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<article-title xml:lang="es"><![CDATA[Factores geométricos para calcular a flexión engranajes cilíndricos rectos asimétricos con perfil evolvente-trocoide]]></article-title>
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<abstract abstract-type="short" xml:lang="en"><p><![CDATA[In this paper an analytical method of calculus based on computer analysis of the spur gears graphic model with asymmetric teeth of involute profile and trochoid is proposed, it was estimated form geometry factor and bending strength by a direct calculus method. This procedure is first used to obtain form geometry factor. Furthermore, the factor J foundation for these types of gears was established. The results of this research determinates analytically the maximum bending stress, using the form geometry factor and bending geometry factor, built equations, tables and diagrams representing these parameters. The practical application of this solution approach allows the generalization of it in use in transmission mechanisms of cylindrical spur gears of asymmetric involute trochoid profile.]]></p></abstract>
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<kwd lng="es"><![CDATA[engranaje recto asimétrico]]></kwd>
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</front><body><![CDATA[ <div align="right">       <p><font face="Verdana" size="2"> <b>ART&Iacute;CULO ORIGINAL</b></font></p>       <p>&nbsp; </p> </div>     <P><font face="Verdana" size="2"><b><font size="4">Factores geom&eacute;tricos    para calcular a flexi&oacute;n engranajes cil&iacute;ndricos rectos asim&eacute;tricos    con perfil evolvente-trocoide</font></b></font>      <P>     <P>     <P><font face="Verdana" size="3"><b>Geometric factors for determining the bending    strength of asymmetric spur gears with profile teeth involute-trochoid</b></font>      <P>     <P>     <P>     ]]></body>
<body><![CDATA[<P>     <P><font face="Verdana" size="2"><b>Javier Antonio C&aacute;rdenas-Oliveros<sup>I</sup>,    Jorge Laureano Moya-Rodr&iacute;guez<sup>II</sup>, Daniel R. Hern&aacute;ndez-Ochoa<sup>III</sup></b></font>     <P><font face="Verdana" size="2">I Universidad Polit&eacute;cnica Territorial    de Aragua. Dpto. de Mec&aacute;nica. Venezuela    <br>   </font><font face="Verdana" size="2">II Universidad Central de Las Villas. Facultad    de Ingenier&iacute;a Mec&aacute;nica. Cuba    <br>   III Universidad de Holgu&iacute;n. Facultad de Ingenier&iacute;a. Cuba</font>      <P>     <P>     <p>     <p> <hr>     <P><font face="Verdana" size="2"><b>RESUMEN</b> </font>     ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2">Se propone un modo de c&aacute;lculo anal&iacute;tico    basado en el an&aacute;lisis del modelo gr&aacute;fico del diente de los engranajes    cil&iacute;ndricos rectos asim&eacute;tricos con perfil de evolvente y trocoide,    que permite obtener las variables asociadas a la determinaci&oacute;n de los    factores geom&eacute;tricos de forma y de resistencia, necesarios para el c&aacute;lculo    de la resistencia a flexi&oacute;n. Este tipo de procedimiento es empleado por    primera vez para obtener el par&aacute;metro geom&eacute;trico de forma. Adem&aacute;s,    se establecen los fundamentos que aportan la determinaci&oacute;n del par&aacute;metro    geom&eacute;trico de resistencia J para estos tipos de engranajes. Los resultados    de la presente investigaci&oacute;n permiten determinar el esfuerzo m&aacute;ximo    a la flexi&oacute;n a partir de los coeficientes geom&eacute;tricos de forma    y resistencia, se construyeron ecuaciones, tablas y diagramas representativos    de estos par&aacute;metros. La aplicaci&oacute;n pr&aacute;ctica de este enfoque    de soluci&oacute;n, permite la generalizaci&oacute;n del mismo en los mecanismos    de transmisi&oacute;n con engranajes cil&iacute;ndricos de dientes rectos asim&eacute;tricos    de perfil evolvente trocoide. </font>     <P><font face="Verdana" size="2"><b>Palabras claves:</b> engranaje recto asim&eacute;trico,    factores geom&eacute;tricos, resistencia a la flexi&oacute;n, CAD/CAE.</font> <hr>     <P><font face="Verdana" size="2"><b>ABSTRACT </b></font>     <P><font face="Verdana" size="2">In this paper an analytical method of calculus    based on computer analysis of the spur gears graphic model with asymmetric teeth    of involute profile and trochoid is proposed, it was estimated form geometry    factor and bending strength by a direct calculus method. This procedure is first    used to obtain form geometry factor. Furthermore, the factor J foundation for    these types of gears was established. The results of this research determinates    analytically the maximum bending stress, using the form geometry factor and    bending geometry factor, built equations, tables and diagrams representing these    parameters. The practical application of this solution approach allows the generalization    of it in use in transmission mechanisms of cylindrical spur gears of asymmetric    involute trochoid profile. </font>     <P><font face="Verdana" size="2"><b>Key words:</b> asymmetric spur gear, geometry    factors, bending strength, CAD/CAE.