Diseño y cálculo de reductor para sistema de uñas de una apiladora de chapa

Abstract

[ES] El objetivo de este trabajo de fin de grado es diseñar y calcular un reductor de velocidad, de uso industrial, para el movimiento de uñas de un apilador de chapas. El reductor de velocidad será de dos etapas, de engranajes cilíndricos de dientes rectos.

En el proceso de cálculo del reductor, en primer lugar vamos a estudiar como diseñar en función de la velocidad lineal de avance y retracción de las uña.

A continuación realizaremos la estimación de los diámetros de los ejes mínimos a rigidez torsional, seguidamente calcular la geometría de los engranajes de nuestro reductor y selección previa del tipo de lubricante.

Una vez conocemos la geometría de nuestros engranajes y los diámetros mínimos de los ejes de entrada, intermedio y salida. Comenzaremos a diseñar el reductor con el programa de diseño en 3D.Se definirá las fijaciones de los engranajes y rodamientos para obtener las dimensiones aproximadas del reductor de velocidad. También se diseñaran las carcasas donde tendremos en cuenta el sellado y la unión entre las carcasas, además del sistema de comprobación de nivel y vaciado del lubricante.

Para concluir con el cálculo del reductor, se estudia los esfuerzos en los árboles que transmiten los engranajes, el comportamiento a fatiga de las distintas secciones crítica y estudio de las deflexiones. Finalizado los cálculos del reductor se define y calcula el tipo de rodamiento.

Dimensionado el conjunto del reductor se realizan los planos de cada una de las piezas, subconjuntos y conjunto.

Para terminar se realiza el presupuesto de fabricación del reductor de velocidad con engranajes de dientes rectos.

[EN] The aim of this paper is to design and calculate a speed reducer, for industrial use, in order for it to make a movement of the claws of a sheet metal stacker. The speed reducer will be a two-stage, stiff cog cylindrical gear, .

In the process of calculating the reducer, first of all we are going to study how to design based on the linear speed of advance and retraction of the claw.

Later on, we will estimate the minimum shaft diameters to torsional stiffness, then calculate the geometry of the gears of our reducer and prior selection of the kind of lubricant.

Once we know the geometry of our gears and the minimum diameters of the input, intermediate and output shafts, we will start designing the reducer with the 3D design program. The gear and bearing fixings will be defined to obtain the approximate dimensions of the speed reducer. The housings will also be designed where we will take into account the sealing and the union between the housings, as well as the level checking system and lubricant drainage.

To conclude with the calculation of the reducer, we will study the stresses in the shafts transmitted by the gears, the fatigue behaviour of the different critical sections and the study of the deflections. Once the calculations of the reducer are finished, the kind of bearing is defined and calculated.

Once the gear unit is dimensioned, the drawings of every part, including sub-assemblies and assembly ones, are made.

Finally, we make up the manufacturing budget for the speed reducer.