Diseño de un reductor de velocidad de engranajes helicoidales con ejes paralelos horizontales de 150 kw - 1750 RPM y 20.1 de relación de transmisión exacta

Abstract

El diseño de elementos de máquinas y no solamente elementos de máquinas sino también máquinas, es uno de los campos más interesantes de la carrera de ingeniería mecánica. Esto implica la selección cuidadosa de los materiales y el estudio minucioso del funcionamiento del equipo, máquina o maquinaria que se requiere diseñar, para conseguir el diseño adecuado de los elementos que conformarán dicho equipo, máquina o maquinaria, además de la aplicación de un amplio criterio e inventiva en la conformación de sus partes. Éstos, criterio e inventiva, harán que el equipo, máquina o maquinaria a diseñar a más de ser funcional, sea práctica, sencilla y fácil de ser mantenida y reparada, en caso de ser requisitos incluidos dentro del diseño. La realización de la presente tesis no se limitará al cálculo y lectura álgida de gráficas y tablas, sino que al mismo tiempo será un reto a nuestra inventiva, con lo cual comprobaremos que ingeniería amén de cálculos, también es inspiración. El presente trabajo está orientado a mostrar las pautas necesarias para el diseño conceptual de reductores de velocidad de engranajes cilíndricos helicoidales de ejes paralelos horizontales con una relación de transmisión exacta, y ha sido elaborado sobre la base de informaciones bibliográficas de diversas fuentes. Los capítulos están organizados en una secuencia lógica, mostrándose en el primero el propósito de la tesis, qué se espera alcanzar, el método de trabajo a seguir, así como los alcances y limitaciones del estudio realizado. En el capítulo II se justifica la selección del reductor de velocidad, así como la de sus partes principales, estableciéndose las características principales del reductor a diseñar. Habiéndose definido las condiciones de partida en el capítulo 11, en el capítulo 111 se muestra la metodología de diseño a seguir, comenzando con las dimensiones básicas de los engranajes cilíndricos helicoidales y prosiguiendo con los métodos de cálculo por resistencia a la flexión y fatiga superficial de los dientes de los engranajes cilíndricos helicoidales. Luego, se continua con el diseño de los ejes de transmisión, el cálculo de las chavetas, la selección de los rodamientos y sellos, el diseño de la caja y se termina con la evaluación de la eficiencia del reductor. Finalmente, en el capítulo IV se presentan los cálculos de los costos de manufactura de las partes diseñadas, tales como ejes, engranajes, caja y sus componentes. Por otro lado, deseo expresar mi sincero agradecimiento al lng. Juan Hori Asano, ex-decano de la Facultad, por sus ideas y sugerencias que contribuyeron substancialmente al desenvolvimiento de esta tesis. También agradezco al lng. Juan Cruz Rodríguez, ex-jefe del Departamento Académico de Energía de nuestra Facultad, por el material proporcionado para el cálculo térmico del reductor de velocidad, empleado en el capítulo 111. Asimismo, quiero expresar mi gratitud a los Ings. Fortunato Alva Dávila, ex-jefe del Departamento Académico de Mecánica y asesor de esta tesis, y Carlos Arguedas Rivera, ex-jefe del Laboratorio de Procesos, Ensayos Mecánicos y Metrología de la Facultad, por sus sugerencias tan valiosas para la culminación de esta producción intelectual. Por último, doy gracias muy cumplidamente a las personas que de una u otra forma contribuyeron a la realización de la tesis.