</font> <hr>      <P>     <P>     <P><font face="Verdana" size="2"><b><font size="3">INTRODUCCI&Oacute;N</font></b></font>      <p>&nbsp;</p>     <p><font face="Verdana" size="2">Una soluci&oacute;n viable para mejorar la capacidad    portante del engranaje en transmisiones con giro en un solo sentido, es la creaci&oacute;n    de ruedas dentadas con dientes de perfil asim&eacute;trico [1, 2], quienes ser&aacute;n    el objeto de estudio de este trabajo. Para utilizar cualquiera de las expresiones    anal&iacute;ticas tradicionales en el c&aacute;lculo de la resistencia a flexi&oacute;n    de los dientes de los engranajes asim&eacute;tricos o sim&eacute;tricos, es    imprescindible conocer el factor de <i>Lewis</i> [3] o factor geom&eacute;trico    de forma YF, que origina al factor geom&eacute;trico de resistencia J al tomar    en cuenta la concentraci&oacute;n de esfuerzos generados por los cambios de    curvatura del perfil en la base del diente. </font></p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2">En los engranajes sim&eacute;tricos estos par&aacute;metros    se calculan a trav&eacute;s de diferentes procedimientos ya normados [4, 5].    Sin embargo, en los est&aacute;ndares actuales no se han establecido procedimientos    de estimaci&oacute;n para los engranajes de dientes asim&eacute;tricos. Es notorio    el uso del m&eacute;todo de elementos finitos en la determinaci&oacute;n de    los esfuerzos por flexi&oacute;n en la base del diente. Al utilizar este m&eacute;todo,    es necesario conocer el dominio (modelo CAD) del objeto de estudio. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">En las publicaciones, se observan dos tendencias    en la creaci&oacute;n del dominio, de caras compuestas por las funciones evolvente    y trocoide como han establecido [6-9], una de las tendencias se conoce como    <i>Direct Design Gear</i>, [10-13]. Otra tendencia se basa en la teor&iacute;a    general de la cinem&aacute;tica presente en el proceso de generaci&oacute;n    del engranaje, [14-16]. </font>      <P><font face="Verdana" size="2">En este trabajo, se utiliza el m&eacute;todo    de generaci&oacute;n previamente establecido por los autores [17], quienes efect&uacute;an    la s&iacute;ntesis del engranaje cil&iacute;ndrico recto asim&eacute;trico,    a partir del c&aacute;lculo y uni&oacute;n de las funciones param&eacute;tricas    evolvente y trocoide, as&iacute; como el sector circular de cabeza. Tambi&eacute;n    incluyen la distancia angular entre la base de los dientes. Todos estos factores    representan el perfil total del diente del engranaje en estudio. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">Se presenta como novedad, un m&eacute;todo para    la determinaci&oacute;n del factor geom&eacute;trico de forma y resistencia,    que se basa en la medici&oacute;n directa de la altura cr&iacute;tica, secci&oacute;n    cr&iacute;tica, radio de curvatura del perfil de ataque en la posici&oacute;n    cr&iacute;tica del diente del engranaje en estudio.</font>      <P>     <P>     <P><font face="Verdana" size="3"><b>M&Eacute;TODOS</b></font>      <P>     <P>     <P><font face="Verdana" size="2"><b>M&eacute;todo de obtenci&oacute;n de factores    geom&eacute;tricos</b> </font>      ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2">Se efect&uacute;a la definici&oacute;n de las    funciones y variables de los procedimientos de estimaci&oacute;n. </font>     <P><font face="Verdana" size="2"><b>Coeficiente de asimetr&iacute;a</b>. El diente    asim&eacute;trico est&aacute; compuesto por dos perfiles denominados ataque    y respaldo, los cuales se corresponden con los &aacute;ngulos de presi&oacute;n    menor y mayor respectivamente. Los perfiles se relacionan por el coeficiente    de asimetr&iacute;a c, (<a href="#e1">ecuaci&oacute;n 1</a>). </font>      <P><img src="/img/revistas/im/v14n3/e0107311.gif" width="270" height="31" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 1">    <font face="Verdana" size="2">(1) <a name="e1"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>Evolvente</b>. Es el lugar geom&eacute;trico    del perfil generado por la parte recta de la herramienta de tallado por encima    de un radio conocido como radio b&aacute;sico rb=rpCos(<font face="Symbol">f</font>h)    del engranaje. Es una evolvente de circunferencia, cuyas ecuaciones param&eacute;tricas    est&aacute;n dadas por (<a href="#e2">ecuaci&oacute;n 2</a>). La funci&oacute;n    evolvente, est&aacute; en funci&oacute;n del par&aacute;metro <font face="Symbol" size="3">q</font>    (&aacute;ngulo entre el origen de la evolvente y un punto de la circunferencia    de base). </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e0207311.gif" width="275" height="31" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 2">    (2) <a name="e2"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>Trocoide</b>. Es el lugar geom&eacute;trico    de los puntos del radio de acuerdo de la cabeza de la herramienta sobre la rueda    generada, raz&oacute;n por la cual se considera como par&aacute;metro al &aacute;ngulo    <font face="Symbol">j</font>, formado por la recta que une un punto cualquiera    del acuerdo de la herramienta y el centro de la circunferencia de acuerdo con    su horizontal, adem&aacute;s se tienen como variables intervinientes en su generaci&oacute;n:    ro radio de salida de trocoide <img src="/img/revistas/im/v14n3/er007311.gif" width="229" height="27" align="absmiddle">,    rf radio de finalizaci&oacute;n de herramienta, rp radio primitivo, <i>x</i>    coeficiente de correcci&oacute;n. </font>      
