Lubricacion de engranajes industriales (página 2)

Hemos visto que la selección de un
lubricante para engranajes debe tener en cuenta las velocidades a
las que operan los engranajes de alta velocidad, los aceites de
baja viscosidad pueden ser usados; a bajas velocidades, aceites
de mayor viscosidad son requeridos.

No es siempre posible seguir esta
teoría tan simple. Muchas cajas de engranajes contienen
varios juegos de engranajes, operando a diferentes velocidades,
pero todos lubricados con el mismo aceite. En esos casos, la
velocidad del engranaje de baja velocidad es usualmente el factor
crítico con el cual se determina la viscosidad del
lubricante.

En algunas cajas de engranajes, en donde
hay grandes diferencias entre las velocidades de los
engranajes de alta y baja velocidad, puede ser necesario usar
un sistema de viscosidad doble. Un aceite de baja viscosidad
lubrica los engranajes de alta velocidad y un aceite de alta
viscosidad lubrica los engranajes de baja velocidad. Algunas
veces puede ser posible realizar esto con un solo lubricante,
primero usando aceite frío para lubricar los engranajes
de baja velocidad. Luego, después que el aceite ha
sido calentado y su viscosidad disminuida, es circulado a los
engranajes de alta velocidad.

Efectos de la temperatura

La temperatura ambiente a la que operan los
engranajes, afectará la selección de un lubricante.
Cuando es posible que las cajas de engranajes trabajen en
ambientes fríos, el aceite debe ser capaz de proporcionar
lubricación efectiva a la temperatura de arranque
más baja esperada. Al mismo tiempo, el índice
de viscosidad del aceite debe ser lo suficientemente alto para
asegurar que la lubricación es efectiva a la temperatura
de operación más alta calculada.

La temperatura de operación es
importante, también, no solo debido a su efecto sobre la
viscosidad, sino también porque una temperatura de
operación alta tenderá a facilitar la
oxidación del aceite, por tanto se deberán emplear
lubricantes con buenas propiedades antioxidantes.

Características de
carga

Cuando los engranajes arrancan o paran de
repente, o altas cargas son aplicadas, se generan altas presiones
sobre los dientes de los engranajes. Estas cargas de choque
pueden tender a romper la película de aceite entre los
dientes del engranaje y causar el contacto metal-metal. Aceites
con viscosidades mayores a las normales pueden ayudar a
contrarrestar los efectos del choque, pero, donde las condiciones
son más severas, los aditivos de EP son imprescindibles
para garantizar la lubricación efectiva y minimizar el
desgaste.

METODOS DE APLICACION

Los engranajes cerrados son usualmente
lubricados por uno de estos tres métodos:

• LUBRICACION POR SALPIQUE. Es el
  método más simple, en el que los dientes del
  engranaje inferior están sumergidos en un baño
  de aceite. El aceite es transferido a las superficies que se
  encajan y transportado a la caja de engranajes y sobre los
  rodamientos. El método es satisfactorio cuando las
  velocidades no son altas, porque el aceite sería
  agitado excesivamente, o donde ocurren pérdidas de
  potencia indeseables y aumento de la temperatura. Los
  engranajes lubricados por salpique normalmente se calientan
  bastante y requieren de aceites de mayor viscosidad que los
  engranajes lubricados de otra forma.

• ENGRANAJES LUBRICADOS POR
  ASPERSIÓN. En sistemas de lubricación por
  aspersión el aceite es alimentado sobre los dientes
  del engranaje cerca del punto donde se encajan. El aceite se
  drena hacia el fondo de la carcasa, donde es recirculado.
  Originalmente la práctica era suministrar el
  lubricante sobre el diente de encaje, pero ahora se considera
  mejor aplicar el aceite al diente de arranque, al menos que
  el engranaje esté operando a bajas velocidades. Esto
  proporciona una refrigeración más eficiente y
  reduce el riesgo de que exista un exceso de aceite en la
  raíz de los dientes. Los refrigeradores de aceite y el
  equipo de filtración pueden ser incorporados al
  sistema de lubricación por aspersión, los
  cuales son comúnmente usados en conjuntos de
  engranajes de potencia operando a altas
  velocidades.

