Foros de SóloIngeniería

- 12 Ene 2012, 19:29 #291218

Hola, sigo tus consejos
El caso es el siguiente: necesito transmitir 70 hp a 15 rpm, el engranaje final me sale disparatado con un espesor de cara de metros, no se como hacerlo.
se trata de un reductor con tres ejes, nº 1, entrada de potencia 70 hp a 150 rpm con un engranaje de z1= 12 dientes
eje nº 2 intermedio con dos engranajes Z2=40 dientes(engranado con z1), Z3=12 dientes (engranado con z4 que mueve el eje de salida)
eje nº3 que es el eje de salida con el engranaje z4=50 dientes
Las rpm las he redondeado, necesito a la salida sobre 15 rpm más o menos, y en la entrada tengo sobre 140 o 150 rpm.
si necesitais algun dato más me lo dices
un saludo

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- 13 Ene 2012, 09:04 #291253

Hola, sigo tus consejos
El caso es el siguiente: necesito transmitir 70 hp a 15 rpm, el engranaje final me sale disparatado con un espesor de cara de metros, no se como hacerlo.
se trata de un reductor con tres ejes, nº 1, entrada de potencia 70 hp a 150 rpm con un engranaje de z1= 12 dientes
eje nº 2 intermedio con dos engranajes Z2=40 dientes(engranado con z1), Z3=12 dientes (engranado con z4 que mueve el eje de salida)
eje nº3 que es el eje de salida con el engranaje z4=50 dientes
Las rpm las he redondeado, necesito a la salida sobre 15 rpm más o menos, y en la entrada tengo sobre 140 o 150 rpm.
si necesitais algun dato más me lo dices
un saludo

Sí, hace falta algún dato más. ¿Qué módulo has calculado para cada paso? ¿Utilizas desplazamientos? ¿Qué espesores te salen? ¿Recto o helicoidal?

Por otro lado, la relación que tienes, no te da la velocidad que buscas ni en broma, pues te sale una relación total de 13.33 en lugar de un 10:1 que es lo que te hace falta. Además, has seleccionado en ambos casos 12 dientes. ¿Has mirado el número mínimo de dientes por penetración? La teoría dice que como mínimo 14 con algún matiz, y yo me iría por lo menos a 17, que es lo que recomienda directamente (te lo digo de memoria, no me acuerdo ahora mismo del porqué podía bajarse a 14 dientes, pero te aseguro que esos eran los números). Aunque en la práctica y con un par de truquillos se puede bajar el número de dientes hasta menos de la mitad de lo recomendado, para eso hay que saber un poco más que el par de días que necesitan algunos para aprender economía. Además, con tan bajo número de dientes, es probable que el coeficiente de engrane esté por debajo de 1. En esa situación, si por cálculo no te sale que el engranaje se rompe en un tiempo cortísimo, ya te digo yo que en la práctica no funcionará correctamente. Al principio lo único que verás es un engranaje ruidoso. Después, cuando dure un suspiro, te darás cuenta de que algo has hecho mal.

Desde luego, si tu problema es que en el último paso te salen metros de espesor, es porque tienes una rueda muy pequeña en diámetro. Opciones hay dos. Aumentar el diámetro aumentando el número de dientes o aumentar el módulo, que además tiene la ventaja de que aumentas la resistencia a fatiga (ojo con la de Hertz, que podría incluso bajar). En tu caso, tendrás que hacer ambas cosas, pues por lo que te dices te falta muchísimo para llegar a donde quieres.

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"Arte sin ingeniería es soñar, ingeniería sin arte es calcular"
"Yo te lo explico, porque no me cuesta nada y además es mi obligación" Reivindicador Dixit
"Esto es teóricamente posible pero prácticamente improbable" Mecagüenlá dixit
"En teoría no hay diferencia entre teoría y práctica. En la práctica, sí"

- 13 Ene 2012, 09:39 #291255

Perdón por la obviedad, pero para hacerte una idea del orden de magnitud, los engranajes que necesitas serán como poco del pelo de los de la caja de cambios de un coche.

Edito, que soy un gañán... Como va mucho más despacico, tiene más par, y necesitará ruedas algo más grandes, me figuro.

Última edición por chichas el 13 Ene 2012, 11:34, editado 1 vez en total

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¿Qué?

