Análisis de ciclo de vida del contacto en pares de engranajes helicoidales fabricados con materiales compuestos poliméricos reforzados con fibra de carbono

Abstract

La presente investigación tiene el objetivo de determinar el valor de vida útil sobre la fatiga por contacto en los dientes de los engranajes cilíndricos helicoidales de un reductor de velocidad de 2 etapas de transmisión. Para el desarrollo de esta investigación se utilizó el procedimiento de cálculos según AGMA 2101-D04 en el que calcula el valor de la vida útil del engranaje fabricado con material polimérico reforzado con fibra de carbono para soportar cargas de contacto que generan picadura en el material. Se determinaron los valores de esfuerzos de contacto, factor de seguridad por fatiga y vida útil para los ángulos de hélice de 5º, 10º, 15º, 20º, 25º y 30º para velocidades de entrada de 170rpm, velocidad intermedia de 700 rpm y salida de 500 rpm con potencias estándares de 0,5 a 30 hp. Los resultados arrojaron que el mejor material polimérico reforzado con fibra de carbono, VICTREX ® PEEK 450CA40 tiene una mínima duración recomendada de 34,2 años para una potencia de 10hp y ángulos de hélice de 10º, 15º, 20º y 25º recomendados para velocidades intermedias de reducción.