 2.04KW

Un primer enfoque para discriminar la resistencia de los dientes de engranajes se debe a Lewis (1892), quien con un planteo simplificado obtuvo una expresión para dimensionado y/o diseño bajo flexión.

Factor de lewis

En los engranajes la fuerza actuante se ubica a lo largo de la línea de presión y dependiendo del tipo de engranaje, esta puede descomponerse en dos fuerzas perpendiculares entre sí, en el caso de engranajes rectos.

En casi todas las ocasiones en que se tengan por lo menos un par de engranajes embonados, se contará con la presencia de un motor, por tanto, se hace necesario conocer las relaciones existentes entre la potencia de un motor y los engranajes que impulsa.

Conclusión