<P><font face="Verdana" size="2">La funci&oacute;n trocoide se expresa por las    <a href="#e3">ecuaciones param&eacute;tricas 3</a> y <a href="#e4">4</a>. </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e0307311.gif" width="430" height="57" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 3">    (3) <a name="e3"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e0407311.gif" width="538" height="57" align="middle" alt="Ecuaci&oacute;n 4">    (4) <a name="e4"></a></font>      
<P>      ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2"><b>Factor geom&eacute;trico de resistencia a    la flexi&oacute;n</b> <i>YF</i> </font>      <P><font face="Verdana" size="2">Se parte de la propuesta efectuada por [18, 19],    para la determinaci&oacute;n del factor geom&eacute;trico de forma <i>YF</i>.    A partir de un an&aacute;lisis de los esfuerzos producidos en la base del diente    asim&eacute;trico (<a href="#f1">Fig. 1</a>), se deduce la ecuaci&oacute;n que    define al factor geom&eacute;trico de forma <i>YF</i>, como se indica en (<a href="#e5">ecuaci&oacute;n    5</a>) para el lado del ataque. Dichos autores incorporan para efectos de c&aacute;lculo    el desarrollo de [20] </font>      <P><img src="/img/revistas/im/v14n3/e0507311.gif" width="390" height="34" align="absmiddle">    <font face="Verdana" size="2">(5) <a name="e5"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2">Como se observa en la <a href="#f1">figura 1</a>    y la <a href="#e5">ecuaci&oacute;n 5</a>, el factor geom&eacute;trico de forma    <i>YF</i> para engranajes rectos asim&eacute;tricos es un &iacute;ndice geom&eacute;trico,    para su c&aacute;lculo es necesario determinar la secci&oacute;n cr&iacute;tica    (Sc) del diente, la altura cr&iacute;tica (hcr<sub>a</sub>) y la excentricidad    (e), variables que se definen y estiman en esta investigaci&oacute;n bas&aacute;ndose    en la geometr&iacute;a real del diente asim&eacute;trico una vez generado (<a href="#f2">Fig.    2</a>). </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><b>Descripci&oacute;n de las variables involucradas    </b></font>      <P><font face="Verdana" size="2"><b>Angulo de la carga normal en la punta</b>    (<font face="Symbol">f</font>Ln<sub>a</sub>). Es el &aacute;ngulo de la direcci&oacute;n    de la carga normal respecto a la horizontal en el diente virtual, su expresi&oacute;n    mostrada en la <a href="#e6">ecuaci&oacute;n 6</a>, se consigue por perpendicularidad    com&uacute;n de las l&iacute;neas l<sub>01</sub> y l<sub>02</sub> con la horizontal    y la l&iacute;nea l<sub>21</sub> (<a href="#f2">Fig. 2</a>) </font>      <P><img src="/img/revistas/im/v14n3/e0607311.gif" width="157" height="28" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 6">    <font face="Verdana" size="2">(6) <a name="e6"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>Altura cr&iacute;tica del lado de ataque</b>    (hcr<sub>a</sub>). Distancia (<a href="#e7">ecuaci&oacute;n 7</a>) entre el    radio de intersecci&oacute;n de la direcci&oacute;n de la carga normal con el    radio de la punta del diente <img src="/img/revistas/im/v14n3/een07311.gif" width="20" height="23" align="absmiddle">,    (<a href="#f2">Fig. 2</a>) menos la altura de la secci&oacute;n cr&iacute;tica    ys. </font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e0707311.gif" width="95" height="34" align="absmiddle">    (7) <a name="e7"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>Secci&oacute;n cr&iacute;tica</b> (Sc). Suma    de las secciones medias cr&iacute;ticas en el respaldo y ataque (<a href="#e8">ecuaci&oacute;n    8</a>), (<a href="#f1">Fig. 1</a>). </font>      ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e0807311.gif" width="102" height="27" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 8">    (8) <a name="e8"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>Excentricidad</b> (e). Representa el brazo    de momento de la componente vertical de la carga normal (<a href="#e9">ecuaci&oacute;n    9</a>). Debido a la asimetr&iacute;a (<a href="#f1">Fig. 1</a>) la componente    vertical de la carga normal Ln<sub>v</sub> se encuentra desplazada una magnitud    e del centro de la secci&oacute;n cr&iacute;tica media Sc<sup>m</sup>, lo cual    origina esfuerzos de compresi&oacute;n que contrarrestan a los de tracci&oacute;n    de la componente horizontal Ln<sub>h</sub>. </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e0907311.gif" width="97" height="28" align="absmiddle">    (9) <a name="e9"></a></font>      
<P align="center"><a name="f1"></a><img src="/img/revistas/im/v14n3/f0107311.gif" width="247" height="348" alt="Fig. 1. Diagrama de esfuerzos ">     
