Nombre del estudiante: Omar Galindo Gonzlez

Nombre del trabajo: Criterios de diseo para elementos de maquinas.

Fecha de entrega: Marzo 11 del 2015

Campus: Cumbres

Carrera /Prepa: Ing. Negocios y Manufactura.

Semestre/Cuatrimestre: 7

Nombre del maestro: Juan Domnguez Snchez.

ndice.Introduccion3Ejes de transmisin de energa..4Engranes...6Resortes.8Rodamientos..9Transmisiones flexibles.10

Introduccin.En el siguiente trabajo explicaremos los distintos puntos crticos del diseo de mquinas, esto, para tener en cuenta al momento de disear nuestro dispositivo, con el fin de que este sea duradero y de alta calidad.

Explicaremos cuales son los puntos en los que debemos enfocarnos al momento de decidir el material y la forma de los elementos a disear, con estos puntos y aunado a las tablas de equivalencia podremos seleccionar exactamente que necesitamos.

Ejes de transmisin de potencia.Eningeniera mecnicase conoce comoeje de transmisina todo objeto asimtrico especialmente diseado para transmitirpotencia. Estoselementos de mquinasconstituyen una parte fundamental de lastransmisiones mecnicasy son ampliamente utilizados en una gran diversidad demquinasdebido a su relativa simplicidad.Un rbol de transmisin es unejeque transmite un esfuerzo motor y est sometido a solicitaciones detorsindebido a la transmisin de unpar de fuerzasy puede estar sometido a otros tipos de solicitaciones mecnicas al mismo tiempo.Criterios de diseo.Frgil por flexin: Fractura transversal al eje con apariencia granular y sin deformacin del elemento.Frgil por torsin: Fractura a 45 alrededor de un eje con apariencia granular y sin deformacin del elemento.Dctil por torsin: Fractura transversal al eje con apariencia fibrosa y con deformacin de la pieza siguiendo el sentido de rotacin.Fatiga por flexin: Agrietamiento en servicio transversal en el eje. Superficie de fractura tersa sin deformacin del eje, normalmente con marcas elpticas concntricas del origen.Fatiga por torsin: Agrietamiento en servicio a 45 alrededor del eje. Superficie de fractura tersa sin deformacin del eje, normalmente con marcas elpticas concntricas al origen.Fatiga por torsin en eje estirado: Se forman mltiples grietas de fatiga por torsin a 45 alrededor del eje, que emanan a partir de la base de las estras, las cuales al crecer se encuentran y generan una superficie de fractura irregular.Flujo plstico por flexin: El eje muestra de formacin permanente por doblado.Flujo plstico por torsin: El eje muestra de formacin permanente por torsin.Pandeo de lmina por flexin: Se da en ejes huecos de pared delgada donde por flexin se dobla la pared.Pandeo de lmina por torsin: Se da en ejes huecos de pared delgada donde por torsin se dobla la pared.Desgaste abrasivo: Cuando la superficie del eje en contacto con un cojinete o seguidor se mecaniza o pule. Se le conoce como rayado.Desgaste adhesivo: Cuando entre el eje y su cojinete se transfiere metal, debido a que entran en contacto directo por que se rompe la capa de lubricante.Desgaste por ludimiento: Consiste en la acumulacin de depsitos en la superficie de apoyo para cubos de engranes, poleas, rodamientos, cuas, etc., producto de desgaste y/o oxidacin asociados a desplazamientos oscilantes pequeos de estos elementos sobre el eje.Desgaste por fatiga superficial o picado: Agrietamiento superficial y posterior perdida de material, formando pequeas cavidades en la zona de contacto con el cojinete.Corrosin generalizada: Se presenta ataque corrosivo sobre la superficie del eje, daando su acabado superficial y dejando residuos.Corrosin por picadura: Se presenta ataque corrosivo localizado en puntos de la superficie del eje, generando cavidades y dejando residuos.Corrosin por esfuerzos: Se tiene la formacin de agrietamiento masivo y ramificado sobre el eje, especialmente en cambios de seccin.Dao en estras o cueros: Las estras o cueros de los ejes muestran aplastamiento o desgaste.

Engranes.Se denominaengranajealmecanismoutilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de unamquina. Los engranajes estn formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denominacoronay la menorpin. Un engranaje sirve para transmitirmovimiento circularmediante el contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones ms importantes de los engranajes es la transmisin del movimiento desde elejede una fuente de energa, como puede ser unmotor de combustin internao unmotor elctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo. De manera que una de las ruedas est conectada por lafuente de energay es conocida como engranaje motor y la otra est conectada al eje que debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina engranaje conducido.1Si el sistema est compuesto de ms de un par de ruedas dentadas, se denominatren.Criterios de diseo.Desgaste por pulimiento: Aqu las rugosidades caractersticas del proceso de trabajo a mquina son sometidas a un proceso de asentamiento de los engranajes (perodo de ajuste), en donde las superficies se ajustan y se pulen entre s.Desgaste moderado: En el desgaste moderado se observa que hay remocin de metal en el adendo y dedendo de ambas superficies, mas no en la lnea de paso que permanece intacta.Desgaste abrasivo: Se pude distinguir por dejar zonas planas y gastadas que interrumpen el perfil del diente. Comienza en la parte inferior de contacto de un solo diente. Termina en la lnea de paso y comienza de nuevo all para terminar en el punto de contacto ms alto de un solo diente. Se presenta as por las elevadas cargas que se suceden en esos sectores y por el grado de deslizamiento que se produce.Desgaste corrosivo: Es un deterioro de la superficie por accin qumica. Se caracteriza por una gran cantidad de picaduras muy pequeas distribuidas uniformemente sobre la superficie de trabajo del engranaje.Desgaste adhesivo: Tambin se le conoce como escoriado. Es un desgaste muy rpido de los dientes que se causa por grandes fuerzas adhesivas desarrolladas por el contacto de los dientes. Cuando la pelcula de aceite no previene el contacto de las superficies en engrane. ocurre del desgaste adhesivo.Rayado y escoriado: Son deterioros por frotamiento. Se reconoce por la presencia de un nmero de rayas ligeras o pequeas zonas de atascamiento en la superficie del diente. Estas rayas por lo general se deben a puntos altos en la superficie correspondiente entre los dientes de los engranajes. La friccin entre estos puntos crea elevadas temperaturas locales que evitan la formacin de la pelcula de aceite.Rotura de la superficie templada: Se puede identificar en una etapa inicial por grietas longitudinales en la superficie de trabajo del diente. Aproximadamente paralelas a la lnea de paso. La rotura de la superficie se debe a fallas del material del ncleo.Rotura de dientes: Resulta de sobrecargas o por ciclos de esfuerzo de los dientes ms all del lmite de endurancia del material. Cuando un diente se rompe por fatiga debe haber evidencia de un punto focal donde comienza la fractura.Fractura por fatiga: Se puede reconocer por la presencia de curvas semielpticas con marcas perpendiculares en la superficie de la fractura que irradian desde el foco o ncleo de la fractura.

Resortes.Se conoce comoresortea un operador elstico capaz de almacenar energa y desprenderse de ella sin sufrir deformacin permanente cuando cesan las fuerzas o la tensin a las que es sometido, en la mecnica es conocidos errneamente como " muelle", varan as de la regin o cultura. Son fabricados con materiales muy diversos, tales comoacero al carbono,acero inoxidable, acero alcromo-silicio, cromo-vanadio,bronces, plstico, entre otros, que presentanpropiedades elsticasy con una gran diversidad de formas y dimensiones.Criterios de diseo.Diseo inadecuado: Se pueden incluir esquinas rectas y filosas o zonas con alta concentracin de esfuerzos, sujeciones impropias, material errneo o tratamiento trmico inadecuado; condiciones de operacin no pre vistas y por un anlisis de esfuerzo impreciso.Fabricacin y procesamiento: Un porcentaje considerable de fallas se pueden deber a factores metalrgicos como grietas de temple; tratamiento trmico impropio; defectos de forja, fundicin, laminado, etc.; inclusiones no metlicas o suciedad excesiva del metal; deformacin en frio excesiva y crecimiento anormal del grano.

