Generación virtual de la geometría 3D de acoplamientos dentados abombados

Resum

Los modelos analíticos, y cada vez más los numéricos, son herramientas utilizadas parael diseño y dimensionamiento tanto de engranajes como de acoplamientos dentados.Los resultados obtenidos, están basados en la geometría del diente, e.g. las tensionesen el pie dependen altamente del radio de este o el desgaste del flanco de la curvaturadel perfil, por lo que un modelo analítico es imprescindible para su generación. Existendiversos modelos para la generación de engranajes y acoplamientos dentados rectos,así como con pequeños abombamientos. Sin embargo, estos modelos no han sidocontrastados con las geometrías obtenidas experimentalmente, ni han sido adaptadospara mayores abombamientos. Es por ello por lo que los perfiles generados con distintosmodelos analíticos exhiben diferencias entre ellos y por tanto generan incertidumbresobre su viabilidad para ser usados en el dimensionamiento de geometrías con grandesabombamientos. En este trabajo, se comparan las geometrías de flanco analíticasobtenidas con los diferentes métodos de generación presentes en la literatura (profileshift method [1], two parameter envelope [2], cutting disc [3]), con aquellas conseguidasvirtualmente. Las geometrías experimentales se representan gracias al desarrollo de unmodelado CAD 3D basado en el método de fabricación del tallado mediante fresa madre.Dicho modelo permite ver el impacto de los parámetros de fabricación, tales como latrayectoria de la herramienta o la geometría del bruto inicial, en la geometría generada.Además, evidencia las limitaciones de los métodos de generación analíticos que existenen geometrías con diámetros primitivos pequeños y elevados grados de abombamiento.