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Práctica de Elementos de Máquinas 2 - Prof. Gomez, Guías, Proyectos, Investigaciones de Matemáticas

Una práctica de la asignatura elementos de máquinas 2 (mec 233) correspondiente al segundo parcial. Incluye 16 problemas relacionados con el diseño y análisis de engranajes rectos, helicoidales y planetarios. Los problemas abarcan cálculos de parámetros geométricos, fuerzas, velocidades y potencias transmitidas. Además, se plantea un trabajo final de un video explicativo sobre un tema de la carrera. Este material podría ser útil para estudiantes universitarios de ingeniería mecánica que cursen asignaturas relacionadas con el diseño de elementos de máquinas.

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2021/2022

Subido el 06/12/2022

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Práctica Elementos 2
SEGUNDO PARCIAL
Nombres:………………
Carrera:………….
Fecha: noviembre 2022
La Paz Bolivia
Elementos de Máquinas 2 MEC 233
Inder Adalid Ñuflo Flores
PRÁCTICA 2do PARCIAL
P.1
Un piñón recto de 18 dientes se acopla a una rueda de 64 dientes. El paso diametral es 8
[dtes/plg] y el ángulo de presión es de 20° . encuentre y tabule los siguientes resultados
a) La cabeza.
b) La raíz.
c) El claro.
d) Los espesores de los dientes.
e) Los diámetros de la circunferencia base.
f) La relación de contacto.
g) Verificar si existe interferencia.
𝑟𝑝𝑡𝑎𝑠.−𝑎) 𝑎 = 0,125[𝑝𝑙𝑔]
𝑏) 𝑏 = 0,1563[𝑝𝑙𝑔]
𝑐) 𝑐 = 0,03130[𝑝𝑙𝑔]
𝑑) 𝑡 = 0,1963[𝑝𝑙𝑔]
𝑒) 𝑑𝑏𝑝 = 2,114[𝑝𝑙𝑔]
𝑓) 𝑑𝑏𝐺 = 7,518[𝑝𝑙𝑔]
𝑔) 𝑚𝐶 = 1,661
pf3
pf4
pf5
pf8

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Práctica Elementos 2

SEGUNDO PARCIAL

Nombres:………………

Carrera:………….

Fecha: noviembre 2022

La Paz – Bolivia

Elementos de Máquinas 2 MEC 233 Inder Adalid Ñuflo Flores

PRÁCTICA 2do PARCIAL

P.1 Un piñón recto de 18 dientes se acopla a una rueda de 64 dientes. El paso diametral es 8

[dtes/plg] y el ángulo de presión es de 20°. encuentre y tabule los siguientes resultados

a) La cabeza.

b) La raíz.

c) El claro.

d) Los espesores de los dientes.

e) Los diámetros de la circunferencia base.

f) La relación de contacto.

g) Verificar si existe interferencia.

𝑟𝑝𝑡𝑎𝑠. −𝑎) 𝑎 = 0 , 125 [𝑝𝑙𝑔]

𝑏) 𝑏 = 0 , 1563 [𝑝𝑙𝑔]

𝑐) 𝑐 = 0 , 03130 [𝑝𝑙𝑔]

[

]

𝑏𝑝

= 2 , 114 [𝑝𝑙𝑔]

𝑏𝐺

= 7 , 518 [𝑝𝑙𝑔]

𝐶

P.2 Un par de engranajes rectos acoplados tiene dientes de envolvente a 20° de altura total

y paso diametral de 2

, el diámetro primitivo del piñón es 𝟔, 𝟒 𝒑𝒍𝒈. Si la relación de

transmisión es de 3 a 2. Calcular:

a) El número de dientes de cada engranaje.

b) El adendo.

c) El dedendo.

d) La holgura.

e) Los diámetros exteriores.

f) Los diámetros de la circunferencia de base.

g) La relación de contacto.