<P><b><font face="Verdana" size="2">Radio de la intersecci&oacute;n <img src="/img/revistas/im/v14n3/een07311.gif" width="20" height="23" align="absmiddle"></font></b><font face="Verdana" size="2">.    Es la distancia medida (<a href="#e10">ecuaci&oacute;n 10</a>) desde el centro    de la rueda dentada a la intersecci&oacute;n de la direcci&oacute;n de la carga    con el eje radial rt de la punta del diente, l<sub>02</sub> (<a href="#f2">Fig.    2</a>). </font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e1007311.gif" width="115" height="23" align="absmiddle">    (10) <a name="e10"></a></font>      
<P align="center"><a name="f2"></a><img src="/img/revistas/im/v14n3/f0207311.gif" width="396" height="422" alt="Fig. 2. Geometr&iacute;a del diente asim&eacute;trico">     
<P><b><font face="Verdana" size="2">Procedimiento de estimaci&oacute;n del factor    geom&eacute;trico de forma YF</font></b><font face="Verdana" size="2"> </font>      <P><font face="Verdana" size="2">Se usa un modo de c&aacute;lculo directo (producto    de las dimensiones del modelo generado), se utiliza (<a href="#e5">ecuaci&oacute;n    5</a>) bas&aacute;ndose en la estimaci&oacute;n sucesiva del espesor cr&iacute;tico    Sc y la altura cr&iacute;tica hcr<sub>a</sub> de un diente virtual, que se ha    particionado en planos horizontales, en la zona limitada por las cotas l&iacute;mites    superior y l&iacute;mite inferior yL<sup>s</sup> (<a href="#f3">Fig. 3</a>).    M&aacute;s adelante se procede a definir los l&iacute;mites de las particiones.    </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><b>Secci&oacute;n cr&iacute;tica media lado de    ataque </b></font>      ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2">Se crea una funci&oacute;n del valor de la abscisa    de la trocoide del ataque (<a href="#e11">ecuaci&oacute;n 11</a>), defini&eacute;ndolo    como espesor medio cr&iacute;tico en ese lado    <br>   (<a href="#e12">ecuaci&oacute;n 12</a>) </font>      <P><img src="/img/revistas/im/v14n3/e1107311.gif" width="236" height="24" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 11">    <font face="Verdana" size="2">(11) <a name="e11"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e1207311.gif" width="100" height="28" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 12">    (12) <a name="e12"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>Altura de la secci&oacute;n media del perfil    de ataque</b> </font>      <P><font face="Verdana" size="2">Se crea una funci&oacute;n de altura (<a href="#e13">ecuaci&oacute;n    13</a>) de la trocoide del ataque en el diente virtual, la altura instant&aacute;nea    (<a href="#e14">ecuaci&oacute;n 14</a>) es la funci&oacute;n de altura para    cualquier <font face="Symbol">j<font face="sub">a</font></font></font><font face="Verdana" size="2">.    </font>      <P><img src="/img/revistas/im/v14n3/e1307311.gif" width="238" height="24" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 13">    <font face="Verdana" size="2">(13) <a name="e13"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e1407311.gif" width="83" height="25" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 14">    (14) <a name="e14"></a></font>      
<P align="center"><a name="f3"></a><img src="/img/revistas/im/v14n3/f0307311.gif" width="302" height="374" alt="Fig. 3. L&iacute;mites zona de estudio">     
<P><b><font face="Verdana" size="2">Secci&oacute;n cr&iacute;tica media del lado    de respaldo </font> </b>     ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2">Debido a la asimetr&iacute;a, la altura de la    secci&oacute;n definida para el lado de ataque, podr&iacute;a estar en la evolvente    o en la trocoide del lado de respaldo, por tanto se crean funciones de la abscisa    de ese lado para cada funci&oacute;n, evolvente (<a href="#e15">ecuaci&oacute;n    15</a>) y trocoide del respaldo (<a href="#e16">ecuaci&oacute;n 16</a>). </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e1507311.gif" width="220" height="29" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 15">    (15) <a name="e15"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e1607311.gif" width="222" height="25" alt="Ecuaci&oacute;n 16" align="absmiddle">    (16) <a name="e16"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2">La secci&oacute;n cr&iacute;tica media (<a href="#e17">ecuaci&oacute;n    17</a>) ser&aacute; la usada seg&uacute;n la funci&oacute;n evolvente o trocoide    </font>      <P><img src="/img/revistas/im/v14n3/e1707311.gif" width="155" height="26" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 17">    <font face="Verdana" size="2">(17) <a name="e17"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>Altura de la secci&oacute;n media del perfil    de respaldo</b> </font>      <P><font face="Verdana" size="2">La altura instant&aacute;nea se define seg&uacute;n    su localizaci&oacute;n, en la evolvente (<a href="#e18">ecuaci&oacute;n 18</a>)    o la trocoide (<a href="#e19">ecuaci&oacute;n 19</a>) del respaldo </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e1807311.gif" width="231" height="29" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 18">    (18) <a name="e18"></a></font>     
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e1907311.gif" width="223" height="29" align="absmiddle">    (19) <a name="e19"></a></font>     
