Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

(S c ) G =(S c ) P
(Z N ) P
(Z N ) G
1
C H
CAPÍTULO 14 Engranes rectos y helicoidales 755
G
=(S C ) P m β G
donde, como para el desarrollo de la ecuación (14-44), (Z N ) P /(Z N ) G = m β G y el valor de β para
desgaste proviene de la figura 14-15. Como C H está tan cerca de la unidad, por lo general se
pasa por alto; por lo tanto,
1
C H
(S c ) G =(S c ) P m β G (14-45)
G
EJEMPLO 14-7 Para β = −0.056 de un acero grado 1 endurecido completamente, continúe el ejemplo 14-6
para desgaste.
Solución De la figura 14-5,
De la ecuación (14-45),
(S c ) G =(S c ) P
64
18
Respuesta (H B ) G =
(S c ) P = 322(300)+29 100 = 125 700 psi
−0.056
= 125 700 64
18
117 100 − 29 200
322
−0.056
= 273 Brinell
lo que es ligeramente menor que la dureza 300 Brinell del piñón.
= 117 100 psi
Las ecuaciones (14-44) y (14-45) también se aplican a engranes helicoidales.
14-19 Diseño de un acoplamiento de engranes
Un conjunto de decisiones útil para engranes rectos y helicoidales incluye
⎫
• Función: carga, velocidad, confiabilidad, vida, K o
• Riesgo no cuantificable: factor de diseño n d
⎪⎬
• Sistema de dientes: φ, ψ, cabeza, raíz, radio del entalle de la raíz
Decisiones a priori
• Relación de engranes m G , N p , N G
• Número de calidad Q v
• Paso diametral P d
• Ancho de la cara F
• Material del piñón, dureza del núcleo, dureza superficial
• Material de la corona, dureza del núcleo, dureza superficial
⎪⎭
⎫
⎪⎬
Decisiones de diseño
⎪⎭
El primer punto que se debe notar es la dimensionalidad del conjunto de decisiones. Hay
cuatro categorías de decisiones de diseño, esto es, ocho decisiones diferentes si se cuentan
por separado. Es un número mayor que los que se han encontrado antes. Resulta importante
utilizar una estrategia de diseño que sea conveniente ya sea en su ejecución a mano o bien
en su implementación en computadora. Las decisiones de diseño se colocaron en orden de
importancia (efecto en la cantidad de trabajo que se tiene que volver a hacer en iteraciones).
Los pasos son, después de que se hayan tomado las decisiones a priori: