Esfuerzos en dientes - apuntes 1 PDF

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para poder presentar el examen correctamente te puede ayudar a poder pasarlo...

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REALIZADO POR:

Ing. Jose Miguel Bernal González

JOSE LUIS AGUILAR VALDEZ

UNIDAD 3 ACTIVIDAD 2 ESFUERZOS EN DIENTES

181M0264

AGUJITA COAHUILA.

Diseño de Elementos Mecánicos

Abril 21 2021

Esfuerzos en dientes Engrane: se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranes son componentes dentados que, unidos a otros similares, forman un sistema de engranajes usado para transmitir movimiento y potencia. Los engranes generalmente poseen dos zonas comunes donde ocurre la falla, bien sea en la zona del contacto o en la raíz del diente. Este trabajo está orientado a estudiar los esfuerzos en la raíz del diente. Los primeros estudios se presentaron en 1892 [5], en donde se evaluaron los esfuerzos en la raíz del diente, usando como referencia la teoría de viga en cantiliver y presentó como resultado una ecuación que aún conserva vigencia y aplicación. Mediante el MEF se han realizado estudios más avanzados como el desarrollado en 1974 por Chabert, Tran y Mathis [2], que usaron un modelo de un solo diente y como resultado de su estudio de MEF sugirieron fórmulas que permiten el cálculo simple del esfuerzo máximo en los dientes del engrane. Recientemente, M. Díaz y F. León en 2004 [6], notaron que las variaciones de los esfuerzos en la raíz entre los modelos numéricos de la pareja de dientes con un torsor aplicado y el de un solo diente con una carga puntual no eran significativas. Consecuentemente, se desarrolla en este trabajo un modelo de un solo diente que permita evaluar los esfuerzos en la raíz en forma sistemática, sencilla y que brinde resultados adecuados para las variaciones de los parámetros fundamentales en el diseño de EDR.

Tipos de engranajes: Cilíndrico en V También se les conocen como espina de pescado o doble helicoidal ya que incorporan dos engranes helicoidales colocados opuestamente, algunos pueden llevar una pequeña ranura entre las dos hélices. Estos se utilizan prácticamente para lo mismo que los helicoidales simples con la única diferencia que este tipo de engranaje elimina el empuje axial que se genera en los simples.

Cilíndricos Helicoidales Este tipo de engrane se caracteriza por tener sus principalmente cuando se necesitan altas velocidades principales características es silenciosa comparados con

dientes inclinados y se utilizan y una potencia alta. Una de sus que su marcha es más suave y los engranes rectos.

Cónicos rectos Este tipo de engranes permiten transmitir el movimiento entre ejes colocados en ángulos principalmente a 90 grados y se le llama así debido a la construcción en forma de cono de uno de los engranes.

Cilíndricos Rectos Son los más comunes, se utilizan cuando los ejes son paralelos y cuando se necesitan grandes reducciones, velocidades medias y/o pequeñas.

Paso del diente recto Paso circular: es la distancia medida sobre la circunferencia de paso entre determinado punto de un diente y el correspondiente de uno inmediato, es decir la suma del grueso del diente y el ancho del espacio ente dos consecutivos.

Análisis de fuerzas En la Figura se muestra la distribución de fuerzas actuantes en un engranaje. Componentes de la fuerza 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: Fn =F ∙ cos ( θ) Ft =F ∙ sin ( θ) Potencia La fuerza tangencial se puede relacionar con la capacidad de transmisión de potencia y torque según la siguiente expresión:

Donde H es la potencia, T es el torque, ω es la velocidad de rotación y DP es el diámetro primitivo.

Ventajas Los engranajes helicoidales tienen la ventaja que transmiten más potencia que los rectos, y también pueden transmitir más velocidad, son más silenciosos y duraderos; además, pueden transmitir el movimiento de ejes que se corten. De sus inconvenientes se puede decir que se desgastan más que los rectos, son más caros de fabricar y necesitan generalmente más engrase que los rectos. Nomenclatura

Paso del Diente En los engranes helicoidales, por su naturaleza (dientes en hélice), va a tener dos pasos. Pn = paso circular normal Pt = paso circular transversal

Análisis de fuerza Engranaje cónico helicoidal: se utilizan para reducir la velocidad en un eje de 90°. La diferencia con el cónico recto es que posee una mayor superficie de contacto. Es de un funcionamiento relativamente silencioso. Además, pueden transmitir el movimiento de ejes que se corten. Los datos constructivos de estos engranajes se encuentran en prontuarios técnicos de mecanizado. Se mecanizan en fresadoras especiales....