<P><font face="Verdana" size="2"><b>L&iacute;mite superior </b>yL<sup>s</sup><b></b></font>.      ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2">Es la ordenada (<a href="#e20">ecuaci&oacute;n    20</a>) en el diente virtual (<a href="#f3">Fig. 3</a>) de la intersecci&oacute;n    de la evolvente y la trocoide del lado de ataque, en dicho punto los &aacute;ngulos    param&eacute;tricos son <img src="/img/revistas/im/v14n3/ea07311.gif" width="56" height="20" align="absmiddle">.    Se escoge ya que debido a la asimetr&iacute;a, el radio de la intersecci&oacute;n    entre la evolvente y la trocoide en el lado de ataque es mayor que en el respaldo,    <img src="/img/revistas/im/v14n3/eb07311.gif" width="128" height="23" align="absmiddle">.    </font>      
<P><img src="/img/revistas/im/v14n3/e2007311.gif" width="96" height="22" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 20">    <font face="Verdana" size="2">(20) <a name="e20"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>Angulo del l&iacute;mite superior en lado    de respaldo</b> <img src="/img/revistas/im/v14n3/ec07311.gif" width="25" height="26" align="absmiddle"></font>      
<P><font face="Verdana" size="2">El l&iacute;mite superior del respaldo es igual    al calculado para el lado del ataque yL<sup>s</sup>, bas&aacute;ndose en esa    afirmaci&oacute;n se estima el &aacute;ngulo del l&iacute;mite superior <font face="Symbol" size="3">    <br>   q</font><sub>r </sub>de la evolvente del respaldo, mediante la soluci&oacute;n    de (<a href="#e21">ecuaci&oacute;n 21</a>) y se asigna a <img src="/img/revistas/im/v14n3/ec07311.gif" width="25" height="26" align="absmiddle">    (<a href="#e22">ecuaci&oacute;n 22</a>). </font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e2107311.gif" width="83" height="30" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 21">    (21) <a name="e21"></a></font>      
<P><img src="/img/revistas/im/v14n3/e2207311.gif" width="50" height="26" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 22">    <font face="Verdana" size="2">(22) <a name="e22"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>L&iacute;mite intermedio del lado de respaldo</b>    <img src="/img/revistas/im/v14n3/ey07311.gif" width="27" height="32" align="absmiddle">    </font>      
<P><font face="Verdana" size="2">Es la componente vertical del radio de la intersecci&oacute;n    de la evolvente con la trocoide del respaldo en los &aacute;ngulos param&eacute;tricos    <img src="/img/revistas/im/v14n3/ed07311.gif" width="53" height="23" align="absbottom">,    la misma determina la ordenada del l&iacute;mite intermedio del respaldo <img src="/img/revistas/im/v14n3/ey07311.gif" width="27" height="32" align="absmiddle">    (<a href="#e23">ecuaci&oacute;n 23</a>). </font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e2307311.gif" width="101" height="25" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 23">    (23) <a name="e23"></a></font>      
]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2"><b>L&iacute;mite inferior</b> <img src="/img/revistas/im/v14n3/ee07311.gif" width="18" height="25" align="absmiddle"></font>      
<P><font face="Verdana" size="2">Este l&iacute;mite ser&aacute; el inferior del    lado de respaldo ya que debido a la relaci&oacute;n de asimetr&iacute;a siempre    ro<sub>r</sub> <font face="Symbol">&pound;</font> ro<sub>a</sub>. El l&iacute;mite    inferior del lado de respaldo <img src="/img/revistas/im/v14n3/eg07311.gif" width="22" height="21" align="absmiddle">(<a href="#e26">ecuaci&oacute;n    26</a>), es la altura del radio de salida de la trocoide del respaldo ro<sub>r</sub>    (<a href="#e24">ecuaci&oacute;n 24</a>). La soluci&oacute;n de la <a href="#e25">ecuaci&oacute;n    25</a>, produce el &aacute;ngulo <img src="/img/revistas/im/v14n3/eh07311.gif" width="19" height="22" align="absmiddle">,    el cual se toma como el &aacute;ngulo <img src="/img/revistas/im/v14n3/ei07311.gif" width="26" height="28" align="absmiddle">del    l&iacute;mite inferior del respaldo <img src="/img/revistas/im/v14n3/ek07311.gif" width="60" height="24" align="absmiddle">,    el que se utiliza para estimar <img src="/img/revistas/im/v14n3/eg07311.gif" width="22" height="21" align="absmiddle">    (<a href="#e26">ecuaci&oacute;n 26</a>), <a href="#f3">figura 3</a>. </font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e2407311.gif" width="185" height="24" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 24">    (24) <a name="e24"></a></font>      
<P><img src="/img/revistas/im/v14n3/e2507311.gif" width="85" height="21" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 25">    <font face="Verdana" size="2">(25) <a name="e25"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e2607311.gif" width="218" height="34" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 26">(26)      <a name="e26"></a> </font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>Angulo del l&iacute;mite inferior del ataque</b>    <img src="/img/revistas/im/v14n3/em07311.gif" width="27" height="23" align="absmiddle">    </font>      
