Problema de cálculo y diseño de engranajes (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

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#184594
JMGV escribió:Otro asunto:

Si a(1) = a(2) -> Cnom(1) = Cnom(2) (ejes coalineados = distancias centros nominales igualadas), y normalizamos m:

a(1) = 240 mm
a(2) = m·(Z2/2+7) = 234 mm, con m=12 y Z2=25

¿Qué pasa con esos 6 mm, de 240-234?

Si haces lo mismo con m=8 y Z2=46, cuadra perfectamente a 240 mm, y eso sí es algo que hay que cumplir tajatemente.


M' lo explique, Sr. JCas. :?: :!: :?:

:shock: :shock: Por favor, cójete el libro y repasa lo que has dicho.

Las ruedas con desplazamiento varían su diámetro.

Si parece complicado, no veas lo divertido que es calcular con holguras y tolerancias de por medio.
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#184596
JCas escribió:
JMGV escribió: En el .pdf puse "Se tomará la hipótesis de que no conocemos los desplazamientos, contrariamente a lo que reza en el problema por los motivos aducidos anteriormente", pero me refería a la 2ª etapa, obviamente que es la que se calcula en dicho archivo: Z1=14, Z2=46, y desplazamientos x1=-x2=0,39. ¡Y sin favor!
:nono2 :nono2 ´Vamos a ver. Lo que te dice el examen es que el desplazamiento de ese piñón es 0. Lo de Henriot es una recomendación, no una ley imposible de saltarse. De hecho, a la hora de calcular un engranaje, a veces interesa tener otras prioridades. Normalmente, no es requisito igualar los deslizamientos, y a veces es contraproducente. Me explico:

Se igualan los deslizamientos para tener igual desgaste en rueda y piñón. Aparentemente muy bonito pero mentira de las gordas. Si tienes una realción de 3 a 1 desgastarás 3 veces más el piñón que la rueda. oooops.

Segunda razón por la que es mentira, pero esta vez hacia el otro lado. Normalmente al piñón, debido a su mayor desgaste, se le hace un tratamiento para endurecerlo y a la rueda no (cuestión también de precio). Oooops, ya he descolocado completamente lo que me interesa en realidad.

Tercera razón por la que nos podemos pasar la recomendación de Henriot por donde nos dé la gana: Normalmente tenemos tolerancias de montaje, lo que hace que los deslizamientos de cálculo queden totalmente desvirtuados.

Ahora la pregunta: ¿Y por qué narices se igualan entonces los deslizamientos si no sirve para nada desde el punto de vista del desgaste? La respuesta: si te fijas, unas medidas y otras se contrarrestan y por algo se piensan para que se contrarresten. Se igualan los deslizamientos porque con ellos iguales, el funcionamiento es más suave y el ruido menor. Nada más que por eso. Lo demás, hace tiempo que quedó atrás.

Ahora vamos con el problema. Te dicen: EL DEPLAZAMIENTO DE PIÑÓN ES 0. Eso es lo único que te tiene que importar, y a Henriot que le den.
Si eso es lo que te importa, lo que tienes que hacer es conseguir una rueda que engrane con ese piñón en esa distancia y punto. No te líes más. Para eso está la posibilidad de desplazar la distancia ent´re ejes en el diseño. Si tú pones los dos desplazamientos positivos tendrás más distancia de la inicial, si pones los dos negativos tendrás menos. En este caso, el desplazamiento de la rueda te sirve para compensar la merma o lo que te sobre de diámetro de cálculo inicial en diámetro. Recuerda que el diámetro de funionamiento ahora te viene dado por el módulo y por el desplazamiento de la rueda.


Si te das cuenta, yo no hago ese cálculo porque parto de otra forma de hacerlo, considero que Z2>30, que puede valer Z2=46 (y de hehco sale por cálculo para m=8). Realmente Z2=46 sale de 240 = m·(Z2/2+7) que es una ecuación que sale al igualar la distancia de centros nominal a(1) con la distancia de centros nominal a(2) que es m·(Z2/2+7), esw decir, teorizamos que a(1)=a(2). Voy a repasar porque la sdesigualdad del cálculo es m<10,909, para tener entonces que ir buscando para abajo, pro si existe algún fallo aunque creo recordar que era porque estaba impuesto qeu Z2(II)>30 ¿de dónde sale ese M·z2/2+7)? a(2) = r1(2)+r2(2)=7m+m·Z2/2 = m·(Z2/2+7), siendo 7 = Z2/2 en la ec. m = 2r/Z Al final, a lo que he llegado es que es falso que Z2(II)>Z2(I). Si se invierte esta desigualdad, m>10,909, siendo m=12, 14,..., pero entonces todos los exámenes estaban mal los enunciados, y eso sí que me ha hecho dudar pero bien :?: :?: :?: Son demasiados problemas en que siempre aparecía esto. ¿Coincidencia?