Rodamientos.Unrodamientoes un tipo decojinete, que es unelemento mecnicoque reduce lafriccinentre unejey las piezas conectadas a ste por medio de rodadura, que le sirve de apoyo y facilita su desplazamiento.Criterios de diseo.Fatiga superficial: Se desarrolla en servicio un agrietamiento en las superficies con posterior perdida de material el cual puede ser poco profundo o generar descaramiento en reas grandes y profundas.Descarga elctrica: Por paso de corriente elctrica AC o DC a travs del rodamiento se generan arcos elctricos entre los elementos rodantes, las pistas y las jaulas, que erosionan la superficie debido a fusin a pequeas escalas. Producto de los arcos se pueden generar patrones de estras o crteres profundos si la corriente es alta.Desgaste abrasivo: Se presenta en servicio la generacin de un rayado abrasivo sobre las superficies de rodadura y tambin sobre las jaulas, indicando que se est perdiendo material por abrasin. Normalmente est acompaado el proceso por la indentacin.Desgaste adhesivo: Se presenta en servicio prdida de material por contacto metal - metal entre las partes en rodamiento incluyendo las jaulas, producto de la prdida parcial o total de la pelcula lubricante. Si la perdida de lubricacin es parcial las zonas de contacto se pulen y si es total se eleva fuertemente la temperatura quemando el lubricante, oxidndose las partes o incluso fundindose.Corrosin: Se genera ataque corrosivo sobre las superficies de rodadura o las jaulas, por la accin del lubricante o de otro fluido que entra en contacto con el rodamiento, generndose dao superficial y depsitos.Indentacion: Se trata de generacin de crteres o hendiduras sobre las superficies de rodadura, producto de la deformacin plstica derivada de fuerzas de contacto excesivas entre los elementos del rodamiento (macroindentaciones) y/o por presencia de partculas contaminantes entre ellos (microindentaciones).Fractura: Las pistas o las jaulas presentan agrietamiento o fractura en montaje o servicio, llevando algunas veces a destruccin total del rodamiento.Ludimiento: Se presentan depsitos oscuros en las superficies de apoyo con el eje o su alojamiento, indicando que en servicio se dieron pequeos movimientos oscilantes entre las partes (desgaste y/o oxidacin).Rodadura irregular: El rodamiento presenta un camino oblicuo de rodadura de sus elementos rodantes sobre las pistas.

Transmisiones flexibles.Permiten la transmisin de potencia mecnica a distancias grandes, menor precisin de montajes que engranes, menor costo total que transmisin por engranes, con ellas se puede generar sincronismo y pueden ocupar distintos lugares en la transmisin mecnica de acuerdo a su capacidad de soportar torque y torsin.Criterios de diseo.Funcionamiento: La funcin principal de un sistema de transmisin mediante bandas es la de transmitir par torsional entre dos ejes, a menudo con un cambio de velocidad angular en el proceso. Por tanto, el funcionamiento de la transmisin con bandas est en funcin de la potencia que pueda transmitir. La relacin de velocidades entre los ejes es tambin importante y tiene sus limitaciones dependiendo del tipo de banda.Aplicacin: El montaje y desmontaje de las transmisiones con banda son cruciales para su operacin econmica La mayora de las bandas estndar son suministradas en lazos cerrados de modo que se requiere que sean ajustadas en campo. Se deben hacer preparaciones para permitir inspecciones y mantenimiento peridicamente. Es necesario hacer notar que la mayora de las secciones de banda no son intercambiables y deben utilizarse poleas de la misma seccin.Geometra: Varias configuraciones pueden satisfacer el diseo. El espacio disponible puede ayudar a determina el arreglo de bandas. El espacio axial disponible, la distancia entre ejes y los dimetros de poleas requeridos pueden afectar la seleccin final. Es ms importante proporcionar los medios para la tensin de la banda para ajustara antes o durante el servicio. El des alineamiento entre poleas es la causa mayor de la falla prematura de las bandas, por lo que se debe prever el aseguramiento de su correcto alineamiento.Medio ambiente: Puesto que la mayora de las bandas son fabricadas con caucho o de materiales basados en polmeros, estas tienden a ser susceptibles a las condiciones atmosfricas. La temperatura, la humedad y la contaminacin por aceites y grasas deben considerarse para la seleccin del material. Vibraciones y cargas con choque pueden causar fallas prematuras de las bandas. La elasticidad de la banda pude ayudar a reducir las cargas dinmicas en el sistema.Seguridad: La confiabilidad requerida para la transmisin es importante y su vida de servicio requerida determinar su seleccin. Las bandas pueden fallar catastrficamente por fractura (especialmente s la tensin inicial es muy alta o porque son sobrecargadas) o gradualmente (s la tensin es demasiado baja y las bandas se deslizan en las poleas). En este ltimo caso la situacin es peligrosa por la posibilidad de fuego debido al calor generado. Todas las transmisiones mediante bandas deben cubrirse con guardas para prevenir las consecuencias en caso de las fallas antes mencionadas.10