8/16/2019 Esfuerzos en Engranes Rectos

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ESFUERZOS EN ENGRANES RECTOS

Hay dos modos de falla que afectan los dientes de los engranes:

•Fractura por fatiga → variación de los esfuerzos de flexión en la raíz del diente. ---Fractura por Sobrecargas

•Fatiga superficial → (desgaste) en la superficie del diente. ---Mala lubricación durante el servicio.

Ecuación de esfuerzo de flexión de la AGMA.

Definida en el estándar 2001-B88

→ Sistema ingles 

→ Sistema métrico 

Wt  fuerza tangencial sobre el diente

Pd Paso diametral

F ancho de la cara

•F ancho de la cara

8/Pd < F < 16/Pd → valor nominal 12/Pd

•Factor geométrico J de resistencia a la flexión

Su cálculo está definido en el estándar AGMA 908-B89, que proporciona tablas de factores J.

Estos factores J varían con el número de dientes del piñón y del engrane

Como los factores son diferentes para el piñón y para el engrane en cada combinación de engranaje, hay

diferentes niveles de esfuerzo de flexión en los dientes del piñón y los dientes del engrane.

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U → interferencia entre la punta del diente del engrane y el flanco de la raíz delpiñón

Interferencia y rebaje de los dientes del piñon en la parte inferior del circulo base.

Numero minimo de dientes del piñon para eliminar la interferencia (20°)

Numero minimo de dientes del piñon para eliminar la interferencia

•Factor dinamico Kv  

Este factor trata de tomar en cuenta las cargas vibratorias internas que se generan por el impacto entre

dientes, inducidas por un engranaje desajustado. Tales cargas vibratorias se conocen como error de

transmisión  (transmisión del torque no es totalmente suave, la razón de velocidad no es totalmente

constante) y son más grandes en engranes de baja precisión y bajas tolerancias debido a la manufactura.

→ Sistema ingles 

→ Sistema métrico 

V t  velocidad en la línea de paso, en ft/min

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Q v es el índice de calidad del engrane de menor calidad en el engranaje.

→ Sistema ingles 

→ Sistema métrico 

Para engranes con Q v  5, se usa una ecuación diferente

→ Sistema ingles 

→ Sistema métrico 

•Factor de distribución de carga Km 

Cualquier desalineación o desviación axial en la forma del diente causa que la carga trasmitida Wt se distribuya

desigualmente sobre el ancho de la cara de los dientes del engrane.

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•Factor de carga de choque Ka

•Factor de tamaño Ks

La AGMA no ha establecido aun estándares, para los factores de tamaño, pero recomienda hacer Ks igual a 1

Factor de espesor de aro KB 

Razón de respaldo mB

tR espesor del aro

No se recomienda razones de respaldo < 0.5, los engranes de disco solido tendrán kB = 1

Factor de engrane loco KI 

Un engrane intermedio o loco está sometido a mas ciclos de esfuerzo por unidad de tiempo, que los engranes

normales.

Para engrane intermedio KI = 1.42 para los que no trabajan como intermedio KI = 1