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MECANICA INDUSTRIAL I

“Diseño de ejes”

PROF. ELIAS ALVARADO A

para su investigación individual

Introducción

• (^) Durante su funcionamiento se producen en el eje distintos tipos de fuerzas.
• (^) Geometría del eje -áreas críticas
• (^) Elabora un esquema: Variación de la dimensión que puedan tener, El cambio de diámetro para tener escalones, ranuras, cuñeros u orificios. Elementos acoplados como los cojinetes, los acoplamientos, los engranes , las catarinas.

Las fuerzas que actúan sobre un Eje, Flecha o Árbol pueden ser: Radial Radial Axial Radial: En el sentido del radio. Axial: En el sentido del eje geométrico de la barra. Combinada: Se compone de fuerzas radiales y axiales.

Diferencia entre Ejes, Árboles,

Flechas y Cojinetes

Son términos que se aplican a barras cilíndricas de acero, con movimiento de rotación y soportadas, en dos o más puntos, por los cojinetes.

• (^) Eje: Cargados transversalmente y sujetos a esfuerzos de flexión, para acople de piezas giratorias.
• (^) Flecha: Sujeta a esfuerzos de torsión y flexión. Se usan para transmitir movimiento de rotación a distancias relativamente cortas.
• (^) Árbol: Similares a las Flechas, pero de mayor diámetro.

1.1 Ruedas dentadas

1.1.1 Engranes rectos

1.1.2 Engranes helicoidales

1.1.1 Engranes rectos

Lo más cómodo es calcular la fuerza

tangencial, Wt, en forma directa con el

par torsional conocido que va a transmitir

el engrane.

• (^) Par torsional

T = 63000 (P)/ n

Fuerzas sobre los dientes de un engrane impulsado.

Fuerza tangencial

Wt =T/ (D/2) Donde: P = potencia que se transmite, HP n = velocidad de giro, rpm T = par torsional sobre el engrane, lb-pulg D =diámetro de paso del engrane, pulg El ángulo entre la fuerza total y la componente tangencial es igual al ángulo de presión, ф, del perfil del diente.

Direcciones de fuerza sobre

engranes rectos engranados

• (^) Acción: El impulsor empuja al engrane

impulsado.

Wt: Actúa hacia la izquierda

Wr: Actúa hacia abajo

• (^) Reacción: El engrane impulsado regresa

el empuje al impulsor.

Wt: Actúa hacia la derecha

Wr: Actúa hacia arriba

Fig, Engrane helicoidal

• (^) Fuerza tangencial

Wt =T/ (D/2)

• (^) Fuerza radial

Wr = Wt tan Φn / cos ψ

• (^) Fuerza axial

Wx = Wt tan ψ