• LUBRICACION POR NEBLINA DE ACEITE. En
  la lubricación con neblina de aceite el lubricante
  es atomizado en la caja de engranajes en una corriente de
  aire comprimido seco. Las gotas de aceite depositadas
  sobre los dientes de engranaje proporcionan una
  lubricación efectiva sin arrastre de aceite. Mientras
  que el suministro de aire comprimido seco tiene efecto
  refrigerante. Los aceites usados en éste método
  de lubricación deben ser resistentes a la
  oxidación ya que la formación de una
  neblina aumenta enormemente el área de superficie en
  contacto con el aire. Es importante asegurarse de que la caja
  de engranajes está adecuadamente ventilada de tal
  forma que no se crea fricción en la caja de
  engranajes.

LUBRICANTES PARA ENGRANAJES
ABIERTOS

Los engranajes abiertos tienden a ser
usados al aire libre en condiciones desfavorables expuestos a las
inclemencias atmosféricas, como en minas, canteras y
muelles. Normalmente operan a velocidades lentas y raramente son
fabricados con la misma precisión que los engranajes
cerrados. La lubricación tiende a ser intermitente.
A continuación se incluyen importantes
características de los lubricantes para engranajes
abiertos:

• ADHERENCIA. Un lubricante para
  engranajes abiertos debe tener buenas propiedades de
  adherencia para no ser desplazado por el diente del
  engranaje, eliminado por el viento, limpiado por la lluvia o
  la nieve o lazando fuera del engranaje por las fuerzas
  centrífugas mientras que el engranaje opera. Por lo
  tanto, se requieren lubricantes más viscosos
  que los empleados en las cajas de engranajes y usualmente
  contienen aditivos adherentes. Grasas y grasas
  semifluidas son usadas algunas veces en engranajes abiertos.
  Aunque tienen la ventaja de ser retenidas de manera
  más efectiva en los dientes de los engranajes que los
  aceites, es más difícil de obtener un
  cubrimiento homogéneo de las superficies
  trabajadas.

• PROPIEDADES DE TRANSPORTE DE
  CARGAS. Los engranajes abiertos soportan normalmente
  altas cargas y pueden ser sometidos a choques de cargas. Por
  lo tanto los lubricantes de engranajes abiertos pueden
  necesitar propiedades antidesgaste mejoradas y
  contener aditivos de extrema
  presión.

• PROTECCIÓN DE LAS CONDICIONES
  AMBIENTALES. Un lubricante para engranajes abiertos debe
  conservar sus propiedades en las condiciones
  climáticas más severas. Su viscosidad puede
  disminuir en clima caliente o aumentar en clima
  frío.

• PROTECCION DEL MEDIO AMBIENTE.
  El lubricante puede ser un vector de contaminación
  ambiental muy peligroso, en espacios abiertos se
  deberá utilizar un aceite biodegradable atoxico para
  no afectar a la flora, fauna y corrientes de agua.
  Actualmente existen productos lubricantes que aúnan la
  eficiencia en la lubricación y protección del
  engranaje, con la protección del medio
  ambiente.

MÉTODOS DE
APLICACIÓN

Los engranajes abiertos sobre ejes
horizontales son a veces lubricados por salpique, pero
éste método es conveniente sólo para aceites
de baja viscosidad.

El lubricante debe ser suficientemente
adhesivo para mantener una película continua sobre el
diente del engranaje, pero no tan viscoso que se canalice en el
tanque de aceite o que cause grandes pérdidas de potencia.
Allí donde se empleen lubricantes más viscosos, el
método tradicional de aplicación es manual, puede
ser aplicado al diente del engranaje con una brocha.

