En el mundo de hoy, el engranaje es una pieza fundamental para la transmisión de
potencia mecánica en todo tipo de máquinas; su estudio ha sido de vital importancia
para dimensionarlo en función de la capacidad de carga del juego de engrane, por
esta razón tanto su geometría como el cálculo de los esfuerzos actuantes y
permisibles han sido estandarizados por organismos internacionales, siendo los
principales motivos de falla, la picadura en el flanco del diente generada por el
esfuerzo de contacto y la rotura en la raíz del diente producto del esfuerzo de flexión.
La presente tesis busca obtener un factor geométrico unificado para esfuerzos de
contacto y otro para esfuerzos de flexión de engranajes cilíndricos mediante
simulación numérica. Para ello, se emplearon las siguientes metodologías: 1) Se
realizó el cálculo analítico de los esfuerzos actuantes a partir de las normas ISO 6336
y DIN 3990 solo teniendo en cuenta los factores que se utilizan para compensar la
aproximación de la geometría, así como cualquier característica geométrica del juego.
2) Se elaboró el modelo de elementos finitos de los engranajes cilíndricos, de diente
recto y de diente helicoidal, con la ayuda del modelo geométrico entregado por una
macro, la cual contiene las ecuaciones paramétricas que definen la geometría real del
diente. Para luego efectuar la comparación de resultados, de donde se encuentra que
el esfuerzo de contacto y de flexión actuante, según norma, presenta más de un 80% y
más de un 25% de sobredimensionamiento respectivamente. Asimismo, se pasa a
determinar el factor geométrico unificado con el propósito de lograr soluciones más
económicas y próximas a la realidad. Además, se ha podido apreciar que en las
normas técnicas se utilizan algunos factores para compensar aspectos geométricos no
contemplados en sus expresiones de cálculo básicas. De esta manera se introduce en
el cálculo la influencia del ángulo de hélice, del factor de recubrimiento, del espesor del
diente, del punto de aplicación de la carga. Un ejemplo claro es que el efecto del
ángulo de hélice genera que las superficies en contacto sean conos truncados y no
cilindros como plantea la norma, es por ello que luego se tiene que realizar una
compensación mediante el factor de ángulo de hélice / Tesis
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:123456789/6002 |
| Date | 01 June 2015 |
| Creators | Díaz Velazco, Israel |
| Contributors | Franco Rodríguez, Rosendo |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Source | Pontificia Universidad Católica del Perú, Repositorio de Tesis - PUCP |
| Rights | Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Perú, info:eu-repo/semantics/openAccess, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/pe/ |
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