Fallas

[pic]

Zamora Antuñano, Marco Antonio y Cano López, José Antonio. "Análisis de fallas en engranes helicoidales utilizados en transmisiones automotrices”
Episteme No. 7 Año 2, Enero-Marzo 2006
http://www.uvmnet.edu/investigacion/episteme/numero6-06/
Fecha de consulta:

Análisis de fallas en engranes helicoidales
utilizados en transmisiones automotrices
Marco Antonio Zamora Antuñano
JoséAntonio Cano López
UVM - Querétaro
|Resumen |
|Este trabajo presenta el estudio del análisis de falla en un engrane helicoidal utilizado en una transmisión automotriz, el |
|cual presenta fractura en los dientes. La técnica de líquidos penetrantes y metalografía fueronusadas para evaluar la |
|dirección y origen de las fracturas, presentándose éstas en el centro del diente. Como primer objetivo del articulo es |
|presentar una metodología para el análisis de falla y en una segunda publicación evaluar los esfuerzos de Hertz teniendo como |
|conclusión que el engrane falla por sobrepasar estos tipos de esfuerzos.|

. . . . . . . . . . . . . . .
Introducción
Los engranes son ampliamente usados en elementos de maquinas que transmiten movimientos y potencia, así como también diseñados en varios tipos y formas ya que son sujetos a diferentes tipos de carga, por ello es común que sufran diferentes formas de fallas.
Las fallas más comunes son las fracturas en los dientes y ocasionalmente porcorrosión, pero existen investigaciones realizadas en las cuales muestran que el 38% de las fallas son por superficie deteriorada del diente (pitting, spalling), el 32% por flexión y fatiga, el 24% por impactos y el 6% por causas diversas. Por esta razón el análisis de falla de engranes es uno de los temas más variados en lo que respecta a la evaluación.

. . . . . . . . . . . . . . .Antecedentes
El análisis de falla se realiza sobre un engrane helicoidal utilizando en transmisiones automotrices de cinco velocidades para servicio mediano (16 TONELADAS).
El tiempo de operación del engrane es variable ya que en ocasiones sólo dura un periodo de 20 horas trabajando continuamente en pruebas de laboratorio y en campo, se rompe cuando se hacen cambios bruscos de velocidad o no se hace elcambio de velocidad a las revoluciones adecuadas. La tabla 1 describe las características generales de la transmisión.

Tabla 1. Datos generales de la transmisión

| |RELACIÓN DE |TORQUE |No DIENTES |No DIENTES |RPM DEL MOTOR |ÁNGULO DE |ÁNGULO DE |
|ENGRANE |CAMBIO |Lb - Ft |ENGRANE |PIÑÓN |1000|PRESIÓN |HÉLICE |
|SEGUNDA |4.35:1 |2262.0 |18 | |4350 | | |
|TERCERA |2.54:1 |1320.8 |24 | |2540 | | |
|CUARTA |1.52:1 |790.4 |33 |22 |1520 |25|30.8 |
|REVERSA |6.27:1 |3260.4 | | | | | |

Datos del engrane
• No parte: 23 53 90
• Nombre de la parte. Engrane de 4 ta de la contraflecha
• Material: SAE-8620H
• Ensamble: 5951104
• No de transmisión: F 5005 A

. . . . . . . . . . . . . . .Metodología utilizada
Para poder determinar la causa de falla en el engrane se siguieron básicamente los siguientes pasos:

• Evaluación visual
• Evaluación física
• Evaluación metalúrgica

. . . . . . . . . . . . . . .
Evaluación visual
En la evaluación visual primero se realizó una identificación de marcas y posteriormente se analizó la apariencia física.
• El engrane...