Modelizado bidimensional de engranajes cilíndricos por elementos finitos

Abstract

El análisis de la distribución de carga, rigidez y error de transmisión de engranajes cilíndricos es fundamental para predecir los efectos de la geometría del dentado sobre las vibraciones, resistencia y eficiencia. El uso de modelos analíticos está ampliamente extendido para tal fin, gracias a su menor tiempo de cálculo frente a modelos más complejos como los basados en el método de los Elementos Finitos (EF). No obstante, la mejora del rendimiento y capacidad de los procesadores en los últimos años está permitiendo la generalización de estos últimos. La revisión de la bibliografía muestra diferentes modelos de EF, desde modelos simplificados con uno o varios dientes hasta modelos completos que incluyen la influencia de la rigidez del cuerpo y de la zona de contacto. El presente trabajo analiza la influencia de la densidad de malla y las hipótesis de cálculo en el tiempo de cálculo, la distribución de carga transversal, la rigidez y el error de transmisión. De este estudio se concluye que la reducción del número de dientes en el modelo, así como, las condiciones de contorno aplicadas modifican notablemente los parámetros analizados.