<P><font face="Verdana" size="2">La soluci&oacute;n de la <a href="#e27">ecuaci&oacute;n    27</a>, produce el &aacute;ngulo <img src="/img/revistas/im/v14n3/en07311.gif" width="21" height="18" align="absmiddle">    (<a href="#e28">ecuaci&oacute;n 28</a>) de la trocoide del ataque en el punto    donde su componente vertical se hace igual a <img src="/img/revistas/im/v14n3/eo07311.gif" width="19" height="21" align="absmiddle">,    dicho &aacute;ngulo es <img src="/img/revistas/im/v14n3/em07311.gif" width="27" height="23" align="absmiddle">.    </font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e2707311.gif" width="165" height="27" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 27">    (27) <a name="e27"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e2807311.gif" width="63" height="25" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 28">    (28) <a name="e28"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>Paso </b></font><b><font face="Symbol" size="2">j</font>    </b><font face="Verdana" size="2">. Una vez definidas las funciones y l&iacute;mites    de las zonas de recorrido, se particiona la zona en estudio desde el l&iacute;mite    superior al inferior del perfil por el lado de ataque, seg&uacute;n ni n&uacute;mero    de divisiones. La distancia entre las particiones se determina con el incremento    de </font><font face="Symbol" size="2">j</font> <font face="Verdana" size="2">    (<a href="#e29">ecuaci&oacute;n 29</a>). </font>      ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e2907311.gif" width="126" height="34" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 29">    (29) <a name="e29"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>Procedimiento de estimaci&oacute;n del factor    geom&eacute;trico de resistencia</b> J </font>      <P><font face="Verdana" size="2">El par&aacute;metro geom&eacute;trico de resistencia    a la flexi&oacute;n J, surge como consecuencia del conocimiento de los esfuerzos    de tracci&oacute;n en la base del diente, comparados a los esfuerzos nominales    calculados s&oacute;lo con el factor de forma. </font>      <P><font face="Verdana" size="2">Para la obtenci&oacute;n del factor J, es necesaria    la determinaci&oacute;n del factor geom&eacute;trico de forma YF. En referencia    al factor geom&eacute;trico de resistencia J, para engranajes cil&iacute;ndricos    rectos asim&eacute;tricos de perfil de evolvente trocoide, no hay bibliograf&iacute;a    expl&iacute;cita en cuanto a su determinaci&oacute;n anal&iacute;tica. El m&eacute;todo    de c&aacute;lculo utilizado es una modificaci&oacute;n del modo de determinaci&oacute;n    de la expresi&oacute;n que aporta AGMA 908-B89 [4], mostrada en la  <a href="#e30">ecuaci&oacute;n 30</a></font>      <P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e3007311.gif" width="107" height="23" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 30">    (30) <a name="e30"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2">Como en este trabajo se consideran los engranajes    rectos, entonces el &aacute;ngulo de h&eacute;lice es <img src="/img/revistas/im/v14n3/eq07311.gif" width="90" height="22" align="absmiddle">,    y m<sub>N</sub>=1, por lo que J ser&aacute; una funci&oacute;n de YF y del factor    de concentraci&oacute;n de esfuerzos Kf a la altura de la secci&oacute;n cr&iacute;tica.    </font>      
<P><font face="Verdana" size="2"><b>Estimaci&oacute;n del concentrador de esfuerzos</b>    Kf </font>      <P><font face="Verdana" size="2">Se utiliza el factor de concentraci&oacute;n    de esfuerzos Kf (<a href="#e31">ecuaci&oacute;n 31</a>), de los estudios fotoel&aacute;sticos    de [21]. </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e3107311.gif" width="178" height="31" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 31">    (31) <a name="e31"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2">Donde wfc, rfc y hfc son el espesor cr&iacute;tico,    radio de curvatura y altura cr&iacute;tica en ese punto de la trocoide del lado    del perfil de ataque. Excepto rfc, son valores conocidos, utilizados para la    estimaci&oacute;n de YF. </font><font face="Verdana" size="2">Ancho de la secci&oacute;n    cr&iacute;tica wfc y altura cr&iacute;tica hfc. </font>      ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2"><b>Radio de curvatura cr&iacute;tico</b> </font>      <P><font face="Verdana" size="2">El radio de curvatura cr&iacute;tico rfc se estima    con la <a href="#e32">ecuaci&oacute;n 32</a>, evalu&aacute;ndose para el valor    del par&aacute;metro </font><font face="Symbol" size="2">j</font><font face="Verdana" size="2"><sub>sol</sub>,    correspondiente a la posici&oacute;n del arreglo donde el factor de forma YF    es m&iacute;nimo, lo cual permite calcular las derivadas necesarias. </font>      <P><img src="/img/revistas/im/v14n3/e3207311.gif" width="346" height="48" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 32">    <font face="Verdana" size="2">(32) <a name="e32"></a></font>      
<P><font face="Verdana" size="2">Par&aacute;metros H, L, M. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">Seg&uacute;n [21], se tienen H, L y M en <a href="#e33">ecuaci&oacute;n    33</a>. </font>      <P><font face="Verdana" size="2"> <img src="/img/revistas/im/v14n3/e3307311.gif" width="398" height="23" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 33"></font><font face="Verdana" size="2">    (33) </font> <a name="e33"></a>      
<P>     <P>     <P><font face="Verdana" size="2"><b><font size="3">RESULTADOS</font></b></font>      <P>     ]]></body>
