Diseño y Prototipado de Engranajes Cónicos Rectos Miniaturizados para Aplicaciones Biomédicas
Autores: Acinapura, Antonio; Fragomeni, Gionata; Greco, Pasquale Francesco; Mundo, Domenico; Carbone, Giuseppe; Danieli, Guido
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Diseño y Prototipado de Engranajes Cónicos Rectos Miniaturizados para Aplicaciones Biomédicas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Diseño de algoritmos
Engranajes cónicos
Perfiles involutos
Tecnología de fabricación aditiva
Análisis de engranajes
Análisis de contacto de dientes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un algoritmo de diseño semiautomático para calcular los perfiles involutivos de engranajes cónicos rectos. La formulación propuesta se basa en el método de aproximación de Tredgold. Permite el diseño de un par de engranajes cónicos con cualquier número deseado de dientes y ángulos de inclinación de ejes relativos mediante la implementación de tecnología de fabricación aditiva. Se discute un caso de estudio específico para calcular los perfiles de dos engranajes cónicos rectos de una aplicación biomédica. En concreto, este documento ilustra el diseño de los engranajes cónicos para un nuevo sistema robótico laparoscópico, EasyLap, en desarrollo con una subvención de POR Calabria 2014-2020 Fesr-Fse. Se lleva a cabo un análisis de engranaje para identificar posibles errores de diseño. Además, se realiza un análisis de contacto de dientes basado en elementos finitos para determinar el rendimiento vibracional de los perfiles de dientes conjugados a lo largo de todo un ciclo de engranaje. Se informan los resultados de simulación y un prototipo construido para mostrar la viabilidad y efectividad del enfoque de diseño propuesto.
Descripción
Este documento presenta un algoritmo de diseño semiautomático para calcular los perfiles involutivos de engranajes cónicos rectos. La formulación propuesta se basa en el método de aproximación de Tredgold. Permite el diseño de un par de engranajes cónicos con cualquier número deseado de dientes y ángulos de inclinación de ejes relativos mediante la implementación de tecnología de fabricación aditiva. Se discute un caso de estudio específico para calcular los perfiles de dos engranajes cónicos rectos de una aplicación biomédica. En concreto, este documento ilustra el diseño de los engranajes cónicos para un nuevo sistema robótico laparoscópico, EasyLap, en desarrollo con una subvención de POR Calabria 2014-2020 Fesr-Fse. Se lleva a cabo un análisis de engranaje para identificar posibles errores de diseño. Además, se realiza un análisis de contacto de dientes basado en elementos finitos para determinar el rendimiento vibracional de los perfiles de dientes conjugados a lo largo de todo un ciclo de engranaje. Se informan los resultados de simulación y un prototipo construido para mostrar la viabilidad y efectividad del enfoque de diseño propuesto.