Normas Agma Para Engranajes Pdf 12

Normas AGMA para el cálculo y diseño de engranajes

Los engranajes son elementos mecánicos que se utilizan para transmitir movimiento y potencia entre ejes. Existen diferentes tipos de engranajes según la forma y disposición de sus dientes, como los engranajes cilíndricos, cónicos, helicoidales, etc. El cálculo y diseño de engranajes requiere tener en cuenta diversos factores, como la resistencia de los materiales, las condiciones de lubricación, las cargas aplicadas, las velocidades de giro, etc. Para facilitar esta tarea, existen normas técnicas que establecen los criterios y métodos para el análisis y dimensionamiento de los engranajes.

La Asociación Americana de Fabricantes de Engranajes (AGMA) es una organización que publica normas técnicas para el cálculo y diseño de engranajes de diferentes tipos y aplicaciones. Estas normas son ampliamente utilizadas por la industria y la academia para el desarrollo de proyectos de ingeniería mecánica relacionados con la transmisión por engranajes. Las normas AGMA cubren aspectos como la geometría, la calidad, la resistencia, la lubricación, el ruido, la vibración, la eficiencia, el mantenimiento, etc. de los engranajes.

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Una de las normas más importantes de AGMA es la ANSI/AGMA 2101-D04, que se titula "Fundamental Rating Factors and Calculation Methods for Involute Spur and Helical Gear Teeth" (Factores básicos de clasificación y métodos de cálculo para dientes de engranajes cilíndricos rectos y helicoidales). Esta norma proporciona las ecuaciones y los factores necesarios para determinar la capacidad de carga de los dientes de los engranajes cilíndricos rectos y helicoidales bajo dos modos de fallo: la flexión en la base y el picado superficial. La flexión en la base se produce cuando el esfuerzo máximo en la raíz del diente supera el límite elástico del material. El picado superficial se produce cuando el esfuerzo máximo en el flanco del diente supera la resistencia al contacto del material.

La norma ANSI/AGMA 2101-D04 se basa en los resultados experimentales y teóricos obtenidos por diversos investigadores a lo largo del tiempo. La norma incluye gráficas, tablas y ecuaciones que permiten calcular los factores que influyen en la capacidad de carga de los dientes, como el factor geométrico, el factor dinámico, el factor de distribución de carga, el factor de tamaño, el factor de temperatura, el factor de fiabilidad, etc. La norma también especifica los valores admisibles para los esfuerzos en la base y en el flanco de los dientes según el material, el tratamiento térmico, la calidad y la vida útil esperada de los engranajes.

Para aplicar la norma ANSI/AGMA 2101-D04 se requiere conocer previamente algunos datos geométricos y operativos de los engranajes, como el número de dientes, el módulo, el ángulo de presión, el ángulo de hélice, el ancho de cara, la velocidad angular, el par transmitido, etc. Con estos datos se pueden obtener los factores básicos de clasificación y los esfuerzos máximos en los dientes. A partir de estos resultados se puede calcular el factor de seguridad frente a los dos modos de fallo mencionados. El factor de seguridad es una medida que indica cuántas veces es mayor la capacidad de carga del diente que la carga aplicada. La norma recomienda que el factor de seguridad sea mayor o igual a 1 para evitar el fallo prematuro de los engranajes.

La norma ANSI/AGMA 2101-D04 se puede consultar en formato PDF en diferentes fuentes online . También existen programas informáticos que facilitan la aplicación de la norma mediante una interfaz gráfica y una entrada y salida de datos sencilla. Estas herramientas son útiles para realizar cálculos rápidos y precisos sin tener que recurrir a las gráficas y tablas incluidas en la norma.

En conclusión, las normas AGMA son un referente para el cálculo y diseño de engranajes en el ámbito de la ingeniería mecánica. La norma ANSI/AGMA 2101-D04 es una de las más importantes, ya que proporciona los criterios y métodos para determinar la capacidad de carga de los dientes de los engranajes cilíndricos rectos y helicoidales. La aplicación de esta norma requiere conocer algunos datos geométricos y operativos de los engranajes, y permite calcular el factor de seguridad frente a los modos de fallo más comunes: la flexión en la base y el picado superficial. La norma se puede consultar en formato PDF o mediante programas informáticos que facilitan su uso. Here is the continuation of the HTML article for the keyword "normas agma para engranajes pdf 12": Ejemplo de aplicación de la norma ANSI/AGMA 2101-D04

