{"id":99561,"date":"2010-05-03T00:00:00","date_gmt":"2010-05-03T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/modelo-avanzado-para-el-estudio-del-comportamiento-vibratorio-de-sistemas-de-transmision-mediante-engranajes\/"},"modified":"2010-05-03T00:00:00","modified_gmt":"2010-05-03T00:00:00","slug":"modelo-avanzado-para-el-estudio-del-comportamiento-vibratorio-de-sistemas-de-transmision-mediante-engranajes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/ingenieria-y-tecnologia-mecanicas\/modelo-avanzado-para-el-estudio-del-comportamiento-vibratorio-de-sistemas-de-transmision-mediante-engranajes\/","title":{"rendered":"Modelo avanzado para el estudio del comportamiento vibratorio de sistemas de transmisi\u00f3n mediante engranajes"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Alfonso Fern\u00e1ndez Del Rinc\u00f3n <\/strong><\/h2>\n<p>La demanda de sistemas transmisi\u00f3n mediante engranajes m\u00e1s eficientes y fiables, capaces de operar con niveles de par y velocidad cada vez m\u00e1s elevados, ha dado lugar a un creciente inter\u00e9s por el desarrollo de herramientas de an\u00e1lisis que aporten un mejor conocimiento del comportamiento din\u00e1mico de estas m\u00e1quinas. La aplicaci\u00f3n de dichas herramientas puede ser doble, por un lado en la mejora de las caracter\u00edsticas din\u00e1micas, tratando de reducir el nivel de ruido y vibraci\u00f3n, y por otro pueden servir de apoyo en el desarrollo de nuevas t\u00e9cnicas de detecci\u00f3n y predicci\u00f3n en el \u00e1mbito del mantenimiento en condici\u00f3n, mediante el an\u00e1lisis de vibraciones. Esta \u00faltima faceta requiere el desarrollo de modelos que proporcionen una descripci\u00f3n detallada de las fuerzas din\u00e1micas, frente a los modelos m\u00e1s generales, cuyo principal inter\u00e9s se centra en la determinaci\u00f3n de resonancias y la definici\u00f3n de factores de amplificaci\u00f3n aplicables durante el dise\u00f1o. en esta tesis se ha desarrollado un modelo avanzado para llevar a cabo los an\u00e1lisis de tipo cuasi-est\u00e1tico y din\u00e1mico en sistemas de transmisi\u00f3n mediante engranajes apoyados en rodamientos. Entre sus principales caracter\u00edsticas destacan: la consideraci\u00f3n de la no linealidad asociada con los contactos entre superficies, las excitaciones param\u00e9tricas, las holguras en ambos elementos, las precargas en los rodamientos y la posibilidad de contacto en ambos flancos de los dientes, en el caso de los engranajes. el procedimiento para el c\u00e1lculo de las fuerzas de contacto en engranajes emplea un enfoque h\u00edbrido, basado en la divisi\u00f3n de las deformaciones el\u00e1sticas en los dientes en dos componentes: una denominada global, relacionada con las deformaciones de flexi\u00f3n y cortadura, y otra de car\u00e1cter local, vinculada con las deformaciones en el entorno de las zonas de contacto te\u00f3rico. Las primeras se obtienen mediante un modelo de elementos finitos de tensi\u00f3n o deformaci\u00f3n plana, incorporando de este modo el acoplamiento el\u00e1stico entre los sucesivos dientes que soportan la carga. Sin embargo, las deformaciones locales se calculan mediante una formulaci\u00f3n no-lineal. las fuerzas de contacto sobre cada uno de los dientes se obtienen considerando dos condiciones: la compatibilidad de los solapamientos iniciales y las deformaciones el\u00e1sticas no lineales, y la complementariedad para evitar fuerzas negativas que no ser\u00edan reales. Este planteamiento da lugar a un sistema de ecuaciones no-lineales con restricciones de desigualdad, cuya soluci\u00f3n, en una primera fase, parte de los valores de solapamiento geom\u00e9trico iniciales. Este modo de proceder permite llevar a cabo simulaciones de tipo din\u00e1mico, pero exige un esfuerzo computacional considerable, con tiempos de c\u00e1lculo excesivamente prolongados. Por ello, y para evitar la resoluci\u00f3n del sistema de ecuaciones no-lineal en cada paso de integraci\u00f3n de las ecuaciones din\u00e1micas, se procede al prec\u00e1lculo de la rigidez de engrane, para un cierto nivel de par, mediante un an\u00e1lisis cuasi-est\u00e1tico en donde se explotan las prestaciones del modelo original. las fuerzas de contacto entre engranajes se ampl\u00edan incorporando la fricci\u00f3n y el amortiguamiento. Los esfuerzos de fricci\u00f3n se han formulado considerando un modelo de coulomb, con coeficiente de fricci\u00f3n constante, teniendo en cuenta la inversi\u00f3n del sentido de esta fuerza cuando el contacto atraviesa el punto primitivo. Tambi\u00e9n se consideran los efectos