Un método más satisfactorio
utiliza lubricantes de alta viscosidad diluidos con un disolvente
apropiado. El disolvente se evapora después de la
aplicación para dejar una capa delgada de lubricante. El
lubricante es fácil de aplicar por este método y
puede ser pulverizado sobre el diente del engranaje
automáticamente, dando paso a sistemas de
lubricación centralizada, provistos de boquillas
aspersoras, estratégicamente situadas para proporcionar
una adecuada cobertura del lubricante sobre los dientes. Los
lubricantes para ser aplicados de esta forma son los fluidos
tixotrópicos y el fluido Newtoniano.

ENGRANAJES AUTOMOTRICES

• CAJA DE CAMBIOS. Mecanismo
  mediante el cual la rotación del cigüeñal
  se transmite a las ruedas motrices; consiste en un sistema de
  engranajes cuya característica es engranar a grandes y
  distintas velocidades entre sí. Dependiendo del tipo
  de tracción (trasera o delantera) encontramos
  engranajes de dientes rectos, helicoidales, cónicos,
  helicoidales e hipoides, la potencia de un motor de
  explosión aumenta con el número de revoluciones
  por minuto hasta que se logra la velocidad de régimen.
  Al sobrepasar esta velocidad la potencia del motor vuelve a
  decrecer. Cuando un vehículo va sin fuerza, subiendo
  una pendiente, se recurre a la caja de cambios cambiando a
  marchas mas cortas, para hacer que, el motor vuelva a girar
  más rápido, dando toda su potencia, y el
  vehículo pueda subir con facilidad.

• PUENTE TRASERO. El giro del
  motor, pasa por la caja de cambios y llega al puente trasero,
  por el que tiene que comunicarse a las ruedas colocadas en un
  eje transversal. Este cambio en ángulo recto se
  consigue por el engranaje del piñón de ataque P
  (en el extremo el árbol de transmisión) y de la
  corona R montada en el eje de las ruedas y que comunica a
  éstas el movimiento del motor, siempre desmultiplicado
  (reducido) por ser el piñón de ataque
  más pequeño de la corona. La relación
  desmultiplicación de la pareja
  piñón-corona es la misma que la relación
  de los números de dientes de ambos
  engranajes.

• DIFERENCIAL. Si la corona, a la
  que hace girar el piñón de ataque, está
  unida a un eje, en cuyos extremos se encuentran las ruedas,
  el mismo número de vueltas dará la rueda de la
  derecha que la rueda de la izquierda. Pero en una curva la
  rueda interior recorre un trayecto menor que la rueda
  exterior; estos recorridos desiguales son efectuados al mismo
  tiempo y puesto que las dos ruedas están montadas
  rígidamente sobre el mismo eje, darán igual
  número de vueltas, por lo que, siendo de igual
  tamaño, forzosamente una será arrastrada por la
  otra, patinando sobre el asfalto. Para evitarlo, se recurre
  al diferencial, mecanismo que hace dar mayor número de
  vueltas a la rueda que en la curva le corresponde recorrer la
  parte exterior y disminuye las de la parte interior,
  ajustándolas automáticamente.

• DIFERENCIALES CONTROLADOS. El
  inconveniente del diferencial (menos sensible en los
  automóviles que en camiones o tractores), es que
  cuando una rueda motriz pierde adherencia y patina, gira a
  gran velocidad y la otra no gira por falta de potencia. Para
  resolver este problema se utiliza el diferencial controlado
  que consiste en un dispositivo que hace que las dos ruedas
  giren a la misma velocidad y aunque alguna no agarre, la otra
  puede sacar al vehículo de la situación
  difícil en la que se encuentra. Este tipo de
  diferenciales requiere lubricante con propiedades
  antideslizantes.

LUBRICANTES DE TRANSMISIONES Y
DIFERENCIALES

El Instituto Americano de Petróleo
(API) ha desarrollado un grupo de SEIS DESIGNACIONES DE SERVICIO
para ubicar la calidad de aceites para engranajes. Cada
número satisface un servicio más severo que su
inmediato inferior.

