Algunas consideraciones sobre el efecto del espesor de llanta en la resistencia a la fractura de ruedas dentadas // Some considerations about the effect of the rim thickness on gear fracture resistance.

• Main Author: G. González-Rey
• Format: Article
• Language: English
• Published: Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría - Cujae 2009-01-01
• Series: Ingeniería Mecánica
• Online Access: http://www.ingenieriamecanica.cujae.edu.cu/index.php/revistaim/article/view/59

<p>En transmisiones por engranajes, con ruedas de llantas delgadas trabajando en régimen de carga<br />nominal y con suficiente resistencia a los esfuerzos de flexión en la raíz de los dientes, ha sido<br />observado el surgimiento de grietas por debajo de los dientes que se propagan a través de la llanta<br />con rotura por fractura de la rueda dentada. Las actuales formulaciones de las Normas ISO y AGMA<br />para valorar el esfuerzo máximo resultante en la base de los dientes de las ruedas de engranajes<br />cilíndricos introducen factores modificadores de los esfuerzos (YB y KB) para ruedas dentadas con<br />llantas de pequeño espesor. Estudios realizados valoran de forma diferente el factor por<br />adelgazamiento de llanta en dependencia de la geometría de las ruedas y la rigidez conjunta entre<br />llanta y los nervios soporte del núcleo de la rueda dentada. En el presente artículo, se expone un<br />breve resumen del estado del arte sobre el tema, son mostrados y confirma dos resultados<br />derivados de un análisis de la interrelación entre el factor por adelgazamiento de llanta, la razón de<br />espesor relativo de la llanta y la razón de espesor relativo de los nervios del soporte en ruedas<br />dentadas cilíndricas, y otros asociados con la tendencia del límite inferior de la razón de espesor<br />relativo de la llanta en dependencia del número de dientes de la rueda.</p><p><br />Palabras claves: rueda de llanta fina, engranaje, espesor de llanta, fractura, factor modificador de<br />esfuerzo.</p><p>____________________________________________________________________________</p><p>Abstract<br />In thin rimmed gears running with nominal load and sufficient bending stress resistance at the<br />tooth-root, fatigue cracks with propagation through the rims, rather than at the tooth fillet, has<br />been observed. Both the ISO and AGMA standards introduce stress-modifying factors<br />(denominated rim thickness factors YB and KB) for the bending stress calculation where the rim<br />thickness is not sufficient to provide full support of the tooth root. However, some different<br />behavior of rim thickness factor depending on gear geometry and the stiffness of both rim and web<br />thickness have been reported. In this paper, some studies published about the effects of rim<br />thickness on spur gear bending stress are reviewed. Moreover, the influence in the rim thickness<br />factor of both rim backup ratio and web thickness ration is confirmed based on statistical analysis<br />and a technical report [17]. Finally, the effect of the number of teeth in the lowest rim backup ratio<br />limit at which thin rim gear stresses equal solid gear stresses is confirmed.</p><p><br />Key words: gear, thin rim gears, rim thickness, fatigue cracks, rim thickness factor</p>