| Summary: | Este trabajo de tesis presenta el desarrollo e implementación de un algoritmo para el
diseño de árboles en cajas reductoras de velocidad con engranajes cilíndricos y ejes
horizontales paralelos. El cual tiene como inputs a las cargas, condiciones de trabajo,
y parámetros geométricos de rodamientos y engranes; y como outputs a los diámetros,
factores de seguridad a la fluencia y fatiga y deformaciones. Con este algoritmo se
consigue en el diseño de árboles de cajas reductoras, una reducción de tiempos de
cálculo respecto a los métodos actuales tales como el cálculo manual.
La presente tesis forma parte de un proyecto de mayor alcance con el objetivo
principal de diseñar una caja reductora de media y alta potencia. Esto conduce a que
el algoritmo esté concebido como parte de un módulo de cálculo de árboles, dentro de
un sistema inteligente de diseño de cajas reductoras. Asimismo, este sistema
inteligente establece interacciones entre el módulo de árboles y los módulos
orientados a los otros componentes de la caja reductora. Este algoritmo es
implementado en la plataforma Visual Basic for Applications (VBA) que se encuentra
en el software Autodesk Inventor.
El desarrollo e implementación del algoritmo se inicia con la recopilación de
información en textos de diseño y normas técnicas internacionales acerca de
procedimientos para el diseño de árboles. Con esta información se tipifican los árboles
para este tipo máquinas. A continuación, se genera una librería de los árboles que es
utilizada para el diseño de los mismos considerando sus formas constructivas
principales y las relaciones entre sus longitudes y diámetros. Los parámetros de
entrada requeridos para el cálculo de los árboles son las cargas, condiciones de
trabajo y parámetros geométricos de rodamientos y engranes. Los criterios definidos
para el cálculo de los árboles son el análisis de resistencia a la fluencia, análisis de
resistencia a la fatiga y análisis de deflexiones. Finalmente, se obtienen los diámetros
de cada sección considerando factores de seguridad a la fluencia y fatiga y
deformaciones menores a las máximas admisibles.
De este modo se automatiza el proceso de diseño de los árboles y su modelamiento
en 3D, pudiendo así realizar pruebas con ejemplos de aplicación y visualizar de forma
gráfica los resultados. Estas pruebas son las que validan el correcto funcionamiento
del algoritmo realizado. === Tesis
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