• API GL-1. Para
  engranajes helicoidales cónicos y sin-fin, y ciertas
  transmisiones manuales. Los aceites minerales puros trabajan
  satisfactoriamente. Para mejorar sus rendimiento puede
  añadirse inhibidores de corrosión y
  oxidación, antiespumantes y depresores del punto de
  congelación. No son necesarios agentes de extrema
  presión y modificadores de fricción.

• API GL-2. Para
  engranajes sin-fin que operan con cargas, temperaturas y
  velocidades de deslizamiento tales, que los lubricantes
  API GL-1 no las satisfacen.

• API GL-3. Para
  engranajes helicoidales cónicos y transmisiones
  manuales bajo cargas y velocidades moderadamente severas,
  donde los lubricantes API GL-2 no son adecuados. Esta
  clasificación es característica de engranajes
  automotrices, particularmente HIPOIDES operados bajo
  condiciones de alta velocidad, alta potencia.

• API GL-5. Para
  engranajes automotrices, particularmente HIPOIDES
  operados bajo condiciones de alta velocidad, alta
  potencia.

• API GL-6. Para
  engranajes automotrices, específicamente HIPOIDES
  de ALTA COMPENSACION operados bajo condiciones de alta
  velocidad y rendimiento.

METODO PARA SELECCIÓN DE ACEITES
LUBRICANTES EN CAJAS DE ENGRANAJES INDUSTRIALES
CERRADOS

El método que a continuación
se presenta, se denomina el Método Gráfico y
a través de su aplicación podemos determinar y
ó verificar la viscosidad requerida por parte de un aceite
lubricante de engranajes industriales cerrados que son lubricados
por salpique.

También permite seleccionar la
viscosidad del lubricante requerida por los sistemas de
engranajes industriales cerrados, que cuentan con sistema de
lubricación por circulación, realizando,
posterior a la determinación de la viscosidad y su
consecuente grado ISO, la corrección del mismo,
seleccionando el grado ISO inferior subsiguiente al obtenido
aplicando el método, que como se enuncia en el
párrafo inicial, es el método directo para la
selección de la viscosidad de los aceites de sistemas de
engranajes industriales cerrados que son lubricados por
salpique.

Y se incrementa el grado ISO al superior
subsiguiente cuando y después de efectuar la
corrección anterior, se trate de lubricar sistemas que
cuentan con engranajes del tipo tornillo sin-fin, corona e
hipoides.

Es también efectuada la
corrección del resultado de viscosidad y grado ISO
obtenido, incrementando al grado ISO superior subsiguiente,
cuando a pesar de no contar dentro del sistema con los tipos de
engranajes particularmente mencionados, este se encuentre
trabajando bajo condiciones de severa de vibración
y/o cargas cíclicas de choque.

A continuación se citan dos ejemplos
para los cuales se requirió conjugar las correcciones
citadas y que adicionalmente ilustran para el ejemplo 2. El
criterio a seguir cuando se trate de aproximar una viscosidad que
es no coincidente, bien sea por exceso ó por defecto, con
alguna de las curvas paramétricas que representan los
diferentes grados ISO sobre el Nomograma de la figura 2. Ejemplo
:

a. PROCEDIMIENTO

Los pasos para aplicar este método
son:

• 1. Paso Primero: recopilar los
  siguientes datos:

• Potencia (HP)*

• Velocidad de salida (rpm)

• Relación total de
  reducción = rpm entrada/ rpm salida.

• Tipo de Accionamiento, bien sea por
  motor de combustión interna ó motor
  eléctrico ó Turbina.

• Tipo de Engranajes.

