97FTM14-1997
Refinamientos en las predicciones de tensión de raíz para bordes de dientes de engranajes helicoidales

Estándar No.
97FTM14-1997
Fecha de publicación
1997
Organización
AGMA - American Gear Manufacturers Association
Alcance
Las demandas de la industria de cajas de engranajes de mayor densidad de potencia para mejorar el rendimiento del producto requieren la utilización de la capacidad de carga de cada centímetro de ancho de cara disponible. Como resultado, las distribuciones de carga y las tensiones de raíz resultantes son de considerable importancia. Los métodos analíticos actuales incluyen análisis de elementos finitos (FEA) tridimensional y combinaciones del método de imagen de momento de Wellauer y Seireg con análisis de elementos límite bidimensionales o fórmulas de flexión de vigas. La FEA@ tridimensional, aunque fiable@, consume mucho tiempo y supone un gran coste en comparación con el uso de técnicas y aproximaciones clásicas. En engranajes helicoidales, estas aproximaciones dan estimaciones razonables de las distribuciones de tensiones de raíz a lo largo del ancho de la cara, pero carecen de la precisión necesaria para diseñar según los límites de ingeniería. Basado en elementos finitos y resultados experimentales, una discrepancia en los métodos aproximados es el cambio de rigidez en el plano normal asociado con los extremos de los dientes de engranajes helicoidales. La rigidez del diente es menor en el borde agudo @ donde la fuerza normal asociada con el contacto del diente sobresale más allá del borde transversal del engranaje en la parte posterior del diente. El resultado opuesto ocurre en el borde obtuso donde la fuerza normal no se produce más allá del borde transversal del diente. Se han completado estudios analíticos y experimentales para un número limitado de casos. Los resultados experimentales se utilizan para verificar el estudio paramétrico FEA tridimensional simplificado sobre el efecto del ángulo de hélice. Los resultados del estudio paramétrico @ cuando se complete @ se utilizarán para determinar un factor de corrección de la tensión de la raíz. El foco de este artículo está en los resultados paramétricos iniciales y los estudios experimentales con una introducción a las posibles técnicas de corrección. Los factores de corrección se están investigando actualmente y serán el tema de futuras publicaciones.



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