Este documento describe el diseño de un eje en un tren de engranes de doble reducción. Se especifican las fuerzas de torsión, velocidades, materiales y factores de diseño. Se pide al lector que bosqueje la configuración del eje, realice un análisis de fuerzas, determine las ubicaciones críticas, los diámetros críticos y otras dimensiones, y verifique las deflexiones y pendientes para satisfacer los límites recomendados.

1. En el tren de engranes con doble reducción que se muestra en la figura, el eje a está
impulsado por un motor unido mediante un cople flexible conectado a la saliente. El
motor proporciona un par de torsión de 2 500 lbf ⋅ pulg a una velocidad de 1 200 rpm.
Los engranes tienen un ángulo de presión de 20°, con los diámetros que se muestran en
la figura. Use un acero estirado en frío AISI 1020. Diseñe uno de los ejes (según lo
especifique su profesor) con un factor de diseño de 1.5, realizando las siguientes tareas.
a) Bosqueje una configuración general del eje; incluya medios para localizar los
engranes y cojinetes y para transmitir el par de torsión.
b) Realice un análisis de fuerzas para encontrar las fuerzas de reacción del cojinete y
genere diagramas de corte y momento flexionante.
c) Determine las ubicaciones críticas potenciales para el diseño por esfuerzo.
d) Determine los diámetros críticos del eje con base en la fatiga y los esfuerzos estáticos
en las ubicaciones críticas.
e) Tome algunas otras decisiones dimensionales necesarias para especificar todos los
diámetros y dimensiones axiales. Bosqueje el eje a escala, y muestre en un dibujo a
escala, todas las dimensiones propuestas.
f) Verifique la deflexión en el engrane y las pendientes en el engrane y los cojinetes para
satisfacer los límites que se recomiendan en la tabla 7-2.
g) Si alguna de las deflexiones supera los límites que se recomiendan, haga los cambios
apropiados para ubicarlas dentro de los límites.