• 2. Paso Segundo: Uso del
  gráfico de la figura 1: En la escala inferior de la
  figura, localiza la potencia transmitida (HP)*, afectada por
  la eficiencia de transmisión (si se conoce), y en la
  escala inmediatamente superior se localiza, la velocidad de
  salida (rpm); luego por estos dos puntos se traza una
  línea recta que corte a la línea de pivote. En
  la escala superior se localiza la relación total de
  reducción crítica (ó sea la del par de
  engranajes que más reducción ofrezcan dentro
  del general de trenes de engranaje con que cuenta la caja) y
  a partir de ella se proyecta una recta hasta el punto antes
  marcado sobre la línea pivote; esta recta corta la
  escala de viscosidad media del aceite en cSt a 55ºC
  (Temperatura típica de diseño a la cual
  funciona normalmente un sistema de engranajes industriales
  cerrados) línea de temperatura sobre la cual se ubica
  el corte y se lee el valor correspondiente de
  viscosidad.

• 3. Paso Tercero: Con el valor de
  la viscosidad leído en la figura 1 y con la
  temperatura media de 55ºC, se halla el grado ISO del
  aceite a emplear mediante el Nomograma que representa la
  curvas de viscosidad paramétricas de los diferentes
  grados ISO mostrados en la Figura2.

• 4. Paso Cuarto: Se corrige el
  grado ISO:

• Incrementándolo al mayor
  siguiente superior sí el reductor está
  compuesto de engranajes cónicos helicoidales ó
  tornillo sinfín-corona.

• Reduciéndolo al menor siguiente,
  sí el reductor está siendo lubricado por
  circulación.

b. CONSIDERACIONES PARA ESCOGER EL GRADO DE
ADITIVACION REQUERIDO

La selección del grado de
aditivación depende del mayor ó menor grado de
exposición al desgaste en que se vean envueltas por
condiciones de diseño de los engranajes, las superficies
de los dientes de engrane, determinando así y en orden de
menor protección a mayor protección, partiendo en
primer lugar con el nivel de lubricidad natural ó mejorada
que provea el lubricante y siguiéndole con mayor
protección el aditivo antidesgaste, el de extrema
presión de carácter no activo y el de extrema
presión de carácter activo respectivamente. El tipo
de engranajes que demandan el más severo nivel de
protección al desgaste son los del tipo hipoide y el menos
severo el los cilíndricos de dientes rectos.

NOTA: Salvo en casos en que los sistemas de
engranajes se encuentran expuestos a contaminación regular
con humedad, se recomienda la selección de aceites
complejos (minerales con aceite sintético).

c. CONSIDERACIONES PARA SELECCIONAR UN
LUBRICANTE SINTETICO

Para los sistemas de engranajes
industriales cerrados con temperaturas de operación
mayores a 70°C, se recomienda utilizar aceites
sintéticos tipo PAO (polialfaoleinas) preferiblemente y
para casos extremos los tipo PEG (Polietylen Glicol,) ó
tipo diésteres .

EJEMPLO DE SELECCIÓN DE LUBRICANTE
CON EL METODO GRAFICO

Para un sistema de engranajes industriales
cerrados, del cual desconocemos información del fabricante
acerca del lubricante a utilizar, hallar el grado ISO del aceite
a determinar, considerando que cuenta con lubricación por
circulación:

Datos:

• Motor eléctrico 45CV

• 4 Engranajes cilíndricos de
  dientes rectos.

• Potencia Transmitida (HP)

• Velocidad de entrada (1000rpm) y salida
  (200rpm)

Solución:

PASO PRIMERO : Calcular Potencia
transmitida y Relación de reducción

Potencia = 45CV x 0.98 = 44.1 CV
(factor de perdida del engranaje 1 al engranaje 2)

44.1 CV x 0.98 = 43,21 CV (factor de
perdida del engranaje 3 al engranaje 4)

Potencia transmitida = 43,21 CV = 43,21
CV x 0.9863 HP/CV = 42.63 HP (conversión de CV a
HP)

Velocidad de entrada n1 = 1.000 rpm (en
motores eléctricos, asumir 1.700 rpm, cuando no se
conozca)

Velocidad de salida n2 = 200
rpm.

