Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

922 PARTE TRES Diseño de elementos mecánicos
Mediante el empleo de carburizado y endurecido de grado 2, igual que la elección para el
desgaste, se obtiene S t = 65 000 psi (tabla 14-3, p. 728).
σ perm = S t Y N = 58 500 psi
El factor de seguridad para la flexión del engrane 4 es
n
= σ perm
σ
Flexión y desgaste del engrane 5
=
58 500
38 570 = 1.52
Todo es lo mismo que para el engrane 4, excepto J, Y N y Z N .
J = 0.41 Figura 14-36, p. 733
L 5 =(12 000 h)(60 min/ h)(
86.4rev/min) =6.2 × 10 7 rev
Y N = 0.97 Figura 14-14, p. 743
Z N = 1.0
σ c = 2 300
σ =(2 431)(1.18)
2 431(1.18)(1.21)
12(2)(0.1315)
6
2
1.21
0.41
= 76 280 psi
= 25 400 psi
Figura 14-15, p. 743
Seleccione un acero grado 1, endurecido completamente a 250 H B . De la figura 14-2, p.
727, S t = 32 000 psi y de la figura 14-5, p. 730, S c = 110 000 psi.
n c = σ c.perm 110 000
=
σ c 76 280 = 1.44
n = σ perm 32 000(.97)
= = 1.22
σ 25 400
Desgaste del engrane 2
Los engranes 2 y 3 se evalúan de manera similar. Únicamente se muestran los resultados
seleccionados.
K ν = 1.37
Pruebe con F = 1.5 pulgadas, puesto que la carga es menor en los engranes 2 y 3.
K m = 1.19
Todos los demás factores son los mismos que los del engrane 4.
σ c = 2 300 (539.7)(1.37)(1.19)
2.67(1.5)(0.1315)
= 94 000 psi
L 2 = (12 000 h)(60 min/h)(1 750 rev/min) = 1.26 × 10 9 rev Z N = 0.8
Pruebe con grado 1, endurecido con flama S c = 170 000 psi.
Flexión del engrane 2
n c = σ c.perm 170 000(0.8)
= = 1.40
σ c 94 000
J = 0.27 Y N = 0.88
σ = 539.7(1.37) (6)(1.19) = 13 040 psi
(1.5)(0.27)