Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

CAPÍTULO 13 Engranes: descripción general 701
13-4 Un piñón recto de 21 dientes se acopla a una rueda de 28 dientes. El paso diametral es 3 dientes/pulg y
el ángulo de presión es de 20°. Haga un dibujo de los engranes, que muestre un diente en cada engrane.
Encuentre y tabule los siguientes resultados: cabeza, raíz, claro, paso circular, espesores de los dientes y
diámetros de los círculos base; las longitudes del arco de ataque, de salida y de acción, así como el paso
base y la relación de contacto.
13-5 Un piñón cónico de dientes rectos a 20°, con 14 dientes y paso diametral de 6 dientes/pulg, impulsa una
rueda de 32 dientes. Los dos ejes son perpendiculares y se encuentran en el mismo plano. Calcule:
a) La distancia de cono
b) Los ángulos de paso
c) Los diámetros de paso
d) El ancho de la cara
13-6 Un juego de engranes helicoidales paralelos utiliza un piñón de 17 dientes que impulsa una rueda de 34
dientes. El piñón tiene un ángulo de hélice a la derecha de 30°, un ángulo normal de presión de 20° y un
paso diametral normal de 5 dientes/pulg. Calcule:
a) Los pasos circulares normal, transversal y axial
b) El paso circular base normal
c) El paso diametral transversal y el ángulo de presión transversal
d) La cabeza, raíz y diámetro de paso de cada engrane
13-7 Un conjunto de engranes helicoidales paralelos se compone de un piñón de 19 dientes que impulsa una
rueda de 57 dientes. El piñón tiene un ángulo de la hélice a la izquierda de 20°, un ángulo normal de
presión de 14.5° y un paso diametral normal de 10 dientes/pulg. Encuentre:
a) Los pasos circulares normal, transversal y axial
b) El paso diametral transversal y el ángulo de presión transversal
c) La cabeza, raíz y diámetro de paso de cada engrane
13-8 En un juego de engranes rectos con φ = 20°, procurando evitar interferencias, determine:
a) El número mínimo de dientes del piñón que funcionará consigo mismo
b) El número mínimo de dientes del piñón para una relación m G = 2.5, así como el número máximo
posible de dientes con este piñón
c) El piñón más pequeño que funcionará con una cremallera
13-9 Repita el problema 13-8 para un conjunto de engranes helicoidales con φ n = 20° y ψ = 30°.
13-10 Se ha tomado la decisión de usar φ n = 20°, P t = 6 dientes/pulg y ψ = 30° para una reducción 2:l. Elija
un número de dientes adecuado para el piñón y el engrane con la finalidad de evitar interferencia.
13-11 Repita el problema 13-10 con una reducción de 6:1.
13-12 Mediante el empleo de un ángulo de presión mayor que el estándar, es posible emplear un piñón con
menos dientes y se pueden obtener, por lo tanto, engranes menores sin rebaje durante la generación de
los dientes. Si los engranes son rectos, ¿cuál es el ángulo mínimo de presión posible φ t que se puede
obtener sin que haya rebaje para que un piñón de 9 dientes se acople con una cremallera?
13-13 Un par de engranes de ejes paralelos se compone de un piñón de 18 dientes que impulsa un engrane de
32 dientes. El piñón tiene un ángulo de hélice a la izquierda de 25°, un ángulo de presión normal de 20°
y un módulo normal de 3 mm. Encuentre:
a) Los pasos circulares normal, transversal y axial
b) El módulo transversal y el ángulo de presión transversal
c) Los diámetros de paso de los dos engranes
13-14 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