Estoy flipando.
No entiendo nada, y mira que llevo ya unos añitos en esto.
Vamos a ver, si no entiendo mal, has calculado el eje que te hace falta en función de los esfuerzos que tienes y quieres un engranaje con diámetro interior igual al eje que tienes. ¿Por qué?
Piensa un poco en como será la rueda dentada. La rueda tendrá una serie de dientes que serán los que soporten el esfuerzo. Estos dientes no tienen ni de lejos el tamaño del eje. Cosas de la física y de resistencia de materiales y demás ciencias que influyen. Si los dientes son más pequeños, normalmente resistirán menos. Aunque los que diseñamos engranajes somos muy buenos, buenísimos diría yo, milagros no sabemos hacer, aunque nos los piden a menudo y a veces nos acercamos. Por tanto, hazte a la idea de que el diámetro de la rueda será bastante mayor que el eje (no un poco, sino bastante mayor). Con suerte, no será mayor que el diámetro de la rueda que tienes y lo podrás acoplar sin muchas dificultades, pero seguro que mayor que el diámetro del eje sí que es.
Como estás en un tamaño ya ligeramente grande, es posible que no te sea fácil encontrar los engranajes que buscas en un catálogo, lo que no quiere decir que no existan o que no se fabriquen. Lo más probable es que tengas que hacerlos a medida, y para un PFC creo que es lo mejor. Claro, te tocará calcular, pero eso es la gracia del tema. No siempre las cosas vienen en catálogo, y a veces hay que buscarse la vida de otra forma. Ese cálculo, si eres avispado, se lo puedes sacar a un fabricante que te lo dé por lo menos aproximado por la cara y basándote en su buena voluntad. Y normalmente te dirá que sí, que te lo da, y cuando las ranas tengan barba te darás cuenta de que llevas años esperando y no te ha mandado nada. Que le vamos a hacer, los fabricantes a veces somos así de perros. Así que tu mejor opción es agarrarte los machos y ponerte a ello, hacer unos cálculos e intentar venderle a tu profesor que son correctos. También puedes intentar acoplar un motorreductor adecuado, y si el profesor te lo admite, tienes la mayor parte del trabajo hecho.
Bueno, a lo que íbamos. Hay que calcular un motorreductor. Tienes las solicitaciones de salida. Sabes que son dos pasos. Está ya todo hecho.
Te han dicho que dos etapas (no lo sé, no das datos), así que al tajo. Si tienes dos etapas, hay unas recomendaciones de Niemann que te dice como sería el reparto ideal de ratio entre ellas. El ratio total lo tendrás pues supongo que tendrás idea del motor que vas a poner. Si no lo tienes, ya tienes un buen sitio por donde empezar. Yo, sinceramente, para dos etapas, paso bastante de lo que diga Niemann y pongo lo que me sale de cierto sitio según me convenga y según lo que estoy buscando, aunque a grandes rasgos, viene a ser mitad en ratio para cada uno (raíz cuadrada aproximadamente). Si tienes el ratio de la rueda de salida, el esfuerzo que tiene que hacer, el tipo de movimiento, la velocidad de salida, tienes todos los datos necesarios para calcular el engranaje. Olvídate de diámetro interior o exterior, eso sale como resultado, no como base de cálculo. Por supuesto, si te salen los diámetros menores de lo que has calculado para el eje, es que algo has hecho mal. Cuando tengas el engranaje de salida, tendrás todos los datos para el de entrada. Ya sabes lo que hay que hacer.
Como tienes mucho trabajo por delante, y te saldrán mil dudas en el camino, aquí estamos para ayudarte. Pregunta tranquilo, que nadie nació sabiendo.
P.D. Voy a mirar a ver si en algún sitio tengo fabricantes de ruedas dentadas que las vendan según catálogo en el tamaño que necesitas, aunque lo dudo mucho.
Edito: Mira en
http://www.equitrans.eshttp://www.engranajesmiralles.comKidelan
http://www.tamsa.eshttp://www.trame.es