Analisis teorico en falla de dientes

ANÁLISIS TEÓRICO DE FALLA EN DIENTES DE PLACA VALVULA MARIPOSA
Partiendo de la ecuacion de Lewis para estimar el esfuerzo de flexion en dientes de engranes, se tiene que:σ=MI/c=6WtlFt2
Donde:
σ= Esfuerzo permisible (Esfuerzo de fluencia tabla A-24 Aleaciones de aluminio- Diseño de elementos de maquinas de Shigley)
Wt= Fuerza aplicada aldiente
F=Ancho de diente
t= Ancho de la base del diente
l= Altura de diente

ALUMINIO ALEACION 319
Datos:
σ=Sy=165 MPa
t=6.7 mm
l= 8.6 mm
F= 7mm

Para fuerzadistribuida totalmente a lo largo del diente (F=7 mm)

Wt=σFt26l=(165 x 106)(0.007)(0.0067)26(0.0086)= 1004.81 N9,81 m/s2= 102.427 kgf
Para fuerza distribuida parcialmentea lo largo del diente (F=4 mm)

Wt=σFt26l=(165 x 106)(0.004)(0.0067)26(0.0086)= 574.179 N9,81 m/s2= 58.53 kgf
Para fuerza distribuida al mínimo a lo largo del diente (F=1mm)

Wt=σFt26l=(165 x 106)(0.001)(0.0067)26(0.0086)= 143.544 N9,81 m/s2= 14.6324 kgf

ANÁLISIS Y SIMULACIÓN DE FALLA EN DIENTES DE PLACA VALVULA MARIPOSA APOYADO ENSOFTWARE (SOLIDWORKS)
Sometiendo el modelo a una carga distribuida a lo largo del diente de 1100 N = 112.13 kgf se obtuvo los siguientes resultados
Se procede a sujetar lapieza a través de los barrenos


A continuación se aplica una carga distribuida a lo largo del diente

Se procede al análisis de esfuerzos en el diente y registro deresultados
Se puede observar en la figura siguiente que el esfuerzo de von Mises(2) al que está sometido la pieza supera su límite elástico(1) indicado con una flecha roja enla barra de esfuerzos

Se concluye que el análisis teórico realizado es válido como mínima carga de fractura

Wt= 105 kgf (teórico) < 112.13 kgf (simulación por MEF)