Modelado matemático y validación experimental de fallas en ruedas dentadas
Las ruedas dentadas son elementos mecánicos ampliamente utilizados en la industria para trasmitir par. Un reductor de velocidades consta de múltiples rueda dentadas en múltiples ejes lo cuales pueden ser diseñados para aumentar el par, con lo cual se disminuye la velocidad de salida o viceversa; gen...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2013 |
| País: | Colombia |
| Institución: | Universidad Tecnológica de Pereira |
| Repositorio: | Repositorio Institucional UTP |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.utp.edu.co:11059/4233 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/11059/4233 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Vibración mecánica Análisis espectral Engranajes |
| Sumario: | Las ruedas dentadas son elementos mecánicos ampliamente utilizados en la industria para trasmitir par. Un reductor de velocidades consta de múltiples rueda dentadas en múltiples ejes lo cuales pueden ser diseñados para aumentar el par, con lo cual se disminuye la velocidad de salida o viceversa; generalmente este se encuentra alojados en una caja, que contiene los engranajes, ejes, rodamientos y algún tipo de lubricación. Este trabajo de grado se basa en el desarrollo de un modelo matemático para un reductor de velocidades de dos etapas en condiciones de operación de reductor sin falla y con falla, con el objetivo de identificar características que sirvan para el estudio de las vibraciones mecánicas que este genera buscando dar herramientas para la predicción correcta de la condición del equipo. El modelo se desarrolla para dientes de perfil de evolvente por ser los más usados en la industria dadas las ventajas que este presenta con respecto a los otros tipos de perfiles, las coordenadas del perfil de diente de evolvente se calculan con las ecuaciones desarrolladas por Wang las cuales permiten generar el perfil de evolvente y el filete del diente. Definidas las coordenadas del perfil se procede a calcular la rigidez de engrane de un par de dientes en contacto, la cual se halla a partir de la deformación por flexión, deformación de la base del diente, y deformación por contacto para el primer y segundo escalón. Con el modelo se realiza la simulación para el reductor sin falla y con falla, con un algoritmo de integración numérica el cual en su región de estabilidad incluye los autovalores del modelo, que permite hallar respuesta dinámica del mismo en el dominio del tiempo, sobre la cual se realiza una transformación a frecuencia, espacio sobre el que se estudia el comportamiento del modelo por medio de las figuras obtenidas. Por último se presentan las conclusiones, aportes, y recomendaciones, obtenidas del desarrollo del trabajo de grado, comprobando que los resultados de la simulación del modelo se correlacionaron bien con los datos experimentales y la literatura. |
|---|