Pregunta: Usted es el responsable de diseñar un reductor de velocidad, un motor entrega al piñón de laentrada 1 una potencia de 5hp, además el eje del motor gira a 1750rpm en sentido de lasmanecillas del reloj y la entrega en el eje de salida es de 303.5+-0.5rpm. Usted ha decididotrabajar con engranes rectos para transmitir la potencia y se propone un reductor

Usted es el responsable de dise$ñ$ar un reductor de velocidad, un motor entrega al pi$ñó$n de la

entrada $1$ una potencia de $5hp,$ adem$á$s el eje del motor gira a $1750rpm$ en sentido de las

manecillas del reloj y la entrega en el eje de salida es de $303\mathrm{.}5\frac{+}{-}0\mathrm{.}5rpm.$ Usted ha decidido

trabajar con engranes rectos para transmitir la potencia y se propone un reductor doble como se

muestra en la figura $1.$ Los engranes cuentan con un $P_d=12,N_A=N_C=15,N_B=N_D=36,$ los

dientes de los engranes son envolventes de profundidad total a $20°,$ todos los engranes deben

ser s$ó$lidos con un espesor de $1$ pulgada para los engranes $A$ y $B,$ y un espesor de $1\mathrm{.}5$ pulgadas

para los engranes $C$ y $D.$ Los engranes ser$á$n fabricados con un n$ú$mero de calidad $7$ ya que la

aplicaci$ó$n del reductor va a ser para aplicarlo a una gr$ú$a$,$ la cual va a presentar un choque

moderado, adem$á$s debe de considerarse un factor por ciclos de esfuerzo $Y_N=1$ para asegurar

una vida $ú$til de m$á$s de $15000$ horas, as$í$ mismo que presente una confiabilidad de $99\mathrm{.}9\%,$ y el

factor de seguridad debe ser de $1.$ Los engranes se fabricar$á$n en un acero Grado $1.$

Los engranes se colocar$á$n en forma axial sobre los ejes mediante un anillo de retenci$ó$n

colocados en ranura y un cambio de di$á$metro para evitar un desplazamiento a lo largo del eje,

as$í$ como un cu$ñ$ero insertado que permita la transferencia del par torsional. El eje va a ser

maquinado en acero AISI $1040$ extrudido en fr$í$o$.$ El eje debe tener una confiabilidad de $99\mathrm{.}9\%$ y

como el tama$ñ$o del eje ser$á$ moderadamente largo tome el factor de tama$ñ$o de $0\mathrm{.}80$ como un

valor razonable. Tome un factor de dise$ñ$o de $N=2.$ El proceso de manufactura para el eje ser$á$

torneado.

Dibuje el dise$ñ$o del eje $2$ con los elementos necesarios $($retenci$ó$n y tracci$ó$n$).(2$ puntos$)$

Calcule el di$á$metro m$í$nimo aceptable donde ensamblan los engranes B y C$.(14$ puntos$)$

Calcule la tensi$ó$n debido a la flexi$ó$n $(S_t)$ para los engranes B y C$.(9$ puntos$)$

Calcule la tensi$ó$n por flexi$ó$n permisible $(S_{at})$ para los engranes B y C$.(4$ puntos$)$

Calcule la dureza para los engrane $B$ y $C.(1$ punto$)$

Corte del reductor de velocidad

del tipo doble reducci$ó$n