Simulación del engrane y análisis del contacto en sistemas de transmisión por engranajes mediante la modelización avanzada del conjunto ejes-engranajes

La determinación de las tensiones a las que están sometidos los engranajes es una parte importante del proceso de cálculo de la capacidad de carga de una transmisión de engranajes, que se realiza habitualmente mediante métodos analíticos, semianalíticos o numéricos. Para que estos métodos proporcionen resultados precisos, es importante que se apliquen bajo escenarios tan realistas como sea posible. No obstante, las limitaciones de estos métodos, que pueden estar impuestas por sus hipótesis de cálculo o por su coste computacional, hacen que en ocasiones se desprecien algunos efectos que pueden tener cierta influencia sobre el estado tensional de la transmisión. Entre estos efectos, uno de especial relevancia es la desalineación de los engranajes producida por la deformación bajo carga de los ejes que los soportan.

En este trabajo, se han estudiado las limitaciones de los métodos analíticos, semianalíticos y numéricos utilizados habitualmente para la determinación del estado tensional de transmisiones de engranajes de ejes paralelos, y se han propuesto nuevos métodos de cálculo, o modificaciones de los existentes, para vencer estas limitaciones y tener en cuenta el comportamiento elástico de los ejes en el cálculo de las tensiones a las que están sometidos los engranajes. Posteriormente, haciendo uso de los métodos propuestos, se ha propuesto un nuevo procedimiento de modificación de la geometría de los dientes de los engranajes, que permite compensar los efectos negativos de la desalineación del engrane.