Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

CAPÍTULO 13 Engranes: descripción general 697
Figura 13-41
Componentes de la velocidad
en un engranaje de tornillo
sinfín.
Rueda helicoidal
Sinfín (vista desde
la parte superior)
V G
V W
V S
+
Eje de la
corona helicoidal
Eje del sinfín
Figura 13-42
Valores representativos del
coeficiente de fricción de
engranajes de tornillo sinfín.
Estos valores se basan en una
lubricación adecuada. Utilice
la curva B para materiales de
alta calidad, como un sinfín
con endurecimiento superficial
acoplado con una rueda helicoidal
de bronce fosforado.
Use la curva A cuando se
espere mayor fricción, como
con un sinfín acoplado con
rueda helicoidal hechos de
fundición de hierro.
Coeficiente de fricción, f
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
A
B
0
0 400 800 1 200 1 600 2 000
Velocidad de deslizamiento V S , pie/min
Los valores publicados del coeficiente de fricción varían hasta en 20%, indudablemente debido
a las diferencias en el acabado superficial, los materiales y la lubricación. Los valores
incluidos en la gráfica de la figura 13-42 son representativos e indican la tendencia general.
EJEMPLO 13-10
Un tornillo sinfín de dos dientes con sentido a la derecha transmite 1 hp a 1 200 rpm a una
corona de 30 dientes. La corona tiene un paso diametral transversal de 6 dientes/pulg y un
ancho de cara de 1 pulg. El sinfín tiene un diámetro de paso de 2 pulg y un ancho de cara
de 2 1 2
pulg. El ángulo de presión normal mide 14.5°. Los materiales y la calidad del trabajo
necesitan el uso de la curva B de la figura 13-42 para obtener el coeficiente de fricción.
a) Determine el paso axial, la distancia entre centros, el avance y el ángulo de avance.
b) La figura 13-43 es un esquema del tornillo sinfín orientado con respecto al sistema coordenado
descrito con anterioridad en esta sección; la corona está soportada por cojinetes en
A y B. Encuentre las fuerzas que ejercen los cojinetes contra el eje de la corona y el par de
torsión de salida.