maquinas y equipos de engranaje

“Máquinas y Equipos para el ensayo de transmisiones por engranajes.”
Autores:
Guillermo Abreu Ruano, Jorge L. Moya Rodríguez
Facultad de Ingeniería Mecánica. Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas.
Email: jorgemr@uclv.edu.cu.
Jorge Vélez Enríquez, Alberto Velázquez Pérez.
Facultad de Ingeniería Mecánica - Eléctrica. Universidad Veracruzana. SEDE Xalapa
Email: jvelez@uv.mx.RESUMEN
Los bancos de prueba para el ensayo de transmisiones por engranajes, permiten simular
las condiciones del contacto real que se genera entre los dientes de estos elementos, para
evaluar su comportamiento ante determinadas variables que pueden ser establecidas y
controladas, por ejemplo: velocidad de rotación, carga aplicada, temperatura del lubricante,
entre otras. Estos ensayos sonutilizados para el estudio de la lubricación, el desgaste y los
principales fenómenos destructivos que inciden negativamente sobre la vida útil de los
engranajes. En este trabajo se presenta el diseño de dos bancos de prueba destinados a la
evaluación de engranajes cilíndricos de dientes rectos, concebidos para realizar ensayos de
resistencia a la fatiga por contacto y por flexión, que sonprecisamente los dos principales
criterios de diseño aplicados a las transmisiones por engranajes. Mediante el uso de estas
máquinas es posible evaluar el comportamiento ante estos fenómenos, de diferentes tipos de
materiales, lubricantes, aditivos, cambios de geometría, y otras cuestiones que inciden en el
desempeño de los engranajes. Se establece además una metodología para la conducción de
losensayos, y se adjuntan todos los planos necesarios, para la construcción de las máquinas y
los especimenes de ensayo.
Palabras Claves: Engranajes, Predicción de fallas, Ensayo de engranajes, Fatiga por
contacto, Fatiga por flexión.
INTRODUCCIÓN
Las fallas inesperadas en los elementos de máquinas, durante su explotación, pueden
desencadenar en situaciones catastróficas, tales como la pérdida deequipos, o lo que resulta
peor aún, de la vida de seres humanos. Los engranajes son componentes mecánicos utilizados
en las transmisiones de potencia y frecuentemente son responsables de averías que colapsan
el normal funcionamiento de estos sistemas. Por esta razón, el análisis y predicción de las
fallas en engranajes, ha recibido una considerable atención y se han creado alrededor del
mundo,varios centros e instituciones dedicados a su estudio, con el objetivo de prevenirlas y
evitar, con un alto grado de confianza, los efectos indeseados que de ellas se derivan.

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Los engranajes son utilizados para transmitir fuerza y movimiento, en una amplia variedad
de aplicaciones, donde suelen desempeñar su trabajo, sometidos a la más diversa gama de
condiciones y regímenes deexplotación, en ocasiones bastante severos, por lo que resulta de
gran utilidad poder contar con bancos de ensayo, que permitan prever el comportamiento
esperado de estos elementos, ante diferentes circunstancias.
Estas instalaciones posibilitan la realización de ensayos acelerados de vida a la fatiga y
permiten:
• Evaluar la capacidad de carga portante de engranajes y lubricantes, ante diferentesmodos de fallas.
• Explorar e investigar los limites de endurancia o resistencia, de engranajes sometidos a
tensiones de contacto y tensiones de flexión, con diferentes combinaciones de materiales y
tratamientos térmicos.
• Investigar la influencia que provocan sobre los fenómenos de fallas, aspectos tales
como: tipo y viscosidad del lubricante, aditivos, correcciones en la geometría deldiente,
entre otros.
• Determinar la eficiencia en transmisiones por engranajes con diferentes geometrías o
perfiles del diente.
• Elaborar bases de datos, que sirvan de soporte al desarrollo de programas, para
optimizar los procesos de diseño, análisis y elaboración de engranajes.
• Perfeccionar el diseño de materiales y la vida de componentes, mediante un mejor
conocimiento de los...