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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA Asignatura: Diseño de elementos y máquinas

Fecha:

2157 IMET8

Nombre: CHIMARRO A., Juan David. Tema: Engranes rectos y helicoidales 13-4) Un piñón recto de 21 dientes se acopla a una rueda de 28 dientes. El paso diametral es 3 dientes/pulg y el ángulo de presión es de 20°. Haga un dibujo de los engranes, que muestre un diente en cada engrane. Encuentre y tabule los siguientes resultados: cabeza, raíz, claro, paso circular, espesores de los dientes y diámetros de los círculos base; las longitudes del arco de ataque, de salida y de acción, así como el paso base y la relación de contacto.

13-8) Para evitar el problema de interferencia en un par de engranes rectos con un ángulo de presión de 20° especifique el número mínimo de dientes permitido en el piñón para cada una de las siguientes razones de engrane. a) 2 a 1 b) 3 a 1 c) 4 a 1 d) 5 a 1

13-9) Repita el problema 13-8 con un ángulo de presión de 25°.

13-34) La figura muestra un par de engranes rectos montados en un eje con un paso diametral de 5 dientes/pulg y un piñón de 20° y 18 dientes que impulsa un engrane de 45 dientes. La potencia de entrada es de 32 hp como máximo a 1 800 rpm. Encuentre la dirección y la magnitud de las fuerzas máximas que actúan sobre los cojinetes A, B, C y D.

14-8) Un piñón recto de acero transmite 20 hp a una velocidad de 400 rpm. El piñón está tallado en el sistema de altura completa de 20° y tiene un paso diametral de 4 dientes/pulg y 16 dientes. Encuentre un ancho de cara adecuado con base en un esfuerzo permisible de 12 kpsi.

14-10) Un piñón recto de acero de altura completa de 20° transmite 1.5 kW a una velocidad de 900 rpm. Si el piñón tiene 18 dientes, determine los valores adecuados del módulo y del ancho de cara. El esfuerzo de flexión no debe exceder de 75 MPa.

14-11) Un reductor de velocidad tiene dientes de altura completa de 20° y se compone de un piñón recto de acero de 20 dientes que controla una corona de hierro fundido de 50 dientes. La potencia transmitida es de 12 hp con una velocidad del piñón de 1 200 rpm. Para un paso diametral de 8 dientes/pulg y un ancho de cara de 1.5 pulg, encuentre el esfuerzo de contacto.

14-13) Un conjunto de engranes tiene un módulo de 5mm, un ángulo de presión de 20° y un piñón recto con 24 dientes de hierro fundido que controla una corona de hierro fundido de 48 dientes. El piñón gira a 50 rpm. ¿Qué entrada de potencia en caballos de fuerza puede emplearse con este engranaje si el esfuerzo de contacto está limitado a 690MPa y F=60mm?

14-17) Un piñón recto de acero gira a 1 145 rpm. Con un módulo de 6 mm, un ancho de la cara de 75 mm y tiene 16 dientes fresados. La resistencia última a la tensión en la involuta es 900 MPa, que muestra una dureza Brinell de 260. La corona es de acero con 30 dientes y tiene una resistencia de material idéntica. Para un factor de diseño de 1.3, encuentre la potencia nominal del engranaje con base en la flexión resistiva y la fatiga de desgaste del piñón y de la corona.