PROYECTO FINAL DE CARRERA “DISEÑO Y CÁLCULO DE UN REDUCTOR DE VELOCIDAD PARA UNA ESCALERA MECÁNICA”

ÍNDICE Objetivo Características de la escalera Datos de partida Solución adoptada Cálculos Presupuesto

OBJETIVO Diseñar y calcular un reductor de velocidad accionado por un motor eléctrico para una escalera mecánica. Adecuar el régimen de giro del motor a las exigencias de la escalera mecánica. Motor Eléctrico Velocidad de giro Par Escalera Velocidad de giro

CARACTERÍSTICAS DE LA ESCALERA La altura de la escalera es de 5m La escalera irá situada en una zona de oficinas La altura de la escalera es de 5m Velocidad lineal de la escalera de 0,5 m/s El reductor irá situado en la parte superior Ancho de la escalera 80cm Capacidad máxima de 40 personas

DATOS DE PARTIDA Potencia: 10000 W Velocidad de entrada: 1400 rpm Par de entrada: 7,14 Nm Velocidad de salida: 80,12 rpm Par de salida: 125 Nm

Reducción de velocidad SOLUCIÓN ADOPTADA Reducción de velocidad i= ωmotor / ωcinta = 17,5 𝑖 1 = 𝑖 2 = 𝑖 =4,19 Sistema: Engranajes cilíndricos de dientes rectos Configuración más corta axialmente

CÁLCULOS Engranajes Lubricación Ejes Rodamientos Uniones a torsión

ENGRANAJES Estimación de material y lubricante Diámetro del árbol, rigidez torsional (0,25º/m) Selección del módulo Cálculo del ancho del engranaje (método ISO) Fallo a flexión del diente Fallo a presión superficial del diente Coeficiente de seguridad X = 2,5

ENGRANAJES Material de los engranajes fundición FGE-60 Engranajes cilíndricos de dientes rectos Transmisión por contacto directo Cálculos: Diámetro primitivo a partir del diámetro del eje y módulo Ancho: Según material y características del engranaje Etapa 1 Módulo 2 Diámetro piñón 58 mm Nº de dientes piñón 29 Diámetro rueda 244 mm Nº dientes rueda 122 Distancia centros 151 mm Ancho 50 mm Etapa 2 Módulo 4 Diámetro piñón 84 mm Nº de dientes piñón 21 Diámetro rueda 352 mm Nº dientes rueda 88 Distancia centros 218 mm Ancho 100 mm

ENGRANAJES Lubricación Cálculo del aceita por el método UNITED Calculo de la viscosidad mínima necesaria Comparación con el aceite preseleccionado 1ª ETAPA  𝑣 1 =201,15 𝑚𝑚 2 /𝑠 2ª ETAPA  𝑣 2 =321,758 𝑚𝑚 2 /𝑠 Lubricante SAE 60  400 𝒎𝒎 𝟐 /𝒔

EJES Para el cálculo del diámetro de los ejes se han seguido los siguientes procedimientos: Diámetro por rigidez torsional Resistencia a fatiga 𝑿≥𝟐,𝟓 Deformación lateral y giro por flexión 𝑻 𝒆 =𝟔𝟖,𝟐𝟏𝑵𝒎 𝑫 𝒆 =𝟒𝟎𝑵𝒎 𝑻 𝒊 =𝟐𝟖𝟓,𝟏𝟓𝑵𝒎 𝑫 𝒊 =𝟓𝟓𝑵𝒎 𝑻 𝒔 =𝟏𝟏𝟗𝟑,𝟔𝟔𝑵𝒎 𝑫 𝒔 =𝟖𝟎𝑵𝒎

RODAMIENTOS Seleccionamos rodamientos de bolas de una hilera del catalogo online de SKF Verificamos que soporta las cargas que recibe Seleccionamos un rodamiento que garantice una vida fiable de 15000 horas Lubricación por barboteo con el mismo aceite que los engranajes Confiabilidad del 99%

UNIONES A TORSIÓN Empleamos chavetas de acero F-1130 para la unión entre engranajes y ejes por ser el método más barato y que presenta menores problemas de montaje y de concentrador de tensiones

PRESUPUESTO Piñón de la 1ª etapa 105,41 Rueda de la 1ª etapa 230,14 149,85 Rueda de la 2ª etapa 497,40 Eje de entrada 151,28 Eje intermedio 234,32 Eje de salida 369,72 Carcasa 229,85 Elementos Normalizados 240,89 Montaje 50,50 Presupuesto de Ejecución de Material (PEM) 2258,86 € 13% Gastos generales 293,65 6% Beneficio Industrial 135,53 Presupuesto de contrata 2688,04 € 21% I.V.A. 564,49 Presupuesto total 3252,53 €

GRACIAS POR SU ATENCIÓN