Cálculo de Distribución de Carga Rápida para Engranajes Cilíndricos con Perfiles de Diente No Involutos
Autores: Fetzer, Karsten; Landler, Stefan; Berger, Jonas-Frederick; Otto, Michael; Stahl, Karsten
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Cálculo de Distribución de Carga Rápida para Engranajes Cilíndricos con Perfiles de Diente No Involutos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tecnología de fabricación
Engranajes
Perfiles de dientes no involutivos
Métodos analíticos
Distribución de carga
Diseño.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Los avances en la tecnología de fabricación brindan a los usuarios nuevas oportunidades para el diseño de engranajes. Los engranajes especiales con geometrías de perfil de diente no involutivo personalizadas ofrecen una alternativa prometedora a los engranajes involutivos convencionales, abordando limitaciones como el subcorte y los pequeños radios de curvatura cerca de la raíz del diente. Sin embargo, la ausencia de procedimientos de diseño estandarizados para engranajes no involutivos, como la ISO 6336 para engranajes involutivos, a menudo requiere depender de simulaciones numéricas y metodologías que utilizan aproximaciones. Los métodos analíticos para determinar parámetros clave, como la distribución de carga topológica y las presiones de contacto, están actualmente especializados para engranajes involutivos y difícilmente se pueden aplicar directamente a engranajes especiales. Este artículo propone una generalización del cálculo de la distribución de carga estática analítica para perfiles de diente no involutivos. Se deriva una relación entre el par aplicado y el error de transmisión en cada posición de engranaje. Este enfoque se valida utilizando el software de cálculo RIKOR con dos engranajes involutivos ejemplares, demostrando consistencia con el método establecido. Además, el marco propuesto se aplica a un engranaje cicloide ejemplar y a un engranaje cicloide excéntrico para demostrar la capacidad de analizar geometrías de perfil de diente arbitrarias. Los resultados destacan el potencial para el diseño fiable y eficiente de engranajes no involutivos a través de métodos analíticos.
Descripción
Los avances en la tecnología de fabricación brindan a los usuarios nuevas oportunidades para el diseño de engranajes. Los engranajes especiales con geometrías de perfil de diente no involutivo personalizadas ofrecen una alternativa prometedora a los engranajes involutivos convencionales, abordando limitaciones como el subcorte y los pequeños radios de curvatura cerca de la raíz del diente. Sin embargo, la ausencia de procedimientos de diseño estandarizados para engranajes no involutivos, como la ISO 6336 para engranajes involutivos, a menudo requiere depender de simulaciones numéricas y metodologías que utilizan aproximaciones. Los métodos analíticos para determinar parámetros clave, como la distribución de carga topológica y las presiones de contacto, están actualmente especializados para engranajes involutivos y difícilmente se pueden aplicar directamente a engranajes especiales. Este artículo propone una generalización del cálculo de la distribución de carga estática analítica para perfiles de diente no involutivos. Se deriva una relación entre el par aplicado y el error de transmisión en cada posición de engranaje. Este enfoque se valida utilizando el software de cálculo RIKOR con dos engranajes involutivos ejemplares, demostrando consistencia con el método establecido. Además, el marco propuesto se aplica a un engranaje cicloide ejemplar y a un engranaje cicloide excéntrico para demostrar la capacidad de analizar geometrías de perfil de diente arbitrarias. Los resultados destacan el potencial para el diseño fiable y eficiente de engranajes no involutivos a través de métodos analíticos.