INTRODUCCIÓN

Una caja de engranajes es un mecanismo formado por varios pares de engranes acoplados de tal forma que el elemento conducido de uno de ellos es el conductor del siguiente. Suele denominarse como la cadena cinemática formada por varias ruedas que ruedan sin deslizar entre sí. Generalmente se recurre a ellos porque no es posible establecer una determinada relación de transmisión entre dos ejes mediante un solo par de ruedas dentadas; o también porque se desea obtener un mecanismo con relación de transmisión variable, lo que tampoco es posible con un solo par de ruedas.

Los reductores de velocidad son mecanismos apropiados para el accionamiento de toda clase de máquinas y aparatos de uso industrial que necesitan reducir su velocidad y aumentar el torque de una forma segura y eficiente.

El diseño de un reductor, al ser un dispositivo que contiene engranajes, ejes, rodamientos, chavetas, tornillos, tapas, retenedores y empaques de diferentes materiales y sometidos a fuerzas, además de los conceptos generados por la utilización de diferentes paquetes de software utilizados para el cálculo y diseño virtual de las piezas, garantiza una adquisición muy importante de conocimientos base de una formación integral para Ingeniería Mecánica.

El diseño mecánico constituye uno de los pilares de la ingeniería mecánica. Su importancia radica en que cualquier estructura o máquina (y sus componentes) debe ser ideado de forma tal que, además de cumplir con normas y estándares internacionales, debe realizar su función eficazmente, dentro de rangos que incluyen el nivel de confiabilidad, seguridad y eficiencia de producción. Diseñar implica tener en cuenta muchos criterios. Estos criterios están basados principalmente en mediciones experimentales y en los factores de seguridad, que no es más que una medida de cuantas veces por encima de lo calculado puede ser confiable un elemento.

Uno de los primeros pasos de ese largo camino de diseño, es ese conjunto de suposiciones que se hacen después de tener ideas bien fundamentadas de lo que se quiere crear. El ingeniero se destaca por hacer suposiciones, con el fin de simplificar los modelos o abordar fácilmente los problemas.

PROYECTO FINAL

Reductor de velocidad

Diseñar un reductor de velocidad de engranes (engranajes) rectos planetarios que se le suministra 4 hp al eje de entrada por medio de un acoplamiento flexible. El eje gira a 1200 RPM. La potencia se transmite con choque moderado, 24 h/día. Hay tres engranajes planetarios igualmente espaciados. Engranaje interno se mantiene fijo.

Debe llevar:

A. Determinar las dimensiones que deben tener los ejes para transmitir las potencias. La potencia se toma del eje por medio de un acoplamiento.

B. Determinar el menor diámetro que puedan tener los engranajes, si la razón de velocidad es 8 a 1. Ningún engranaje debe tener menos de 15 dientes. Emplear dientes “stub” a 20º (ángulo de presión). Verificar las cargas dinámicas y de desgaste.

C. Determinar la longitud de los dientes de los engranajes.

D. Determinar el tamaño del pasador sobre el cual gira en el brazo un engranaje planetario. El pasador es de acero SAE 1030.

E. Determinar la carga en los cojinetes. Los cojinetes de cada eje están separados 6”.

F. Describir la transmisión del momento en la unidad. Se describe con las siguientes preguntas: ¿Qué momento se debe aplicar en la base? ¿Este momento depende del sentido de rotación del eje de entada?

G. Especificar el tamaño de los pernos que se deben utilizar en la base.

H. Determinar las dimensiones de la cuña que se debe emplear para fijar engranajes en el eje de entada. La cuña puede ser de acero SAE 1020.

I. Seleccionar los rodamientos necesarios en base al catálogo SKF.

J. Diseñar toda la estructura de la carcasa.

K. Presentar el análisis de fuerza sobre cada elemento.

L. Hacer manual de mantenimiento.

M. Dibujo de todas las vistas necesarias.