Modelado y análisis de mecanismos de engranajes para aplicaciones industriales.

Abstract

El presente trabajo de titulación tiene como finalidad diseñar y simular un sistema de transmisión por engranajes rectos que permita reducir la velocidad de rotación de un motor eléctrico desde 1800 RPM hasta aproximadamente 25 RPM, con aplicación en un sistema transportador de velocidad. Para ello, se establecieron tres objetivos específicos: determinar los parámetros fundamentales del sistema, desarrollar el diseño técnico a partir de los cálculos necesarios, y analizar su comportamiento mediante herramientas de simulación. Inicialmente, se evaluaron dos configuraciones de transmisión una de dos etapas y otra de tres, concluyéndose que la opción de tres etapas ofrecía mayor viabilidad técnica y dimensional. Posteriormente, se calcularon las relaciones de transmisión, número de dientes, diámetros primitivos y externos, pares transmitidos y dimensiones de los ejes, seleccionando materiales adecuados como el acero AISI 1015. Con base en estos datos, se modelaron los componentes en SolidWorks, se ensambló el sistema completo y se realizó una simulación cinemática en el entorno de SolidWorks Motion. Los datos obtenidos demostraron una disminución real en la velocidad, pasando de unas 1800 RPM a cerca de 24.29 RPM en el punto de salida, lo que vino a demostrar la exactitud que tenía el diseño que se había previsto en teoría. Finalmente, se pudo crear un sistema de transmisión que no solo funciona, sino que también es fuerte y factible desde el punto de vista técnico para usarse en entornos industriales donde se necesite bajar la velocidad. El método que seguimos unió cálculos a mano, modelos en 3D y simulaciones por ordenador, asegurando que el análisis y la confirmación del diseño mecánico fueran lo más completos posible.