Este documento contiene 7 ejercicios de cálculo de elementos de máquinas relacionados con engranajes. Los ejercicios involucran calcular parámetros como la potencia transmitida, carga dinámica, esfuerzos en los dientes, materiales adecuados y dimensiones geométricas de piñones y ruedas dentadas para diferentes aplicaciones y condiciones de servicio.

1. República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Extensión Porlamar
EJERCICIOS DE ELEMENTOS
DE MAQUINAS II
Realizado por:
Valerio, Joseangel
C.I: 23.591.251
Porlamar, agosto del 2015.

2. EJERCICIOS
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. 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, asícomo la carga que éste
transmite al eje.
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. 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 asícomo que el tallado de los dientes es cuidadoso. b) Los esfuerzos que se
transmitirían al eje.
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, asícomo el módulo y los diámetros de
las ruedas.
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.

3. 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.