disipativos debidos al lubricante presente entre los dientes en contacto, que son los que dan lugar al denominado squeeze film damping. en el caso de los rodamientos, se han implementado tanto las holguras y precargas como la no linealidad de contacto, as\u00ed como la variaci\u00f3n en el n\u00famero de elementos soportando la carga. Solamente se han considerado las deformaciones de contacto entre componentes, despreciando la flexi\u00f3n y cortadura de pistas y elementos rodantes. Tambi\u00e9n se ha incluido la posibilidad de deslizamiento de la jaula y de los elementos rodantes. uno de los principales objetivos de este trabajo es la inclusi\u00f3n de errores y defectos, tanto en engranajes como en rodamientos, para lo cual se ha ampliado el modelo original. en los engranajes se han tenido en cuenta los errores de perfil, los errores de paso y las excentricidades. Los errores de perfil se han incluido mediante la modificaci\u00f3n de los solapamientos geom\u00e9tricos en los puntos de contacto potencial entre perfiles, bajo la hip\u00f3tesis de que todos los dientes poseen perfiles semejantes. Los errores de paso dan lugar a variaciones peri\u00f3dicas de la disposici\u00f3n angular de los perfiles de cada uno de los dientes, como consecuencia de los errores inherentes al proceso de fabricaci\u00f3n. Por su parte, la excentricidad est\u00e1 relacionada con el desplazamiento del centro geom\u00e9trico de la rueda con respecto a su centro de rotaci\u00f3n. Tambi\u00e9n se ha incorporado el rebaje de la punta de los dientes (o destalonamiento), debido a su similitud con los errores de perfil, aunque esta caracter\u00edstica no pueda ser considerada como un error.  como defectos en los engranajes, se han introducido grietas en la base y picaduras superficiales. La presencia de las grietas afecta a las deformaciones de tipo global, por lo que para su incorporaci\u00f3n se ha recurrido a un modelo de elementos finitos que contemple este aspecto. Las picaduras superficiales se introducen alterando la longitud de contacto entre los perfiles utilizada en la formulaci\u00f3n anal\u00edtica de las deformaciones locales. los errores considerados en los rodamientos son las ondulaciones en las pistas interior y exterior as\u00ed como en los elementos rodantes. Su presencia altera los solapamientos entre elementos obtenidos en condiciones ideales. Se ha a\u00f1adido adem\u00e1s la posibilidad de incluir picaduras superficiales, admitiendo la formulaci\u00f3n de defectos con distintas formas y tama\u00f1os, lo cual permite analizar defectos de tipo puntual o avanzado. la utilidad del modelo desarrollado se valida mediante la simulaci\u00f3n del comportamiento vibratorio de una transmisi\u00f3n simple, con y sin errores y defectos. Los resultados obtenidos han sido procesados y representados analizado diversas magnitudes como las \u00f3rbitas, la velocidad de rotaci\u00f3n, las fuerzas de engrane, las fuerzas transmitidas a los apoyos o la aceleraci\u00f3n registrada en la carcasa. Se presta especial atenci\u00f3n a la evoluci\u00f3n de los espectros en funci\u00f3n de la carga, la fricci\u00f3n o las condiciones de montaje de los rodamientos. Las se\u00f1ales, en presencia de fallo, se han procesado con algunas de las t\u00e9cnicas convencionales y avanzadas m\u00e1s habituales,  permitiendo una mejor comprensi\u00f3n del comportamiento din\u00e1mico del conjunto en estos casos, as\u00ed como las relaciones entre los distintos componentes (engranajes y rodamientos).<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Modelo avanzado para el estudio del comportamiento vibratorio de sistemas de transmisi\u00f3n mediante engranajes<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Modelo avanzado para el estudio del comportamiento vibratorio de sistemas de transmisi\u00f3n mediante engranajes <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Alfonso Fern\u00e1ndez Del Rinc\u00f3n <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Cantabria<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 05\/03\/2010<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Fernando Viadero Rueda<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: rafael Avil\u00e9s gonz\u00e1lez <\/li>\n<li>Jos\u00e9 ignacio Pedrero moya moya (vocal)<\/li>\n<li>alfonso Fuentes aznar (vocal)<\/li>\n<li>marco Ceccarelli (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Alfonso Fern\u00e1ndez Del Rinc\u00f3n La demanda de sistemas transmisi\u00f3n mediante engranajes m\u00e1s eficientes y fiables, capaces de 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