UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA
CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA
Décimo Semestre Paralelo “A” DOCENTE:
Ing. Cristian Pérez INTEGRANTES:
Chango Ángel Escobar Víctor Merchán Byron Velasco Daniel FECHA: 28 /10/2017
AMBATO – ECUADOR
Semestre Septiembre 2017 – Marzo Marzo 2018
Tema: Ejercicios E-6.1 Para transmitir la potencia que requiere un sistema, se debe aplicar una fuerza F de 10 kN a las ruedas de fricción de 25 cm de diámetro. El material de las ruedas es fundición de hierro gris clase 30 (asuma
= 0.3). Para Para los cálculos no tenga en
cuenta los esfuerzos producidos por la fuerza de fricción entre las ruedas. Calcular:
(a)El ancho b que debe tener cada rueda, tal que no se sobrepase un esfuerzo cortante de 100 MPa. (b) El ancho w de la huella. + (c) El esfuerzo de compresión máximo. (d) La profundidad z a la cual ocurre el esfuerzo cortante máximo.
DATOS a)
= 0.304 = 0,304 = 01,30004 = ,
b)
c)
d)
1 1 + = 0.59 9 1 + 1 1 1 1000 + 0 , 2 5 0 , 2 5 328,94710 = 0.59√ √ 9 103,41610 + 103,41610 ==0,,02662 1 1 + ⁄ ⁄ √ √ = 2.15∗15∗ ∗ 1⁄ + 1⁄ 1 1 + ⁄ ⁄ 1 0 0 0 5 63. 5 ∗ 1 0 √ √ = 2.15∗15∗ 0.0266 ∗ 1⁄ 0.125 + 1⁄ 0 1.10175∗ 10 = . == 0.0.44∗∗1.45 = . 4 =∗41∗∗∗0 0 = 1.45∗26.6 =
E-6.2 Dos dientes de evolvente de 20° de ángulo de presión están en contacto a través de una ‘línea’ en la que los radios de curvatura de los perfiles son 1.03 in y 3.42 in respectivamente. La longitud de los dientes de las ruedas dentadas es de 3 in. Si el máximo esfuerzo normal de contacto admisible para los dientes de acero carburizados (tome
= 0.3) es 200 ksi, ¿Qué carga normal pueden soportar estos
dientes?
DATOS α=20º
r1= 1,03 in r2= 3,42 in b= 3 in
= 200
V1=V2= 0,3
E1=E2=30000kpsi
1 1 + = 0.59 9 1 + 1 1 1 + = ( 0,59 ) 1 + 1 1 1 3 + 2 0 0 3 0 0 0 3 0 0 0 = 0,59 1,103 + 3,142 = ,
E-6.3 Un rodillo de acero (
0.3) de 0.75 in de diámetro está en contacto con una
superficie de leva de acero cuya anchura es 0.5 in. La máxima carga es 2.5 kips, donde el radio de curvatura de la superficie de la leva es 3.333 in. Calcular el esfuerzo de compresión de contacto, el esfuerzo cortante máximo y la profundidad a la cual ocurre este último.
DATOS
µ=0,3 Ɵ=0,75
in
Leva de acero (E=30MPsi) b=0.5in F= 2,5kips r=3.333in -
Presión máxima de corte
1 1 + = 2,15 5 1 + 1 1 1 2 , 5 1 0 + 3 0 1 0 3 0 1 0 = 2,15√ √ 5 0,3125 + 3,3133 = , 4. = ..
4 2 , 5 1 0 = 0,02270,5 = , =0, 3=04040,320480,45 = , = 0=,400,0,4,0227 = ,−
-
Esfuerzo de cortante máximo
-
Profundidad a la cual ocurre
E-6.4 En las ruedas del ejercicio E-6.1, ¿es necesaria la lubricación? ¿Qué tan confiables son los resultados obtenidos en dicho ejercicio?
No necesita lubricación ya que la fundición tiene como propiedad, la antifricción. Además, no se toman en cuenta la fricción producida entre las ruedas para los cálculos. Los datos no son tan confiables, los resultados obtenidos son producto de la utilización de ecuaciones que has sido idealizadas y no representan la situación real que de producirse en estas condiciones las mismas que no se detallan en profundidad. E-6.5 En los engranajes del ejercicio E-6.2, ¿es necesaria la lubricación? ¿Qué tan confiables son los resultados obtenidos en dicho ejercicio?
Los engranes requirieren lubricación, ya que su fricción debido al tratamiento al que fueron sometidos es mayor. mayor. Debido a la elasticidad de los materiales, éstos se deforman bajo la acción de las cargas, produciéndose áreas finitas de contacto. Debido a que estas áreas son muy pequeñas, aparecen grandes esfuerzos. Por lo tanto, a pesar de que los elementos sometidos a esfuerzos de contacto puedan tener suficiente resiste ncia mecánica de volumen, tienden a fallar en la pequeña zona de contacto, en donde los esfuerzos son mayores.
Los datos obtenidos sirven solo para tener una idea clara de cómo va a ser el comportamiento de los engranes porque los datos iniciales son muy limitados y no pueden ser comparados con una situación real de trabajo de los engranes.