No sé de donde se habrán sacado eso de que Z2(II)>Z2(I), pero no tiene ni pies ni cabeza desde el punto de vista lógico. No es más que una cuantificación de muchos problemas en que se repetía y yo tomé como que siempre era así para dos etapas, simple observación. Te pasaría todos los enunciados, venían dadas las Z2 para las coronas (ruedas) ¿No sería una parte del enunciado sin más valor que el de una pista para la resolución del problema?


En resumidas cuentas, que se hace todo a ojo, pues si las recomendaciones de Henriot se pasan por el forro, no hay criterio ninguno en la realidad, salvo qe cuadren luego las resistencias y potencias con los fallos estudiados. Joe, vaya anárquico, qué desilusión :x
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#184598
Por mi parte, ha quedado todo muy claro. Creo que estas explicaciones valen más que reflejar los cálculos de todos los coeficientes, que es en sí, un procedimiento meramente mecánico.

Esto de diseñar engranajes ha pasado para mí de tratarse de un trabajo físicamente descriptible a una labor meramente artesanal fruto de la experiencia tecnológica sin más y donde no existe un criterio más que la experimentación y la prueba y error.

De todas formas he llegado a la conclusión de que en el diseño en el libro de referencia se podría decir algo de que en la 2ª etapa debería ponerse un módulo mayor, cosa que creo que no viene o yo no recuerdo. Creo que de esto no viene nada (no viene, comprobado) y es que, lo curioso, es que en todos los exámenes que pusieron venía al revés, y además de que la rueda de la 2ª etapa tenía más dientes, generalmente los módulos eran iguales y no superiores en esa 2ª etapa. Al final, va a ser porque la resolución era más fácil, pero lo que me sorprende es que algo que no es usual aparezca al menos en 6 problemas de examen que he observado y en ninguno al revés, siendo lo habitual y correcto :?: :shock: . Eso sí que me ha dejado flipado.
Última edición por JMGV el 19 Sep 2009, 08:40, editado 2 veces en total
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#184601
JCas escribió:
JMGV escribió:
JCas escribió:Lo que se hace cuando no estás en las condiciones de dicha tabla es simplemente igualar los deslizamientos. De hecho, Yo no uso nunca esa tabla, pues es muy bonito conseguir deslizamientos muy bajos, pero lo es mucho más conseguir una buena resistencia, y esta se consigue dando un desplazamiento positivo a ambos elementos (piñón y rueda). Por tanto, es más interesante siempre buscar un equilibrio entre ambos objetivos. Se buscan las condiciones de trabajo en las cuales se obtenga un deslizamiento equilibrado y bajo y, además, el desplazamiento sea el adecuado para conseguir una resistencia mayor. Muy interesante este último párrafo, pero de eso no se habla para nada en Lafont, ¿no?. Buscar siempre deslizamientos en torno a 0 o muy bajos y ambos positivos :shock: ¿Eso viene en otros libros?->

No lo dice Pilar Lafont y yo quizás aquí me lancé y hablé demasiado. Había cosas que no te debía contar :cabezazo :cabezazo Lo que sí te dice Pilar (creo recordar en la página anterior al de la tabla, aunque no tengo el libro en la mano desde hace tiempo) es que no se deben tener deslizamientos negativos. Si encuentras algo en otros libros sobre como calcular los desplazamientos en función tanto de la resistencia como del deslizamiento (las dos cosas a la vez) me avisas que igual me compro al que lo ponga.


Yo sí conservo el libro. De hecho, conservo todos los libros de la carrera y para mí son joyas de consulta.
En el párrafo 1.16, Utilización de dentaduras desplazadas para equilibrar los deslizamientos específicos máximos entre piñón y rueda pone literalmente:
En un engranaje con dentaduras normalizadas el deslizamiento específico máximo sufrido por el piñón es claramente superior al deslizamiento específico máximo sufrido por la rueda...La utilización de dentaduras desplazadas, con desplazamiento positivo para el piñón y negativo para la rueda puede conducir a equilibrar el deslizamiento específico entre ambas ruedas, y como consecuencia a equilbirar el desgaste sufrido por ambas ruedas(pág. 32)

En la pág. 30 hace una argumentación muy elaborada sobre los deslizamientos, último párrafo, pero de los consejos que tú has expuesto en este hilo, nada de nada, con lo cual queda claro que en engranajes hay que estar muy en contacto con ellos de forma real.

Por lo tanto, he llegado a la conclusión de que ni siquiera un profesor de una asigantura de engranajes puede realmente saber si un diseño funcionaría de verdad, a menos que haya investigado y/o trabajado en engranajes y a lo mejor es por ello que, tanto a mí, enunciando una regla inválida [Z2(II)>Z2(I)] en base a la observación de problemas de exámenes, como a ti, preguntándote que de dónde había salido eso, nos ha dejado este asunto un poco extrañados. Menos mal que hablando nos hemos entendido y hemos llegado a saber algunos secretillos del mundo de engranajes. Espero no haberte sacado nada del know-how.

