13FTM20-2013
Influencia de las cargas de engranajes en los acoplamientos estriados

Estándar No.
13FTM20-2013
Fecha de publicación
2013
Organización
AGMA - American Gear Manufacturers Association
Alcance
Las ranuras espirales se utilizan comúnmente en cajas de engranajes para conectar engranajes y ejes, especialmente cuando se transmite un par elevado a través del acoplamiento. La carga se comparte entre múltiples dientes alrededor de la circunferencia del acoplamiento, lo que genera una mayor capacidad de carga que una llave única convencional. Sin embargo, la carga total no se comparte equitativamente entre todos los dientes estriados, principalmente debido a las desviaciones de paso resultantes del proceso de fabricación. La distribución de la carga a lo largo de la longitud de acoplamiento de las estrías tampoco es uniforme debido a desalineaciones de los dientes y efectos de torsión del eje. Una suposición típica del modelado es que se aplica una carga de torsión pura al acoplamiento estriado. En aplicaciones de caja de cambios@ cuando se utilizan estrías para conectar un engranaje a un eje@ el par se transmite desde los dientes del engranaje engranados al eje@ o viceversa@ a través del acoplamiento. Las cargas de los engranajes, como las cargas tangenciales y radiales, pueden afectar la distribución de la carga de los dientes estriados. Este artículo presenta una investigación sobre la influencia de las cargas de los engranajes rectos en la distribución de carga de los dientes estriados. Se desarrolló un modelo analítico generalizado para incluir cargas de engranajes externos en acoplamientos estriados. El método divide los dientes estriados en estaciones en la dirección axial del diente y calcula la carga aplicada a cada estación en función de la separación entre los puntos de acoplamiento. Se utilizó una constante de rigidez dental para calcular las deflexiones de los dientes. El problema de distribución de carga se resolvió utilizando un enfoque simple de los estándares de engranajes de la industria. El método se implementó en una hoja de cálculo para análisis de ejemplos numéricos. Los resultados mostraron un efecto significativo del espacio libre lateral, que es la diferencia entre el ancho del espacio de las ranuras estriadas internas y el espesor de los dientes estriados externos, sobre la carga máxima aplicada a los dientes estriados. Cuanto mayor sea la holgura lateral@ mayor será la carga máxima aplicada a los dientes estriados. El método propuesto puede ser útil para evaluar rápidamente la distribución de carga de los dientes estriados en aplicaciones de engranajes@ para determinar las tensiones de los dientes@ y definir modificaciones de avance según sea necesario.



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