Usted es el responsable de diseñar un reductor de velocidad, un motor entrega al piñón de la entrada 1 una potencia de 3 hp, además el eje del motor gira a 1750 rpm en sentido de las manecillas del reloj y la entrega en el eje de salida es de 303.5 +/- 0.5 rpm. 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 Pd = 12, NA = NC = 15, NB = ND = 36, los dientes de los engranes son envolventes de profundidad total a 20\deg , todos los engranes deben ser sólidos con un espesor de 1.125 pulgada para los engranes A y B, y un espesor de 1.75 pulgadas para los engranes C y D. Los engranes serán fabricados con un número de calidad 6 ya que la aplicación del reductor va a ser para aplicarlo a una grúa, la cual va a presentar un choque moderado, además debe de considerarse un factor por ciclos de esfuerzo para asegurar una vida útil de 20,000 horas, así mismo que presente una confiabilidad de 99%, y el factor de seguridad debe ser de 2. Los engranes se fabricarán en un acero Grado 1.Los engranes se colocarán en forma axial sobre los ejes mediante bujes separadores y un cambio de diámetro para evitar un desplazamiento a lo largo del eje, así como un cuñero insertado que permita la transferencia del par torsional. El eje va a ser maquinado en acero AISI 1050 estirado en frío. El eje debe tener una confiabilidad de 99% y como el tamaño del eje será moderadamente largo tome el factor de tamaño de 0.80 como un valor razonable. Tome un factor de diseño de N = 2. El proceso de manufactura para el eje será torneado.1. Dibuje el diseño del eje 2 con los elementos necesarios (retención y tracción). (2 puntos)2. Calcule el diámetro mínimo aceptable donde ensamblan los engranes B y C. (14 puntos)3. Calcule la tensión debido a la flexión (St) para los engranes B y C. (9 puntos)4. Calcule la tensión por flexión permisible (Sat) para los engranes B y C. (4 puntos)5. Calcule la dureza para los engrane B y C. (1 punto)

Question

Usted es el responsable de diseñar un reductor de velocidad, un motor entrega al piñón de la entrada 1 ﻿una potencia de 3 ﻿hp, ﻿además el eje del motor gira a 1750 ﻿rpm en sentido de las manecillas del reloj y la entrega en el eje de salida es de 303.5 +/- 0.5 ﻿rpm. ﻿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 Pd = 12, ﻿NA = ﻿NC = 15, ﻿NB = ﻿ND = 36, ﻿los dientes de los engranes son envolventes de profundidad total a 20\deg , ﻿todos los engranes deben ser sólidos con un espesor de 1.125 ﻿pulgada para los engranes A y B, ﻿y un espesor de 1.75 ﻿pulgadas para los engranes C y D. ﻿Los engranes serán fabricados con un número de calidad 6 ﻿ya que la aplicación del reductor va a ser para aplicarlo a una grúa, ﻿la cual va a presentar un choque moderado, además debe de considerarse un factor por ciclos de esfuerzo para asegurar una vida útil de 20,000 ﻿horas, así ﻿mismo que presente una confiabilidad de 99%, ﻿y el factor de seguridad debe ser de 2. ﻿Los engranes se fabricarán en un acero Grado 1.Los engranes se colocarán en forma axial sobre los ejes mediante bujes separadores y un cambio de diámetro para evitar un desplazamiento a lo largo del eje, así ﻿como un cuñero insertado que permita la transferencia del par torsional. El eje va a ser maquinado en acero AISI 1050 ﻿estirado en frío. ﻿El eje debe tener una confiabilidad de 99% ﻿y como el tamaño del eje será ﻿moderadamente largo tome el factor de tamaño de 0.80 ﻿como un valor razonable. Tome un factor de diseño de N = 2. ﻿El proceso de manufactura para el eje será ﻿torneado.1. ﻿Dibuje el diseño del eje 2 ﻿con los elementos necesarios (retención y tracción). (2 ﻿puntos)2. ﻿Calcule el diámetro mínimo aceptable donde ensamblan los engranes B y C. (14 ﻿puntos)3. ﻿Calcule la tensión debido a la flexión (St) ﻿para los engranes B y C. (9 ﻿puntos)4. ﻿Calcule la tensión por flexión permisible (Sat) ﻿para los engranes B y C. (4 ﻿puntos)5. ﻿Calcule la dureza para los engrane B y C. (1 ﻿punto)

Accepted Answer

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