Ciertamente hemos podido saber que de la teoría a la práctica va un gran trecho en el caso de engranajes. Quería verlo y ya lo he visto. Gracias, maestro :amo
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#184603
Existe un artículo en internet:

http://www.monografias.com/trabajos6/ensi/ensi.shtml

que busqué cuando estaba con la asignatura intentando encontrar ecuaciones para los desplazamientos. Ya no te las voy a pedir, por lo que me has comentado.

Existe algo que me ha llamado la atención en este artículo y son las fallas en las transmisiones por engranajes. En el artículo habla de 4 fallas:

1) Picadura-fatiga superficial (igual que Lafont),
2) Desgaste:disminución de espesor en diente en zona cabeza y pie por no lubricación adecuada.
3) Deformación plástica de la superficie de los dientes o fluencia friccional
4) Fractura del diente en la base (igual que Lafont).

Desde el punto de vista de un experto como tú, ¿Lafont juega con el principio de Pareto y subestima las causas 2 y 3 por no ser frecuentes?
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#184717
JMGV escribió:Existe un artículo en internet:

http://www.monografias.com/trabajos6/ensi/ensi.shtml

que busqué cuando estaba con la asignatura intentando encontrar ecuaciones para los desplazamientos. Ya no te las voy a pedir, por lo que me has comentado.

Existe algo que me ha llamado la atención en este artículo y son las fallas en las transmisiones por engranajes. En el artículo habla de 4 fallas:

1) Picadura-fatiga superficial (igual que Lafont),
2) Desgaste:disminución de espesor en diente en zona cabeza y pie por no lubricación adecuada.
3) Deformación plástica de la superficie de los dientes o fluencia friccional
4) Fractura del diente en la base (igual que Lafont).

Desde el punto de vista de un experto como tú, ¿Lafont juega con el principio de Pareto y subestima las causas 2 y 3 por no ser frecuentes?

No. El no reflejarlo es por otras causas. No sé si lo pone en algún sitio cuando habla de lubricación, pero el 2º caso no es problema en el diseño del engranaje en sí, sino que lo es del sistema de lubricación. Es un fallo que se acrecenta cuando tienes impurezas en la grasa. Fallo habitual es considerar que se puede reparar fácilmente un reductor cambiando directamente la rueda dentada desgastada o rota. El problema es que lo primero que hay que hacer es limpiar absolutamente todo el interior del reductor, eliminando completamente toda la grasa que tenga, pues llevará partículas de acero de la rueda rota. Estas partículas dentro de la grasa limarán todos los componentes en usos posteriores. Por tanto, es necesario limpiar y luego volver a engrasar.

El tercer fallo sale cuando te has pasado mucho en la carga del equipo. Es muy extraño que te salga el cálculo a fatiga y a resistencia superficial y que después pase esto. Cuando sale suele ser en ruedas tratadas superficialmente y normalmente la deformación no es realmente superficial sino que se encuentra en la unión entre la capa superficial y el núcleo de la pieza. Es, por tanto, un problema del proceso del tratamiento térmico y no del diseño del dentado, y desde el punto de vista de éste último nada se puede hacer. Es un problemón, pues si no se descubre pronto, dará lugar a una rotura igual a la de fatiga (si no se rompe por fatiga también), y confundirá a quien intente dar solución al problema, pues intentará corregir donde no es necesario. Aún así, es raro que salga y no se note que el equipo va muy, pero que muy sobrecargado. De ahí también la importancia de tener resistencias similares en los diferentes pasos. Así, cuando uno está excesivamente sobrecargado y se rompe, los otros pasos estarán también dañados suficientemente como para darte pistas del uso o de las cargas a las que ha estado sometido al equipo.

Como dices, el cálculo de engranajes no consiste en conocer unas fórmulas y aplicarlas. Ese es un grave error que se da mucho hoy día, y aparecen muchos "profesionales" con un buen programa de cálculo pretendiendo saberlo todo. En esto, es un "fifty-fifty", donde lo uno sin lo otro no es suficiente nunca. No te sorprendas demasiado porque así es en el 90% de las cosas, y en muchas de ellas las cosas van mucho más lejos. Ya he dicho muchas veces que hace años que no calculo un eje, y no recuerdo de ninguno que se me haya roto en ese tiempo y utilizo ejes muy, pero que muy pequeños para lo que es habitual. Normalmente, estas cosas dependen más de saber como se comporta el material, donde te va a dar guerra, saber donde has de hacer un tratamiento superficial, ... que de lo que te diga una serie de frías fórmulas. Ésto no ha de desilusionarte, sino todo lo contrario. Piensa que si todo lo reducimos a tres fórmulitas y dos programas de cálculo, ninguno de nosotros haría falta. Mira la firma en cuanto a la ingeniería y el arte. Es por algo.
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#184851
Una página curiosa. Faltan unos cuantos tipos de rotura más:

http://www.docentes.unal.edu.co/eespejo ... ejo_UN.pdf
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