Estudio de diseño de una reductora con impresora 3D

Abstract

El presente trabajo final de grado estudia el diseño y cálculo de un reductor de velocidad utilizando tecnología de fabricación aditiva, concretamente de impresión 3D, con el objetivo de implementarlo en una máquina. A través de todo el proyecto se verá, primeramente, lo que hace referencia a la evolución a lo largo del tiempo de las tecnologías de fabricación aditiva, sus principales aplicaciones, funcionamiento e hitos importantes que nos hará entender la magnitud o el potencial que tiene y está teniendo este tipo de tecnología, centrándonos en la impresión 3D. De igual manera se realizará un estudio de los diferentes tipos de reductores de velocidad, definiendo sus componentes, así como sus principales usos en la industria. Teniendo información de ambas tecnologías se procederá a la elección de estas, obteniendo como resultado un tipo de reductor de velocidad y de impresión 3D que, junto a los datos de partida, nos brindarán las herramientas para el diseño del reductor de velocidad. Previo al diseño del reductor, se realizarán los cálculos pertinentes correspondientes al tipo de reductor de velocidad elegido definiendo así sus componentes y configuración, culminados estos se seguirá finalmente con la etapa del diseño donde se definirá como objetivo conseguir un sistema que cumpla con el problema planteado de una manera eficiente en un diseño funcional y compacto. Por último, cabe señalar que el proyecto en su nacimiento tuvo como finalidad la impresión y construcción del reductor de velocidad, sin embargo, debido a los hechos acaecidos a causa de la pandemia el desarrollo del mismo ha tenido que ser reorientado, poniendo énfasis u otorgando un mayor peso a otros aspectos también determinantes que forman parte y se muestran en el desarrollo del proyecto.

El present treball final de grau estudia el disseny i càlcul d'un reductor de velocitat utilitzant tecnologia de fabricació additiva, concretament d'impressió 3D, amb l'objectiu d'implementarlo en una màquina. A través de tot el projecte es veurà, primerament, el que fa referència a l'evolució al llarg del temps de les tecnologies de fabricació additiva, les seves principals aplicacions, funcionament i fites importants que ens farà entendre la magnitud o el potencial que té i està tenint aquest tipus de tecnologia, centrant-nos en la impressió 3D. De la mateixa manera es realitzarà un estudi dels diferents tipus de reductors de velocitat, definint els seus components, així com els seus principals usos en la indústria. Tenint informació d'ambdues tecnologies es procedirà a l'elecció d'aquestes, obtenint com a resultat un tipus de reductor de velocitat i d'impressió 3D que, juntament amb les dades de partida, ens brindaran les eines per al disseny del reductor de velocitat. Previ a el disseny del reductor, es realitzaran els càlculs pertinents corresponents a l'tipus de reductor de velocitat triat definint així els seus components i configuració, culminats aquests es seguirà finalment amb l'etapa de disseny on es definirà com a objectiu aconseguir un sistema que compleixi amb el problema plantejat d'una manera eficient en un disseny funcional i compacte. Finalment, cal assenyalar que el projecte en el seu naixement va tenir com a finalitat la impressió i construcció del reductor de velocitat, però, a causa dels fets esdevinguts a causa de la pandèmia el desenvolupament de la mateixa ha hagut de ser reorientat, posant èmfasi o atorgant un major pes a altres aspectes també determinants que formen part i es mostren en el desenvolupament del projecte.

In this bachelor thesis we have studied the design and calculation of a speed reducer using additive manufacturing technology, particularly 3D printing, with the aim of implementing it on a machine. Throughout the project, we will see, first of all, what the evolution over time of additive manufacturing technologies involves, their main applications, operation and important milestones that will make us understand the magnitude or potential that it has and is having this kind of technology, focusing on 3D printing. In the same way, a study will be made of the different types of speed reducers, defining their components, as well as their main uses in the industry. Having information about both technologies, we will proceed to the choice of these, obtaining as a result a type of speed reducer and 3D printing that, together with the starting data, will provide us the tools for the design of the speed reducer. Prior to the design of the reducer, the calculations corresponding to the chosen type of speed reducer will be carried out, thus defining its components and set up, once these are finished, the design stage will continue with the aim of achieving a system that meets the problem on view in an efficient way in a functional and compact design. Finally, it should be pointed out the project at its inception had the purpose of printing and building the speed reducer, however, owing to the events that occurred due to the pandemic, its development has had to be reoriented, emphasising or giving greater importance to other determining aspects that are part of it and are shown in the development of the project.