Este documento presenta 7 ejercicios sobre el cálculo y diseño de engranajes. Cada ejercicio describe una aplicación diferente que requiere calcular parámetros como la potencia transmitida, la carga dinámica, el módulo, los diámetros y los esfuerzos en los ejes y dientes utilizando fórmulas como la de Buckingham. Los ejercicios abarcan temas como la selección de materiales, el tipo de tallado y las condiciones de servicio de los engranajes.

1. Ejercicios de elementos de maquinas:
1. Hay que transmitir 20 CV con una relación de velocidades de 2.55 en condiciones de
servicio uniforme, mediante un par de ruedas cilíndricas rectas, de perfil de evolvente,
ángulo de presión igual a 20º, tallado comercial y módulo de 6 mm. Si el piñón gira a 1150
rpm, seleccionar el tipo de fundición adecuado para las ruedas: a) Atendiendo a
consideraciones de resistencia. b) Empleando la fórmula de Buckingham c) Para duración
indefinida frente al desgaste.

2. 2. Un par de ruedas dentadas de 26 y 60 dientes, con ángulo de presión de 20º, módulo
igual a 5 mm y anchura de 40 mm, se fabrican, por tallado de precisión con acero
laminado AISI 1050. Si el piñón gira a 2300 rpm, determinar la potencia que puede
transmitirse, calculando la carga dinámica en función de la velocidad, empleando la
fórmula de Buckingham. Calcular también las dimensiones de los principales elementos
geométricos del piñón, así como la carga que éste transmite al eje.

3. 3. Hay que calcular una transmisión de dos ruedas dentadas de fundición, con ángulo de
presión de 20° y tallado normal, para duración indefinida, considerando el coeficiente de
servicio igual a la unidad, siendo la potencia a transmitir igual a 30 CV. El piñón gira a 300
rpm y tiene un diámetro de 305 mm, siendo 0.5 la relación de transmisión. a) Determinar
la carga dinámica de Buckingham. b) Verificar el piñón respecto al desgaste, corrigiendo si
es necesario las dimensiones obtenidas en el cálculo dinámico.

4. 4. El catálogo de un fabricante de engranajes cilíndricos rectos, indica un piñón de 25 dientes,
módulo 5, dientes completos de perfil de evolvente y ángulo de presión de 20°, fabricado de
fundición ASTM 25, para transmitir 15 CV a 900 rpm con una relación de velocidades igual a 2. Si la
anchura de los dientes es de 60 mm, se pide: a) La potencia límite que podría transmitir el piñón a
la velocidad indicada, según la ecuación de Buckingham, suponiendo carga uniforme y servicio
intermitente así como que el tallado de los dientes es cuidadoso. b) Los esfuerzos que se
transmitirían al eje.

5. 5. Un piñón que gira a 2300 rpm y transmite 110 CV con una relación de velocidades
aproximadamente igual a 2.3, engrana con una rueda que acciona una bomba centrífuga para
servicio continuo. Las ruedas dentadas, de perfil de evolvente y ángulo de presión igual a 20º, se
fabrican con talla esmerada, Si el piñón tiene un diámetro primitivo de unos 110 mm, se pide: a)
Los esfuerzos sobre los dientes. b) Seleccionar un material férreo adecuado, el mismo para piñón y
rueda, y determinar la carga dinámica de Buckingham, así como el módulo y los diámetros de las
ruedas.

6. 6. El piñón de accionamiento de una cinta transportadora tiene 20 dientes y debe transmitir 50 CV
girando a 600 rpm, siendo la relación de velocidades igual a 2.5 y el servicio continuo. Si se emplea
fundición nodular 806003 para el tallado de dientes normales de 20°, determinar el módulo, la
anchura de cara del piñón y los esfuerzos transmitidos a los ejes.

7. 7. Calcular los engranajes para la transmisión de un compresor alternativo, con servicio continuo y
duración indefinida, siendo igual a 3 la relación de velocidades. El piñón, de 20 dientes, debe
transmitir 40 CV a 1200 rpm. Emplear ruedas normales de acero, con ángulo de presión igual a
20°. Determínense también los esfuerzos transmitidos a los ejes del piñón y de la rueda.