16FTM14-2016
Impacto de la condición de la superficie y el lubricante en el coeficiente de fricción eficaz de los dientes de los engranajes

Estándar No.
16FTM14-2016
Fecha de publicación
2016
Organización
AGMA - American Gear Manufacturers Association
Alcance
La pérdida de potencia real debido a la fricción en un par de engranajes es de gran interés para la comunidad de transmisiones. Esta pérdida afecta la eficiencia del combustible en casi todas las formas de transporte. En aplicaciones aeronáuticas@ esta pérdida se convierte en calor@ que debe eliminarse utilizando equipos de refrigeración@, lo que inherentemente resta valor a la carga útil de la aeronave. En consecuencia, el impacto de las características de la superficie de los dientes de los engranajes y del lubricante sobre la fricción y las pérdidas por fricción en el engranaje del engranaje es de gran interés para los diseñadores de cajas de engranajes de alto rendimiento. Si bien un artículo anterior [1] comparó el cambio en las pérdidas debido a estos factores, este esfuerzo tiene como objetivo evaluar el coeficiente de fricción efectivo en el flanco del diente del engranaje en las condiciones que se describen a continuación. Al instrumentar los extremos de entrada y salida de la caja de prueba de un equipo de prueba de engranajes de recirculación de potencia de cuatro cuadrados con transductores de torsión de alta precisión, se miden las pérdidas en el par de engranajes engranados en la caja de prueba. La diferencia entre las lecturas de los dos transductores de par son las pérdidas en la caja de cambios de prueba. Restando las pérdidas por cojinetes y sellos y despreciando las pérdidas por viento, se obtienen las pérdidas por fricción en el engrane del engranaje de prueba. Se conoce el par nominal en el bucle de cuatro cuadrados, por lo tanto, el "coeficiente de fricción efectivo"? en el flanco del diente. Los engranajes evaluados en este estudio son engranajes rectos con un ancho de cara de 6,25 mm, 21 dientes, 4,233 módulos y un ángulo de presión de 20 grados. Los engranajes se fabricaron con acero AMS 6308 (carburizado con gas y templado con aceite), lo que dio como resultado una dureza superficial de 60 °C64 en la escala Rockwell C. Este procedimiento experimental se llevó a cabo para tres velocidades de operación (5000 @ 8100 y 10 000 rpm) y tres condiciones diferentes de flanco de diente de engranaje: rectificado@superacabado isotrópico (ISF?)@ y recubierto de carbono tipo diamante de tungsteno (W-DLC). La rugosidad de la superficie (Ra) en el flanco del diente osciló entre 0,06 y 0,29 ??. En este estudio también se consideran dos lubricantes para engranajes diferentes (Mobil Jet Oil II/MIL-PRF-23699/ISO VG22 y Mobil SHC 626/ISO 12925-1 CKD/ISO VG68) y dos niveles de torque diferentes (96 y 192 Nm). Este artículo resume los resultados obtenidos y el coeficiente de fricción efectivo en el flanco del diente del engranaje en las condiciones descritas anteriormente.



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