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http://cidesi.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1024/344| Análisis de fátiga multiaxial en engranes rectos de acero carburizado | |
| Tobías Cervantes Hernández | |
| CARLOS RUBIO GONZALEZ J. RENE ESTRADA ESTRADA JOEL CHAPARRO GONZALEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial | |
| ANÁLISIS-FÁTIGA | |
| Los engranes utilizados en las transmisiones mecánicas trabajan durante largos periodos de tiempo, ejemplo de ello son los engranes de transmisiones automotrices cuyos recorridos son de 160 000 km o más, lo cual deja claro que son elementos de máquina de uso extenso y sometidos durante su vida útil a millones de ciclos de carga, de aquí la importancia de conocer al máximo su comportamiento bajo fatiga. El daño en los dientes de un engrane es debido a fatiga por flexión y fatiga por contacto. Actualmente existen diferentes procedimientos estandarizados (DIN, AGMA, ISO etc.) para diseñar engranes bajo criterios de flexión, en estos generalmente se compara el esfuerzo máximo en la raíz del diente con el esfuerzo de flexión permisible; adicionalmente se incluyen cierto número de coeficientes para considerar las condiciones reales de trabajo. Estos procedimientos están basados en pruebas experimentales y procedimientos tales cómo el de Lewis, que se fundamenta en condiciones uniaxiales de carga, sin embargo se ha demostrado que los engranes están sujetos a deformaciones multiaxiales en localizaciones críticas, como en la raíz del diente. En este trabajo se presenta un análisis de Fatiga Multiaxial basado en deformación (-N) en la raíz del diente de un engrane recto de acero carburizado, empleando los criterios de Plano Crítico Fatemi-Socie (FS), Wang-Brown (WB), Smith-Watson-Topper (SWT) y el Criterio de Deformación Equivalente Hoffmann-Seeger (HS). El análisis de esfuerzos se realizó en el paquete de elemento finito ANSYS® para un modelo del diente del engrane tridimensional, posteriormente el análisis de fatiga multiaxial se desarrolla utilizando NCODE®. Las propiedades mecánicas y de fatiga necesarias para realizar el análisis fueron obtenidas experimentalmente para dos espesores de capa endurecida del acero carburizado. En los resultados numéricos presentados se observan cambios en el número de ciclos a la falla para ambos espesores de capa endurecida, bajo las mismas condiciones de carga aplicada. Los criterios WB, SWT y HS pronostican vidas similares para iguales condiciones de carga, no siendo así el criterio FS. Por último los resultados numéricos de los criterios utilizados son comparados con las predicciones obtenidas con el enfoque de AGMA, donde se observa que esta ultima es mas conservadora. Se propone que algunos modelos de fatiga multiaxial pueden emplearse en el diseño más racional de engranes. | |
| 2005-04 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| MX | |
| Público en general | |
| PROPIEDADES DE LOS MATERIALES | |
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