Contenido

Cacahué

- 13 Ene 2012, 10:27 #291262

Hola gracias por la respuesta
¿Qué módulo has calculado para cada paso? si tanteo con modulo 8 o 9, espesor de cara de varios metros
si tanteo con espesor de cara de 10 cm, me sale modulo de metros.
¿Utilizas desplazamientos? no
¿Recto o helicoidal? rectos
Simplificando el problema se me reduce a lo siguiente:
70 hp a 10 rpm me da un par de 49197,97 Nm, que para un engranaje de 300 mm de diametro nos da una fuerza tangencial de 327986,47 N, aproximadamente 32.798,64 kgf, mi problema es ¿que engranaje aguanta 32 toneladas en un diente?
Realmente no necesito ir el detalle de nº de dientes etc, sino ver en que fallo en este planteamiento, porque la realidad es que hay reductores que dan esos pares.
gracias

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- 13 Ene 2012, 10:44 #291265

Hola gracias por la respuesta
¿Qué módulo has calculado para cada paso? si tanteo con modulo 8 o 9, espesor de cara de varios metros
si tanteo con espesor de cara de 10 cm, me sale modulo de metros.
¿Utilizas desplazamientos? no
¿Recto o helicoidal? rectos
Simplificando el problema se me reduce a lo siguiente:
70 hp a 10 rpm me da un par de 49197,97 Nm, que para un engranaje de 300 mm de diametro nos da una fuerza tangencial de 327986,47 N, aproximadamente 32.798,64 kgf, mi problema es ¿que engranaje aguanta 32 toneladas en un diente?
Realmente no necesito ir el detalle de nº de dientes etc, sino ver en que fallo en este planteamiento, porque la realidad es que hay reductores que dan esos pares.
gracias

Chichas es como la caja de cambios de un automóvil pero el último paso aguanta aprox 200 veces más de par.
El problema es que los has calculado de gelatina. A groso modo y calculando el diente como una viga empotrada te sale mucho más pequeño que eso que dices.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

[Webmaster]

- 13 Ene 2012, 10:46 #291266

Hola gracias por la respuesta
¿Qué módulo has calculado para cada paso? si tanteo con modulo 8 o 9, espesor de cara de varios metros
si tanteo con espesor de cara de 10 cm, me sale modulo de metros.
¿Utilizas desplazamientos? no
¿Recto o helicoidal? rectos
Simplificando el problema se me reduce a lo siguiente:
70 hp a 10 rpm me da un par de 49197,97 Nm, que para un engranaje de 300 mm de diametro nos da una fuerza tangencial de 327986,47 N, aproximadamente 32.798,64 kgf, mi problema es ¿que engranaje aguanta 32 toneladas en un diente?
Realmente no necesito ir el detalle de nº de dientes etc, sino ver en que fallo en este planteamiento, porque la realidad es que hay reductores que dan esos pares.
gracias

Te he enviado una advertencia y la has ignorado.

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Instrucciones de participación en los foros
Preguntas frecuentes sobre participación básica
¿Errores, sugerencias?

- 13 Ene 2012, 11:02 #291268

Esto es para Antonio Alé
Quien eres y de que me estas hablando?, no entiendo nada

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- 13 Ene 2012, 11:16 #291269

Me puedes hacer un planteamiento con las formulas que utilizas, es que yo por mas vueltas que le doy no me sale.
Gracias
Por cierto sabes quien es Antonio alé, parece que esta enfadao conmigo.

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- 13 Ene 2012, 11:23 #291271

http://www.unav.es/adi/UserFiles/File/8 ... rectos.pdf
Aquí tienes el detalle completo de cálculo

Si sabes calcular el módulo resistente de un pérfil, el momento flector de una viga empotrada y algo de trigonometria no tardaras en darte cuenta del fallo que puedas estar cometiendo.

Contenido

Seguros que tienes un privado que te hace mención sobre normas que has incumplido. Antonio es el administrador y quien las propone, así que bota a subsanarlo que esto en otros tiempos huviese sido el baneo asegurado.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 13 Ene 2012, 12:27 #291277

Desde luego que algo debes tener mal. A mi con ese par de salida, me sale que con un módulo 12 (600 mm de rueda) te hace falta un espesor de 240mm, que es, pero no tanto. Aún así, yo aumentaría número de dientes. Revisa las unidades que estás manejando que te estás equivocando en algún sitio.

Tampoco sé de donde sacas que la rueda tendrá 300 mm de diámetro. Con un módulo 8 ya se te va por encima de los 400.

Una aclaración sobre el espesor de rueda. Si el cálculo está bien hecho, a partir de un espesor la resistencia no aumenta, sino que disminuye. El cálculo deja de ser válido. En ese caso, hay buscar aumentar la resistencia aumentando el tamaño de las ruedas ya sea aumentando el número de dientes o el módulo. Y digo aumentar el tamaño porque el problema es más marcado en la resistencia superficial, no en el cálculo a fatiga.

En tu caso, con los datos que has dado, no es posible alcanzar la resistencia necesaria a base de aumentar el espesor. Para módulo 10, con un diámetro de rueda sobre los 520mm, el espesor de mayor resistencia está en torno a los 300mm. A partir de ahí, la resistencia disminuye.