𝐺

= 24 [𝑑𝑡𝑒𝑠] 𝑁

𝑝

= 16 [𝑑𝑡𝑒𝑠]

𝑏) 𝑎 = 0 , 40 [𝑝𝑙𝑔]

𝑐) 𝑏 = 0 , 50 [𝑝𝑙𝑔]

𝑑) 𝑐 = 0 , 10 [𝑝𝑙𝑔]

𝑜𝑝

= 7 , 20 [𝑝𝑙𝑔] 𝑑

𝑜𝐺

= 10 , 40 [𝑝𝑙𝑔]

𝑏𝑝

= 6 , 014 [𝑝𝑙𝑔] 𝑑

𝑏𝐺

= 9 , 021 [𝑝𝑙𝑔]

𝐶

P3. El engrane recto 4 recibe 4hp a una velocidad de 600 rpm a través de su eje y gira en

sentido del movimiento de las agujas del reloj. El engrane 3 es loco y el engrane 2 es el

engrane del motor. Los dientes tienen un ángulo de presión de 20° y profundidad.

En el esquema se muestran las

circunferencias primitivas.

Determinar:

a) El momento que debe transmitir

cada eje.

b) La carga que debe soportar cada

diente.

c) La fuerza aplicada al eje loco como

resultado de las cargas sobre los

dientes de engranaje.

2

=? [𝑙𝑏

𝑓

𝑝𝑙𝑔]

3

4

=? [𝑙𝑏

𝑓

𝑝𝑙𝑔]

𝑎 2

= 102 [𝑙𝑏

𝑓

]

𝑏 3

= 86 , 4 [𝑙𝑏

𝑓

]

𝑐 4

= 102 [𝑙𝑏

𝑓

]

𝑏 3

= 86 , 4 [𝑙𝑏

𝑓

]

P6. En el caso del tren de engranajes invertido

de la figura, si el engranaje 2 se ha impulsado

180 rpm en el sentido contrario de las

manecillas de reloj, mientras el engranaje 6 se

mantiene estacionario, ¿Cuál es la velocidad y

el sentido de rotación del brazo?

𝐴

P7. Para el tren de engranes planetarios mostrados en

la figura, 𝑵

𝟏

𝟑

𝟒

= 𝟏𝟖𝟎. Si el brazo está

girando a 100 rpm en sentido horario, ¿Cuál será la

velocidad y el sentido de rotación del eje conectado al

engranaje 1?

2

P8. El tren de engranes helicoidales de

doble reducción de la figura se impulsa

mediante un eje a con una velocidad de

900 rpm. Los engranes 2 y 3 tienen un

paso diametral normal de 10 dientes/pulg,

un ángulo de la hélice de 30° y un ángulo

de presión normal de 20°. El segundo par

de engranes del tren, engranes 4 y 5,

presenta un paso diametral normal de 6

dientes/pulg, un ángulo de la hélice de 25°

y un ángulo de

presión normal de 20°. Los números de

dientes son: 𝑵𝟐 = 𝟏𝟒, 𝑵𝟑 = 𝟓𝟒, 𝑵𝟒 =

𝟏𝟔, 𝑵𝟓 = 𝟑𝟔. Determine:

a ) Las direcciones de la fuerza de empuje

que ejerce cada engrane sobre su eje

b ) La velocidad y dirección del eje c

c ) La distancia de los centros entre los

ejes

P9. El eje a de la figura gira a 600 rpm en el sentido que se muestra. Encuentre la

velocidad y el sentido de rotación del eje d

P10. Un engranaje helicoidal tiene un paso diametral normal 8, un ángulo de presión normal

de 20°, 32 dientes, ancho de cara de 3,0 plg y 15° como ángulo de hélice. Calcule el paso

diametral transversal, el diámetro de paso. Si el engranaje gira a 650 rpm y transmite una

potencia de 7,5 hp. Calcule la velocidad de línea de paso, la fuerza tangencial, la fuerza axial

y la fuerza radial. Dibuje isométricamente en un plano 3D como se verían las fuerzas y las

reacciones.