Relación total de
reducción = n1 / n2 = 1.000 / 200 = 5 =
i

PASO DOS : Hayar la Viscosidad del
aceite a emplear

Utilizando el nomograma proporcionado, se
ubica el valor de Pt (43.5 HP), y en la de velocidad de salida el
de 200 rpm. Se traza una recta que se prolonga hasta que corte la
línea de pivote. Sobre la escala superior se marca el
valor de relación total de reducción y se proyecta
una línea recta hasta el punto antes marcado sobre la
línea de pivote, en el punto de corte con la escala de
viscosidad media se lee el valor de 72 cSt a
55°C.

PASO TERCERO : Convertir cSt
(centistokes) a 55ºC a Viscosidad ISO

Con el valor de 72 cSt y una temperatura
media de 55°C (131°F), utilizando la gráfica de
equivalencias CENTISTOKES / ISO , se concluye que el aceite
deberá tener una viscosidad ISO de 150.

PASO CUARTO : Tipo de lubricación
y aditivos

Por tratarse de un sistema de
lubricación por circulación debe disminuirse el
grado ISO en un grado, por lo que el GRADO ISO = 100, dado que es
un engranaje recto la calidad API GL1 o API GL2, es decir, para
esta caja de engranajes necesitamos un ACEITE MINERAL CALIDAD
API GL1/GL2 VISCOSIDAD ISO 100.

SECCION TRES: DAÑOS EN LOS
ENGRANAJES

Los defectos más comunes que podemos
encontrar en los dientes de los engranajes son los siguientes
:

• Fatiga Superficial

• Picadura Inicial
(Pitting)

• Picadura destructiva

• Descostrado (Scuffing)

• Desgaste y Ralladura

• Deformación plástica o
por sobrecarga

• Ruptura de dientes

• Otros procesos
daño

Picadura (Pitting)

• El picado de un diente es una forma
  compleja de daño causada por la acción de
  rodadura y deslizamiento durante el engrane de los
  dientes.

• El picado de un diente ocurre por la
  deformación y tensión repetida en la superficie
  de los dientes, causando grietas de fatiga.

• El lubricante puede entrar en las
  grietas y ser comprimido por los movimientos subsiguientes,
  agrandando la grieta.

• Las tensiones o esfuerzos que causan el
  picado tienden a estar localizadas alrededor de puntos
  calientes o inclusiones en las superficies de los
  dientes.

• Los engranajes modernos tienen
  mínimas imperfecciones superficiales, por lo tanto es
  muy raro encontrar pitting.

• Las sobrecargas pueden causar serios
  daños superficiales en forma de Pitting destructivo,
  conduciendo a vibración excesiva y ruido.

• El Pitting extensivo de un diente de
  engranaje, también llamado "astillado" es más
  común en engranajes endurecidos en procesos
  metalográficos.

Métodos para prevenir el
Pitting

• 1. Reducir las cargas sobre los
  engranajes o modificando su diseño, por ejemplo
  alterando el diámetro, el ancho de los dientes o el
  número de dientes.

• 2. Usar componentes de acero con
  tratamientos térmicos de endurecimiento superficial
  para reducir las inclusiones.

• 3. Mejorar el acabado superficial
  de los dientes (material pulverizado o pulido) para limitar
  el desarrollo de grietas.

• 4. Incrementar la viscosidad del
  lubricante y asegurar su enfriamiento y limpieza. La
  contaminación con agua y partículas abrasivas
  facilita el Pitting.

• 5. Lubricación
  adecuada.

Descostrado (SCUFFING)

• El descostrado o desgaste adhesivo
  ocurre cuando las cargas son tan altas que la película
  lubricante se rompe y hay contacto metal-metal.

• El metal es transferido de una
  superficie a otra, arrastrado a través de los
  dientes.

• El pie y la raíz de los dientes
  son las partes más afectadas, mientras que la
  línea pitch es escasamente tocada.

