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Ingeniería Mecánica. Vol. 14. No. 3, septiembre-diciembre, 2011, p. 230-244

ISSN 1815-5944

Artículo Original 

Factores geométricos para calcular a flexión engranajes cilíndricos
rectos asimétricos con perfil evolvente - trocoide
Javier Antonio Cárdenas‐Oliveros, Jorge Laureano Moya‐Rodríguez, Daniel R. Hernández‐Ochoa Recibido el 29 de noviembre de 2010; aceptado el 19 de julio de 2011 
Resumen
Se propone un modo de cálculo analítico basado en el análisis del modelo gráfico del diente de los
engranajes cilíndricos rectos asimétricos con perfil de evolvente y trocoide, que permite obtener las
variables asociadas a la determinación de los factores geométricos de forma y de resistencia,
necesarios para el cálculo de la resistencia a flexión. Este tipo de procedimiento es empleado porprimera vez para obtener el parámetro geométrico de forma. Además, se establecen los
fundamentos que aportan la determinación del parámetro geométrico de resistencia J para estos
tipos de engranajes. Los resultados de la presente investigación permiten determinar el esfuerzo
máximo a la flexión a partir de los coeficientes geométricos de forma y resistencia, se construyeron
ecuaciones, tablas ydiagramas representativos de estos parámetros. La aplicación práctica de este
enfoque de solución, permite la generalización del mismo en los mecanismos de transmisión con
engranajes cilíndricos de dientes rectos asimétricos de perfil evolvente trocoide.
.
Palabras claves: engranaje recto asimétrico, factores geométricos, resistencia a la flexión, CAD/CAE.

Geometric factors for determiningthe bending strength of asymmetric spur gears
with profile teeth involute-trochoid
Abstract
In this paper an analytical method of calculus based on computer analysis of the spur gears graphic
model with asymmetric teeth of involute profile and trochoid is proposed, it was estimated form
geometry factor and bending strength by a direct calculus method. This procedure is first used to
obtainform geometry factor. Furthermore, the factor J foundation for these types of gears was
established. The results of this research determinates analytically the maximum bending stress, using
the form geometry factor and bending geometry factor, built equations, tables and diagrams
representing these parameters. The practical application of this solution approach allows the
generalization of itin use in transmission mechanisms of cylindrical spur gears of asymmetric involute
trochoid profile.
.
Key words: asymmetric spur gear, geometry factors, bending strength, CAD/CAE.

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Factores geométricos para calcular a flexión engranajes cilíndricos rectos asimétricos con perfil evolvente - trocoide

Introducción
Una solución viable para mejorar la capacidad portante del engranajeen transmisiones con giro en un solo
sentido, es la creación de ruedas dentadas con dientes de perfil asimétrico [1, 2], quienes serán el objeto de
estudio de este trabajo. Para utilizar cualquiera de las expresiones analíticas tradicionales en el cálculo de la
resistencia a flexión de los dientes de los engranajes asimétricos o simétricos, es imprescindible conocer el
factor de Lewis [3] ofactor geométrico de forma YF, que origina al factor geométrico de resistencia J al tomar
en cuenta la concentración de esfuerzos generados por los cambios de curvatura del perfil en la base del
diente.
En los engranajes simétricos estos parámetros se calculan a través de diferentes procedimientos ya
normados [4, 5]. Sin embargo, en los estándares actuales no se han establecido procedimientos deestimación para los engranajes de dientes asimétricos. Es notorio el uso del método de elementos finitos en la
determinación de los esfuerzos por flexión en la base del diente. Al utilizar este método, es necesario conocer
el dominio (modelo CAD) del objeto de estudio.
En las publicaciones, se observan dos tendencias en la creación del dominio, de caras compuestas por las...