<body><![CDATA[<P>     <P><font face="Verdana" size="2"><b>C&aacute;lculo de factor geom&eacute;trico    de forma YF </b></font>      <P><font face="Verdana" size="2">Para cada valor inc</font><font face="Symbol" size="2">j</font><font face="Verdana" size="2">    (<a href="#e29">ecuaci&oacute;n 29</a>) se calcula Yfi (<a href="#e5">ecuaci&oacute;n    5</a>), se almacena y se extrae posteriormente el valor m&iacute;nimo de los    YFi, dicho valor representa la soluci&oacute;n YF. Se repite el procedimiento    el n&uacute;mero de veces requerido por la combinaci&oacute;n del n&uacute;mero    de valores de las variables intervinientes, se muestran a continuaci&oacute;n    los pasos del procedimiento descrito. </font>      <P><font face="Verdana" size="2"> <img src="/img/revistas/im/v14n3/fg07311.gif" width="553" height="615" alt="Procedimiento para el c&aacute;lculo del facttor geom&eacute;trico YF"></font>      
<P><font face="Verdana" size="2">En la <a href="#f4">figura 4</a> se indican los    valores num&eacute;ricos obtenidos de YF en funci&oacute;n del n&uacute;mero    de dientes z y coeficiente de asimetr&iacute;a c, para x=0, a=1, b=1.25, rf=.25. </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><b>C&aacute;lculo de factor geom&eacute;trico    de resistencia J</b> </font>      <P><font face="Verdana" size="2">Efectuados los c&aacute;lculos de las <a href="#e32">ecuaciones    32</a> y <a href="#e33">33</a>, se sustituye en (<a href="#e31">ecuaci&oacute;n    31</a>) y sucesivamente en (<a href="#e30">ecuaci&oacute;n 30</a>), obteni&eacute;ndose    finalmente los valores de J, que se muestran en la <a href="#f5">figura 5</a>.    En este caso el m&oacute;dulo m=1 y dimensiones normalizadas a=1, b=1.25, rf=0.25.    </font>      <P><font face="Verdana" size="2">Adicionalmente se obtuvo las ecuaciones de regresi&oacute;n    para obtener los valores del factor geom&eacute;trico de resistencia a la flexi&oacute;n    J para dientes asim&eacute;tricos de perfil evolvente y trocoide en funci&oacute;n    del n&uacute;mero de dientes y el coeficiente de asimetr&iacute;a. Para ser    m&aacute;s preciso en el valor de este factor, se establecieron tres <a href="#e34">expresiones    34</a>, <a href="#e35">35</a> y <a href="#e36">36</a> de acuerdo al rango de    <font color="#000000">n&uacute;mero de dientes</font> 10 <font face="Symbol">&pound;</font>    z <font face="Symbol">&pound;</font> 20, 21 <font face="Symbol">&pound;</font>    z <font face="Symbol">&pound;</font> 54, 55 <font face="Symbol">&pound;</font>    z <font face="Symbol">&pound;</font> 135 </font>      <P><font face="Verdana" size="2">Para 10 </font><font face="Symbol">&pound;</font><font face="Verdana" size="2">    z </font><font face="Symbol">&pound;</font><font face="Verdana" size="2"> 20    (con R<sup><sup>2</sup></sup> = 0.997, confianza de 98.63% y un error absoluto    de 0.002271). </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e3407311.gif" width="459" height="30" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 34">    (34) <a name="e34"></a></font> &lt;=     
]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2">Para 21 </font><font face="Symbol">&pound;</font><font face="Verdana" size="2">    z </font><font face="Symbol">&pound;</font><font face="Verdana" size="2"> 54    (con R<sup>2</sup> = 0.987, confianza de 98.86% y un error absoluto de 0.007854)    </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e3507311.gif" width="454" height="19" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 35">(35)      <a name="e35"></a> </font>      
<P><font face="Verdana" size="2">Para 55 </font><font face="Symbol">&pound;</font><font face="Verdana" size="2">    z </font><font face="Symbol">&pound;</font><font face="Verdana" size="2"> 135    (con R<sup>2</sup> = 0.999, confianza de 99.31% y un error absoluto de 0.006184)    </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><img src="/img/revistas/im/v14n3/e3607311.gif" width="461" height="21" align="absmiddle" alt="Ecuaci&oacute;n 36">(36)      <a name="e36"></a> </font>     
<P align="center"><a name="f4"></a><img src="/img/revistas/im/v14n3/f0407311.gif" width="409" height="257" alt="Fig. 4. Diagrama factor de forma YF: f(z,c)">      
<P align="center"><a name="f5"></a><img src="/img/revistas/im/v14n3/f0507311.gif" width="384" height="252" alt="Fig. 5. Factor geom&eacute;trico de resistencia J: f (z,c)">      
<P align="center">     <P>      <P><font size="3"><b><font face="Verdana">Verificaci&oacute;n</font></b></font>      <P>     ]]></body>