𝑡

= 7 , 727 [

]

[

]

𝑡

= 351 , 2 [𝑙𝑏𝑓]

𝑎

= 94 , 10 [𝑙𝑏𝑓]

𝑟

= 132 , 3 [𝑙𝑏𝑓]

P1 1. En la figura se muestra un par de engranes helicoidales de doble reducción. El

piñón 2 es el impulsor y recibe un par de torsión de 𝟏𝟐𝟎𝟎 𝒍𝒃𝒇 ∙ 𝒑𝒖𝒍𝒈 de su eje en el sentido

que se muestra. El piñón 2 tiene un paso diametral normal de 𝟖 𝒅𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆𝒔/𝒑𝒖𝒍𝒈 , 14 dientes y

un ángulo normal de presión de 20° y está cortado a la derecha con un ángulo de la hélice

de 30°. El engrane de acoplamiento 3 del eje b cuenta con 36 dientes. El engrane 4, que es el

P1 4. En la figura se presenta el piñón A y el

engranaje B. El piñón A gira a 2000 rpm, impulsado

directamente por un motor eléctrico. La máquina

impulsada es un ventilador que requiere potencia de

10 hp. Se dan las condiciones siguientes: 𝑵 𝑷

𝑮

𝑷𝒂𝒔𝒐 𝒅𝒊𝒂𝒎𝒆𝒕𝒓𝒂𝒍 = 𝟒 [

𝒅𝒕𝒆𝒔

𝒑𝒍𝒈

] ; 𝒂𝒏𝒄𝒉𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒄𝒂𝒓𝒂 (𝟐, 𝟓𝟎𝒑𝒍𝒈)

𝒚 𝒏𝒊𝒗𝒆𝒍 𝒅𝒆 𝒑𝒓𝒆𝒄𝒊𝒔𝒊ó𝒏

𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒕𝒓𝒂𝒏𝒔𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 (𝟕)

Los cojinetes están

montados entre si con

el sistema de engrana-

jes. Calcule el esfuerzo

debido a flexión en el

piñón y en la rueda (emplear factores AGMA).

P15. Se va diseñar un par de engranes para transmitir 15 [kW] de potencia a un gran

moledor de carne en una planta procesadora comercial de carne. El piñón esta fija al eje de

un motor eléctrico que gira 575 rpm. El engranaje debe girar entre 279 y 280 rpm y la

transmisión estará encerrada y será de calidad comercial. Se deben usar engranes con

perfil de involuta de 20° a profundidad completa, pulidos comercialmente (numero de

calidad (5), en el sistema de módulo métrico. La distancia entre centros máxima debe ser

200 mm. Especifiqué el diseño que empleará (emplear factores AGMA).

P16. Alternativa. Plantearse un problema o bien de tornillos sinfín o engranajes cónico.

La fecha de presentación será el día que se quede con el docente de la asignatura su

3er parcial

La práctica debe considerar 15 ejercicios

PRÁCTICA 3er PARCIAL

Punto único Por motivos de tiempo, a manera de fomentar una futura postulación a materias

de auxiliatura, además como una ayuda al momento de ejercer su vida profesional escénico,

se le pide realizar un video de mínimamente 45 minutos explicando un tema sobre cualquier

materia de carrera, en el cual tuvo más dominio hasta este momento de su formación

profesional (materias de su plan académico).

- En el momento de la presentación del video, mostrar los nombres del disertador e indicar

la fecha actual de su defensa y adjuntar el documento original, que elaboro su persona

(obligatoriamente, EN CASO DE NO REFLEJAR EN EL MISMO VIDEO SU NOMBRE Y LA

FECHA EL TRABAJO NO SERÁ CONSIDERADO).

- Se evaluará dominio del tema (se sugiere emplear o reflejar con gráficos, conceptos y

ecuaciones, menos videos de otros autores, etc.)

- El trabajo se debe enviar mediante un link de YouTube (con la opción de ponerlo visible al

público o poder ocultarlo) al whats app de Inder 725252010

La fecha de presentación será hasta el día que se quede con el docente el examen de

3er parcial