Para ilustrar el uso de la norma ANSI/AGMA 2101-D04, se presenta a continuación un ejemplo de cálculo y diseño de un par de engranajes cilíndricos helicoidales que transmiten una potencia de 15 kW a una velocidad angular de 1200 rpm en el eje conducido. Los datos geométricos y operativos de los engranajes son los siguientes:

DatoValor

Número de dientes del engranaje conductor (Z1)20

Número de dientes del engranaje conducido (Z2)40

Módulo normal (mn)4 mm

Ángulo de presión normal (αn)20

Ángulo de hélice (β)15

Ancho de cara (b)40 mm

Material de los engranajesAcero AISI 1045 templado y revenido

Límite elástico del material (Sy)600 MPa

Dureza Brinell del material (HB)200

Calidad del engranaje según AGMA (Qv)10

Vida útil esperada del engranaje (LH)10.000 horas

Factor de fiabilidad deseado (Rv)0,99

Tipo de lubricaciónAceite mineral ISO VG 220 con filtro y circulación forzada

Tipo de montaje y alineación de los ejesRígido y preciso con ajuste por interferencia y chaveta paralela

Tipo y grado de carga aplicada a los engranajesModerada y uniforme con factor de servicio de 1,25 según AGMA 6013-A06

Con estos datos, se procede a aplicar la norma ANSI/AGMA 2101-D04 para calcular el factor de seguridad frente a la flexión en la base y el picado superficial de los dientes de los engranajes. Para ello, se siguen los siguientes pasos:

• Calcular el módulo transversal (mt) y el ángulo de presión transversal (αt) a partir del módulo normal (mn) y el ángulo de presión normal (αn) usando las ecuaciones 3.1 y 3.2 de la norma.

• Calcular el diámetro primitivo (d), el diámetro exterior (da), el diámetro base (db) y el paso circular transversal (pt) de cada engranaje usando las ecuaciones 3.3, 3.4, 3.5 y 3.6 de la norma.

• Calcular el ángulo de contacto transversal (εα) y el ángulo de contacto axial (εβ) de cada engranaje usando las ecuaciones 4.1 y 4.2 de la norma.

• Calcular el coeficiente de corrección del perfil (x) y el coeficiente de corrección del paso (y) de cada engranaje usando las tablas 4.1 y 4.2 de la norma.

• Calcular el factor geométrico para la flexión en la base (J) y el factor geométrico para el picado superficial (I) de cada engranaje usando las gráficas 5.1 y 5.2 de la norma.

• Calcular el factor dinámico (Kv) para cada engranaje usando la ecuación 6.1 de la norma y los valores de Qv, v, εα, εβ, b, mt y B obtenidos anteriormente.

• Calcular el factor de distribución de carga (Km) para cada engranaje usando la ecuación 7.1 de la norma y los valores de Cmc, Cpf, Cpm, Ce, b, d, mt, x, εα, εβ, Kv y A obtenidos anteriormente.

• Calcular el factor de tamaño (Ks) para cada engranaje usando la ecuación 8.1 de la norma y los valores de b, mt, Y, Y y Y obtenidos anteriormente.

• Calcular el factor de temperatura (K) para cada engranaje usando la ecuación 9.1 de la norma y los valores de T, T, T, T, T, S, S', S', S', S', S', S', S'Tg

• Calcular el factor de fiabilidad (KR) para cada engranaje usando la ecuación 10.1 de la norma y el valor de Rv deseado.

• Calcular el factor de seguridad frente a la flexión en la base (SF) para cada engranaje usando la ecuación 11.1 de la norma y los valores de Sy, J, Kv, Km, Ks, K y KR obtenidos anteriormente.

• Calcular el factor de seguridad frente al picado superficial (SH) para cada engranaje usando la ecuación 12.1 de la norma y los valores de Z, Z, Z, Z, C, I, Kv, Km, K y KR obtenidos anteriormente.

• Comparar los valores de SF y SH con el valor mínimo recomendado por la norma, que es 1, y verificar si se cumple el criterio de diseño.

• En caso de que no se cumpla el criterio de diseño, modificar alguno o varios de los parámetros geométricos u operativos de los engranajes para aumentar los factores de seguridad hasta alcanzar el valor mínimo recomendado o superior.

• Repetir los pasos anteriores hasta obtener un diseño satisfactorio.

El cálculo detallado de cada uno de estos pasos se puede consultar en el siguiente documento PDF, donde se muestran los resultados numéricos y las referencias a las ecuaciones, tablas y gráficas de la norma. El resultado final es