• El descostrado debe distinguirse de la
  ralladura debida a la abrasión, que tiene una
  apariencia similar pero origen diferente.

Prevención del
descostrado

• 1. Operar con menor
  carga.

• 2. Uso de lubricantes con aditivos
  EP.

• 3. Mejorar el acabado
  superficial.

• 4. Incrementar la velocidad de
  operación.

• 5. Enfriamiento lento del
  engranaje después de las paradas.

Desgaste abrasivo

• Resulta del transporte de
  partículas abrasivas en la película lubricante,
  que pueden quedar atrapadas entre los dientes de los
  engranajes.

• Las partículas abrasivas
  provienen del medio ambiente o de otros tipos de
  avería como el picado.

• El desgaste abrasivo depende de la
  naturaleza y tamaño de las partículas
  contaminantes.

Prevención del desgaste
abrasivo

• 1. Superficies del engranaje
  endurecidas mediante procesos
  martensísticos.

• 2. Mantener en buen estado las
  juntas del sistema de lubricación.

• 3. Remplazar o equipar con filtros
  las parrillas de ventilación.

• 4. Lubricantes de alta
  viscosidad.

• 5. Cambiar el aceite
  periódicamente y filtrarlo en sistemas de
  circulación.

• 6. Hábitos de limpieza
  durante el mantenimiento.

Desgaste por sobrecarga

• El desgaste destructivo ocurre a bajas
  velocidades y altas cargas.

• En estas condiciones, la carga rompe la
  película lubricante pero la temperatura no es
  suficientemente alta para provocar la soldadura de los
  metales en contacto y causar el gripado.

• Este desgaste afecta a casi toda la
  superficie de los dientes, excepto en la línea
  pitch.

• Poco común en engranajes
  endurecidos.

Deformación por
sobrecarga

Desgaste corrosivo

• El desgaste corrosivo es relativamente
  poco común.

• Se caracteriza por la presencia de un
  gran número de muy pequeños orificios
  distribuidos sobre toda la superficie de trabajo del
  diente.

• Causado por los productos ácidos
  generados en la oxidación del aceite o por su
  contaminación con agua (humedad).

• Partículas metálicas en
  el aceite catalizan la oxidación.

Fractura por impacto

• La fractura estática se presenta
  cuando los dientes se rompen después de solo unos
  ciclos a muy altas cargas.

• El diente que sufre fractura por
  impacto se caracteriza a menudo por la presencia de una
  ondulación en el área donde fue comprimido.
  Esto se debe a una deformación plástica
  severa.

• La superficie de fractura tiene una
  apariencia fibrosa, uniforme y gruesa, y no hay signos de
  daño progresivo.

Fractura por fatiga

• Esta avería es causada por
  sobrecarga repetida sobre un diente.

• El diente es similar a una viga
  voladiza que es soportada por uno de sus extremos. La carga
  actúa hacia la punta del diente y el máximo
  esfuerzo ocurre en la raíz.

• Sobrecargas repetidas inician las
  grietas en la raíz que se extienden en uno o
  más dientes.

• Algunas veces se reconoce por marcas
  elípticas sobre la superficie fracturada, que salen
  desde el punto en la raíz donde se originó la
  falla.

La probabilidad de avería por fatiga
puede ser minimizada:

• 1. Reduciendo la carga sobre el
  engranaje.

• 2. Incrementando el tamaño
  del diente o el ancho de la cara.

• 3. Incrementando el
  diámetro del engranaje.

• 4. Incrementando el radio de la
  raíz.

• 5. Tecnología de
  fabricación.

Otras causas de fractura

• Fractura por des-alineamiento de los
  dientes de ambos engranajes.

• El daño se origina en el extremo
  final de los dientes y tiende a seguir una línea
  diagonal.

• El des-alineamiento se presenta a
  menudo por problemas con los cojinetes del eje.

• Este daño es más
  común en engranajes helicoidales y
  cónicos.

Autor:

Raul Gonzalez