Cálculo a fatiga de ruedas dentadas a partir de modelos de elementos finitos

8º CONGRESSO IBEROAMERICANO DE INGENIERÍA MECÁNICA
Cusco, 23 a 25 de Octubre de 2007

INFLUENCIA DE LOS COEFICIENTES DE CORRECCIÓN Y DE FRICCIÓN EN LA RESISTENCIA A LA FRACTURA DE LAS CORONAS SINFÍN
Dr. Rafael Goytisolo Espinosa*, M.Sc. Aisman Quiñones Cherta*, M.Sc Lázaro Curbelo Hidalgo*, Dr. Jorge Moya Rodríguez**

M.Sc. Luis Humberto Soto Berúmen***
Filiación: * Facultad de IngenieríaMecánica. Universidad de Cienfuegos, Cienfuegos, Cuba. E-mail: ragoyti@ucf.edu.cu ragoyti06@yahoo.es ** Facultad de Ingeniería Mecánica. Universidad Central de Las Villas, Santa Clara, Cuba. *** Universidad Autónoma de Zacatecas, México.

RESUMEN

Las transmisiones por tornillo sinfín poseen una baja eficiencia a causa del elevado deslizamiento entre las superficies de contacto del tornillo yde la corona, lo que provoca un elevado coeficiente de fricción. En estas transmisiones la corrección del dentado se realiza sólo en la corona, para ajustar la distancia entre centros o elevar la resistencia de esta, sin embargo, en el cálculo del factor de forma de los dientes no se toma en cuenta, en la literatura consultada, el coeficiente de fricción ni se ha establecido claramente lainfluencia simultanea de la corrección y la fricción en la resistencia a la fractura de los dientes de la corona. Sobre la base de un nuevo modelo matemático que permite calcular el factor de forma del diente en función de la corrección del dentado y del coeficiente de fricción en el presente trabajo se esclarece la influencia simultanea del coeficiente de fricción de la transmisión y de la corrección deldentado en la corona sin fin en la resistencia a la fractura de los dientes de esta última y se obtienen muy interesantes conclusiones.

PALABRAS CLAVE: Coronas sinfín, corrección del dentado, fricción entre los dientes, resistencia a la fractura.

Código 589

Introducción Las transmisiones por tornillo sin fin, a pesar de estar entre las transmisiones mecánicas más viejas, (Ya Leonardo DaVinci en el siglo XV, en los bocetos de diferentes máquinas por él concebidas dejó plasmado el concepto de estas transmisiones), no han tenido sin embargo, la misma evolución que han tenido otras transmisiones, fundamentalmente a consecuencia de que tal vez han sido las menos estudiadas. Las transmisiones por tornillo sinfín poseen una baja eficiencia a causa del elevado deslizamiento entre lassuperficies de contacto del tornillo y de la corona, lo que provoca un elevado coeficiente de fricción, sin embargo, pesar de la elevada fricción que se desarrolla entre las superficies de contacto de las superficies del tornillo y de la corona, en el cálculo de la resistencia mecánica no se toma en cuenta la influencia del coeficiente de fricción. En el trabajo12 se esclareció la influenciasimultánea del coeficiente de fricción y del coeficiente de corrección en el factor de forma de los dientes de los engranajes cilíndricos de dientes rectos, y en el método de cálculo establecido por la Norma GOST4 para la evaluación de la resistencia de las coronas sin fin se utiliza el mismo factor de forma de las transmisiones por engranajes cilíndricos de dientes rectos. En el trabajo 14 se analizó lainfluencia de la corrección en las transmisiones por tornillo sin fin, pero no se incorporó la influencia del coeficiente de fricción. En el presente trabajo, a partir del conocimiento que ya se posee acerca de la influencia del coeficiente de fricción y del coeficiente de corrección en el factor de forma de los dientes de las ruedas cilíndricas, se planteo establecer que influencia tienen estosdos factores en la resistencia mecánica de las coronas de las transmisiones por tornillo sin fin. El objetivo propuesto es por lo tanto el siguiente: Establecer la influencia en la capacidad resistente de las coronas de las transmisiones por tornillo sin fin de los coeficientes de fricción y de los coeficientes de corrección del dentado, típicos de este tipo de transmisión.
DESARROLLO

De la...