Diseño y manufactura de una fresa madre para la construcción de ruedas dentadas asimétricas modulares

Abstract

The asymmetry in the gears is a technique that is currently in simulation studies of its strength parameters, design and construction, but something has been withheld, is the construction of the teeth exactly. That's why the need for design and construction of a hob tooth asymmetric for the generation of gears with asymmetric teeth, being able to afford acceptable parameters of speed, cutting feed step, so as to ensure the dimensions suitable for use in geometric construction of such experimental wheels. This paper designed a hob for cutting a gear wheel with teeth asymmetrical aluminum module 5 mm, since in recent years have been corrected proliferating or non-standard gear. The teeth of conventional involute gears are designed with symmetrical side surfaces of the tooth. It is known that the loading conditions and gear are different for the side that receives the charge and the opposite face. The application of asymmetrical teeth enables increased payload and durability of the tooth surface which transmits the force. Therefore, the geometry and design of asymmetric gears is a major problem. There are several articles on asymmetric involute gears or teeth called buttresses, but few try to regard the construction of generation with the use of hobs. Importantly, the life of the cutting tool in this work we used the finite element method (FEM) and ANSYS Workbench for simulation of contact between the cutting tool to carve and the material to generate the gear.

La asimetría en los engranajes es una técnica que actualmente se encuentra en estudios de simulación de sus parámetros de resistencia, diseño y construcción, sin embargo algo ha quedado pendiente, es la construcción de los dientes con exactitud. Es por eso la necesidad del diseño y construcción de una fresa madre de dientes asimétricos, para la generación de ruedas dentadas con dientes asimétricos, siendo capaz de permitir parámetros aceptables de velocidad, paso y avance de corte, de tal forma que se garanticen las dimensiones geométricas adecuadas para emplearse en la construcción experimental de dichas ruedas. En este trabajo se diseñó una fresa madre para el tallado de engranes de aluminio con dientes asimétricos de módulo 5 mm, ya que en los últimos años se han ido proliferando los engranes corregidos o no estándar. Los dientes de engranajes convencionales de involuta son diseñados con superficies laterales del diente simétricas. Es conocido que las condiciones de carga y engranamiento son diferentes para la cara que recibe la carga y para la cara opuesta. La aplicación de los dientes asimétricos habilita el incremento de la capacidad de carga y durabilidad de la cara del diente que transmite la fuerza. Por consiguiente, la geometría y diseño de ruedas dentadas asimétricas representa un problema importante. Hay varios artículos sobre engranajes asimétricos de involuta, o llamados dientes contrafuertes, sin embargo pocos tratan lo referente a la construcción por generación con el uso de fresas madre. Un aspecto importante es la vida útil de la herramienta de corte, en este trabajo se usó el método de elementos finitos (FEM) y ANSYS Workbench, para la simulación de contacto entre la herramienta de corte y el material a tallar para generar el engrane.