Componentes De Ejes 2t283m

COMPONENTES DE EJES Diseño de Sistemas Mecánicos 2016-II PROFESOR: • Alejandro Segundo Vera Lazaro INTEGRANTES: • Ediee Mauricio Rufasto Vargas. • Edgar Joseph Idrogo Baca. • Jhesmar Hernán Ochoa Torres. • Jean Díaz Julca.

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Introducción

Fig. 01 Transmisión por cadena. 3

Introducción

Fig. 02 Transmisión por correas. 4

Introducción

Fig. 03 Transmisión por ruedas dentadas. 5

Definición  Definición de eje. Un eje es un miembro rotatorio o estacionario, el cual usualmente tiene una sección transversal circular mucho más pequeña en el diámetro que en su longitud y tiene montados elementos transmisores de potencia, tales como engranajes, levas, poleas, volantes, etc.  Funcionamiento y formas. Los ejes soportan elementos de máquinas, en reposo o giratorios, como son poleas de correa, ruedas dentadas, rodetes, tambores y similares. Pueden estar en reposo, girando las piezas de máquinas que sustentan, o pueden girar, arrastrando dichas piezas. Soportan esfuerzos de flexión y transmiten momentos torsionales.

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Componentes de ejes Generalmente, los árboles son cilindros escalonados (Fig. 04.d) con el fin de que los hombros o resaltos sirvan para ubicar axialmente los diferentes elementos. Además, los hombros sirven para transmitir cargas axiales. En los árboles se usan diferentes elementos para la transmisión de potencia o para posicionar o fijar las piezas que se montan sobre estos.

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Componentes de ejes

Fig. 04 Métodos para transmitir par de torsión y para fijar piezas sobre árboles y ejes. 8

Componentes de ejes 1. Cuñas. Una variedad de elementos de transmisión de potencia, tales como engranes, poleas y levas, se montan sobre ejes giratorios. A la porción del miembro montado en o con el eje se le denomina masa. En esta sección se analiza un procedimiento de colocación de la masa al eje. Existe una gran variedad de cuñas, pero aquí se analiza el tipo más simple: la cuña plana.

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Tablas Para Selección De Cuñas

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Componentes de ejes  Componentes de ejes. 2. Volantes. Grandes variaciones en la aceleración de un mecanismo puede causar grandes oscilaciones en el par de torsión. El par de torsión pico puede ser tan alto como para que se requiera un motor demasiado grande. Sin embargo, el par de torsión promedio a lo largo del ciclo, debido principalmente a pérdidas y trabajo realizado externamente, con frecuencia puede resultar mucho más bajo que el par de torsión pico.

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Componentes de ejes  Componentes de ejes. 3. Tornillos de fijación. Los tornillos de fijación se basan en la compresión para desarrollar tal fuerza. La resistencia al movimiento axial de un collarín o de una masa con relación al eje se llama capacidad de sujeción. Dicha capacidad de sujeción, que en realidad es una fuerza de resistencia.

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Componentes de ejes  Componentes de ejes. 4. Anillos de retención. Con frecuencia se emplea un anillo de retención, en lugar de un hombro de eje o un manguito, para posicionar axialmente un componente sobre un eje o en un agujero de alojamiento. Como se ve en la figura 7-18, se corta una ranura en el eje o en el agujero de alojamiento para hacer que penetre el retenedor de resorte.

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Fallas de los componentes (CUÑAS) 1. Falla debido al corte de la cuña. Las cuñas principalmente por corte o compresión, las cuales se consideran ambos casos.

El esfuerzo cortante de diseño es:

Y tenemos:

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Fallas de los componentes (CUÑAS) 2. La falla debida al esfuerzo de compresión o de apoyo de la cuña: la compresión o área de apoyo es:

El esfuerzo de compresión o esfuerzo debido al diseño es:

Y tenemos:

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Fallas de los componentes (VOLANTES) 1. Por tanto, el uso del volante permitirá que ocurra lo siguiente: a) Reducción de la amplitud de la fluctuación de la velocidad. b) Una reducción del par de torsión máximo requerido. c) Un almacenamiento y liberación de energía cuando se necesite durante el ciclo.

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Fallas de los componentes (VOLANTES) Dinámica. La energía cinética de un sistema rotatorio como el mostrado en la anterior figura es:

Siendo Im momento de inercia de la masa y w la velocidad angular. La aplicación de la segunda ley de Newtom a un volante es:

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Fallas de los componentes (VOLANTES) Dinámica. El par de torsión motor de diseño debe equivaler al par de torsión promedio. La anterior expresión se puede escribir como:

En forma integral:

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Ejemplo de aplicación

1) Un ejemplo de acero NS G10350, tratado térmicamente con una resistencia a la fluencia mínima de 75 kpsi, tiene un diámetro de pulg. El eje gira a 600 rpm y transmite 40 hp a través de un engrane. Seleccione la cuña apropiada para el engrane. Solución: Se elige una cuña cuadrada de 3/8 pulg usando acero UNS G10200 estirado en frio. El diseño se debe basar en resistencia a la fluencia de 57 kpsi. Como no se conoce con exactitud la naturaleza de la carga, se empleara un factor de seguridad de 2,80. El par de torsión se obtiene mediante la ecuación de la potencia.

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Ejemplo de aplicación A partir de la figura 01, la fuerza F en la superficie del eje es: Mediante la teoría de la energía de distorsión, la resistencia a la cortante es:

La falla por cortante a lo largo del área ab creara un esfuerzo de . Sustituyendo por la resistencia dividida entre el factor de seguridad, se tiene:

Fig. 01 24

Ejemplo de aplicación O l= 1,3 pulg. Para resistir el aplastamiento, se utiliza el área de la mitad de la cara de la cuña: Y l= 1,53 pulg. Por estabilidad, por lo general la longitud de la masa de un engrane es mayor que el diámetro del eje. Si la cuña de este ejemplo tuviera una longitud igual a la de la masa tendría por consiguiente una resistencia amplia, puesto que quizás sería de pulg o mayor.

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GRACIAS

P. JOSE ZAPATA PROFESOR DE ANTROPOLOGIA TEOLOGICA

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