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"Yo te lo explico, porque no me cuesta nada y además es mi obligación" Reivindicador Dixit
"Esto es teóricamente posible pero prácticamente improbable" Mecagüenlá dixit
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- 13 Ene 2012, 12:34 #291279

En tu caso, con los datos que has dado, no es posible alcanzar la resistencia necesaria a base de aumentar el espesor. Para módulo 10, con un diámetro de rueda sobre los 520mm, el espesor de mayor resistencia está en torno a los 300mm. A partir de ahí, la resistencia disminuye.

Eso es por la flexiòn de ejes? en un hipotético caso en que entrase la fuerza por las dos puntas del eje aumentaría también la resistencia en proporción al espesor?

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 13 Ene 2012, 13:06 #291283

En tu caso, con los datos que has dado, no es posible alcanzar la resistencia necesaria a base de aumentar el espesor. Para módulo 10, con un diámetro de rueda sobre los 520mm, el espesor de mayor resistencia está en torno a los 300mm. A partir de ahí, la resistencia disminuye.

Eso es por la flexiòn de ejes? en un hipotético caso en que entrase la fuerza por las dos puntas del eje aumentaría también la resistencia en proporción al espesor?

La verdad es que me pillas, pues no recuerdo exactamente la razón matemática y estoy vago para volver a sacarla hoy. Es algo que además estuve comprobando hace no demasiado tiempo. Si no recuerdo mal, se debía más bien a las tolerancias de fabricación. A partir de cierto punto no tienes garantías de que no sea la pared contraria la que empuje. Además, si no recuerdo mal, la influencia de la flexión del eje se recoge en una serie de recomendaciones sobre el espesor, pero no en el cálculo en sí, y se debe más a tener un sólo apoyo que dos o una sola rueda en el eje o dos. Si lo piensas, si el cálculo fuese lineal, a medida que aumentamos el espesor aumentaríamos proporcionalmente la resistencia, pero no ocurre así. A partir de ciertos espesores, tendremos zonas sin contacto entre los dientes, pues la carga puntual no será suficiente para vencer las imperfecciones. Lo que provocaremos si seguimos aumentando en realidad será llegar a un máximo en la resistencia. Esto sería lo que conseguiríamos si tuviésemos un solo diente. Sin embargo, como tenemos uno detrás, llegará un momento en que éste tenga posibilidad de "alcanzar" al de delante. Es decir, que los contraflancos se toquen. Como siempre, llevándolo al absurdo es como mejor se ve. Imaginemos una rueda como la del compañero, con un diente de módulo 8. ¿Cuanto le damos de holgura? ¿Una décima por ejemplo? Mejor démosle 5, pues no cambiará nada. Pues a ver quien es el listo que consigue tallar un diente de 100 m de espesor (no hace falta irse a kilómetros) con una exactitud tanto en los engranajes como en el montaje, tal que en esos 100 metros no nos hallamos comido dicha holgura por la parte contraria. Antes o después los contraflancos se tocarán y nos aumentarán brutalmente la carga en los dientes.

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- 13 Ene 2012, 13:11 #291284

1.-
d=N/P
d diámetro primitivo
N nº de dientes
P paso
2.-
V=∏ *d*n/12
V en pies por minuto
3.-
Wt= 33000*H/V
Wt en libras

4.-
Kv= 1200/(1200+V)

5.-
F=Wt*P/Kv*Y*σp
6.-
Los valores mínimos y máximos de anchura de cara 3p y 5p respectivamente.

d= 11,81 pulg
n= 10 rpm
Wt= 33000*70/∏*11,81*10= 6226,04 lb

Sy=84kpsi
Factor de seguridad 4

σp=21kpsi
m=9mm=0,354 pulg
P=2,82 pulg
V= ∏ *d*n/12 = 30,91 pie/min
Kv=0.97

F=Wt*P/Kv*Y*σp= 6226,04*2,82/0,97*0,41*21= 2102,25 pulg de ancho de cara.


cual es el problema?

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- 13 Ene 2012, 15:45 #291302

Uf, que pereza, todo en ese sistema raro de unidades

http://materias.fi.uba.ar/6712M/CUJAE_C ... ESTRIA.pdf

Tienes también hojas de cálculo de engranajes en internet. Sólo hay que buscar un poco.

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- 13 Ene 2012, 16:23 #291304

En un mundo ideal esixtiría proporcionalidad entre ancho del diente y resistencia, es parecido aquello que comentabamos que realmente las roscas solo trabajan en sus primeros 6 o 7 hilos, por lo que dices me da que pensar que muchas pueden ser las variables, torsion/flexión del eje, torsión incluso de la caja por sus propias fuerzas interiores o fuerzas exteriores, tolerancias de fabricación. flexión de la base del diente, holgura de rodamientos etc, sobre todo cuando se combinan empujes axiales (engranaje helicoidal) y rodamientos cónicos el descuelgue puede ser notable.

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