Este documento presenta 7 problemas de diseño de engranajes cilíndricos rectos para diferentes aplicaciones industriales. En cada problema se proporciona información como la potencia a transmitir, las velocidades de giro, el material de las ruedas y se piden cálculos como la carga dinámica, los esfuerzos en los dientes y ejes, y las dimensiones geométricas de los engranajes.

1. 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.