Estudio Del Fenómeno De Fatiga

Estudio del fenómeno de fatiga debido a flexión en la superficie de los dientes de los diferentes tipos de engranaje:
La fractura de dientes es claramente la peor condición. Los esfuerzos a flexión que se generan en la raíz del diente en cada ciclo, originan una grieta por fatiga que después de una cierta cantidad de ciclos provoca la falla por rotura Esta pequeña grieta inicial, como se indicaen la sección 3.2, tiene mucha dificultad para atravesar la frontera del grano y, a menudo, solo consigue propagarse a través de un grano. Sin embargo, ante la presencia de sobrecargas periódicas, el mecanismo se transfiere al grano adyacente y la grieta continúa avanzando hasta que la sección remanente del diente no es capaz de soportar los esfuerzos a flexión y se produce la rotura total deldiente de forma inesperada. Estas sobrecargas periódicas se generan habitualmente en engranajes de baja precisión donde el valor completo de la carga se presenta aplicado en el extremo superior de la superficie de trabajo. En engranajes con precisiones suficientemente buenas esta falla nunca debería presentarse. La condición de esfuerzos máximos en la raíz ocurre en un diente de la corona en elinstante en que entra en contacto con su respectivo del piñón. También ocurre en un diente del piñón en el instante inmediatamente anterior al término de contacto con su respectivo de la corona. Ambas condiciones se ilustran en la
Figura 5.2.

Figura 5.2. Condición de máximos esfuerzos en la raíz del diente
En este estudio se analiza la falla por fatiga a flexión en dientes de engranajes debido aque es una falla súbita y catastrófica. Esta falla ocurre sin previo aviso y debido a que resulta en la ruptura total del diente, concluye en la inutilización de la máquina. Por el contrario, la falla por fatiga superficial da advertencias audibles y los engranajes pueden seguir operando un cierto tiempo antes de ser reemplazados. La falla superficial es entonces el límite de diseño más deseableen la vida de un engranaje.

El tamaño del diente es la variable principal en el diseño de engranajes ya que si el material seleccionado sobrevive a los esfuerzos a flexión para un tamaño dado, es posible ajustar luego su dureza y mejorar así su vida al desgaste sin tener que hacer ningún otro cambio en el diseño. Existen técnicas que permiten la introducción de esfuerzos residuales a compresiónen la superficie de las piezas tales como los tratamientos térmicos y los tratamientos de pre esforzado mecánico, aportando mejoras significativas a la duración de la superficie antes de ser puesta en servicio.

ESTUDIO DEL FENÓMENO DE CORROSIÓN Y EL DESGASTE DE LOS DIENTES DE LOS DIFERENTES TIPOS DE ENGRANAJE
DESGASTE:
Consiste en la evacuación y desplazamiento del material de la superficieenvolvente del diente debido a una acción mecánica, química o eléctrica.
ADHESIÓN:
La adhesión es causada por el desplazamiento desde una superficie del diente a otra debido a una micro soldadura y posterior desgarramiento. Se restringe únicamente a capas superficiales y capas de oxido.
ABRASIÓN:
Es el desplazamiento de material debido a la presencia de partículas duras, como pueden ser viruta,cascarilla, partículas e oxido, arena o polvo abrasivo, suspendidas en el lubricante o incrustadas en los flancos de los engranajes.
CORROSIÓN:
La corrosión es una reacción química o electroquímica entre la superficie del engranaje y el medio ambiente. Las caras aparecen manchadas y corroídas, cubiertas por partículas de oxido rojizas depositadas. Si las partículas sueltas de corrosión sonremovidas se podrán revelar los pequeños cráteres que hay debajo. Normalmente la corrosión ataca a la superficie entera y puede proceder intergranularmente atacando los bordes de los granos de las superficies del diente.


SCUFFING:
Es una especie de severa adhesión que causa la transmisión de metal desde un diente a otro debido a la soldadura y desgarramiento. Las áreas parecen tener una...