<body><![CDATA[<P>     <P><font face="Verdana" size="2">Una vez establecidos los valores, ecuaciones    y modo de obtenci&oacute;n del factor geom&eacute;trico de resistencia J, se    procede a verificar los mismos. Los m&eacute;todos usados son de contraste directo,    utilizando valores normados de J y los valores del modelo para el caso de simetr&iacute;a.    </font>     <P><font face="Verdana" size="2">Contraste indirecto, usando el m&eacute;todo    de elementos finitos, se efectuar&aacute; la s&iacute;ntesis de los dientes    para los valores normados de JAGMA, ensay&aacute;ndose posteriormente para iguales    condiciones de esfuerzo en la base del diente seg&uacute;n los valores resultantes    de la carga normal aplicada en la punta del diente, seg&uacute;n JModelo y JAGMA.    En forma equivalente para resultados seg&uacute;n norma ISO. Los modos descritos    se refieren a engranajes con dientes sim&eacute;tricos. Respecto a los engranajes    asim&eacute;tricos, la verificaci&oacute;n se efect&uacute;a mediante un conjunto    de ensayos con herramienta CAE (m&eacute;todo de elementos finitos), para an&aacute;lisis    comparativo frente a los resultados del modelo, sin correcci&oacute;n, con n&uacute;mero    de dientes    z= {14, 16, 18, 26, 35, 55, 135} y variaci&oacute;n del coeficiente de asimetr&iacute;a    c= {1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5}. </font>      <P><font face="Verdana" size="2">Finalmente se utilizan resultados de investigaciones    reconocidas de esfuerzos en la base del diente asim&eacute;trico, quienes usan    herramientas CAE, comparando directamente con los resultados logrados seg&uacute;n    el modelo de esta investigaci&oacute;n. </font>     <P><font face="Verdana" size="2"><b>Verificaci&oacute;n por observaci&oacute;n    directa de JAGMA vs. JModelo con c=1</b> </font>      <P><font face="Verdana" size="2">En la tabla de la norma AGMA 908-B89 p. 30, para    perfiles sim&eacute;tricos c=1, con igual adendo (x1=x2=0), &aacute;ngulo de    h&eacute;lice y=0, carga en la punta, factor de profundidad 2.25, radio de finalizaci&oacute;n    de herramienta 0.25, se toman los valores {0.24, 0.25, 0.26, 0.28, 0.29} del    factor J correspondientes a los n&uacute;meros de dientes z {21, 26, 35, 55,    135}. Se contrastan los valores JAGMA contra los valores obtenidos JModelo con    c=1 (<a href="#f6">Fig. 6</a>). </font>     <P align="center"><a name="f6"></a><img src="/img/revistas/im/v14n3/f0607311.gif" width="413" height="254" alt="Fig. 6. Valores de JAGMA vs. JModelo">      
<P><font face="Verdana" size="2">Se observa que para igual z, JAGMA es menor que    JModelo, en una relaci&oacute;n promedio de 4.29%. </font>     <P><font face="Verdana" size="2"><b>Verificaci&oacute;n indirecta con herramienta    CAE, mediante contraste de esfuerzos de flexi&oacute;n en la base seg&uacute;n    JModelo y JAGMA contra referencia</b> </font>      <P><font face="Verdana" size="2">Si se establece un valor arbitrario referencial    de esfuerzo debido a la flexi&oacute;n en la base del diente y a partir del    mismo se calcula la carga normal aplicada en la cabeza Ln, para los valores    de J (AGMA y Modelo) y se utilizan posteriormente en un an&aacute;lisis est&aacute;tico    lineal con una herramienta CAE (<i>SolidSimulation</i> 2010 &#174;), el esfuerzo    m&aacute;ximo en la secci&oacute;n cr&iacute;tica de la base del diente, debe    ser el arbitrario tomado inicialmente. Los resultados de esfuerzo que m&aacute;s    se aproximen al inicial arbitrario representan un mejor valor del coeficiente    J utilizado. </font>      ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2">Se escoge como material de construcci&oacute;n    al acero aleado SS, con propiedades de m&oacute;dulo el&aacute;stico (2.1x10<sup>5</sup>    MPa), coeficiente de <i>Poisson</i> (0.29), l&iacute;mite el&aacute;stico S<sub>Y</sub>    (723.8 MPa). Se designa el valor medio de S<sub>Y</sub> (310.21 MPa) como el    esfuerzo de tracci&oacute;n m&aacute;ximo en la base del diente por el lado    del ataque, s=S<sub>Y</sub>/2, b, m y el &aacute;ngulo </font><font face="Symbol" size="2">j</font><font face="Verdana" size="2">Lna    son constantes. </font>      <P><font face="Verdana" size="2">Con los valores de las componentes de la carga    normal Ln<sub>h</sub>=LnCos(</font><font face="Symbol" size="2">j</font><font face="Verdana" size="2">Ln<sub>a</sub>)=sFmJ    y Ln<sub>v</sub>=Ln<sub>h</sub>Tan(</font><font face="Symbol" size="2">j</font><font face="Verdana" size="2">Ln<sub>a</sub>),    se construye la <a href="#t1">tabla 1</a>, donde se muestran los valores usados    y los resultados de los esfuerzos de tracci&oacute;n debido a la flexi&oacute;n    en la base del diente del lado del ataque para las fuerzas aplicadas, seg&uacute;n    JModelo y JAGMA. </font>      <P align="center"><a name="t1"></a><img src="/img/revistas/im/v14n3/t0107311.gif" width="504" height="298" alt="Tabla 1. Comparaci&oacute;n del modelo con AGMA">      
<P><font face="Verdana" size="2">Los estudios efectuados fueron de tipo est&aacute;tico    lineales, con malla s&oacute;lida est&aacute;ndar de alta calidad basada en    curvatura, elementos tetra&eacute;dricos parab&oacute;licos, la herramienta    utilizada <i>SolidSimulation </i>2010&#174; proporciona el tama&ntilde;o del    elemento promedio ajustado al volumen del dominio, tras diferentes mallados    y ejecuciones se escogi&oacute; un refinamiento entre 80% el tama&ntilde;o m&aacute;ximo    y 33% el m&iacute;nimo, que ofrece estabilidad en los resultados para los diferentes    tama&ntilde;os del dominio estudiado. </font>      <P><font face="Verdana" size="2">De la <a href="#t1">tabla 1</a>, el promedio    de los esfuerzos m&aacute;ximos por flexi&oacute;n (MEF) son <img src="/img/revistas/im/v14n3/es07311.gif" width="144" height="18" align="absmiddle">y    <img src="/img/revistas/im/v14n3/es207311.gif" width="145" height="20" align="absmiddle">valores    que indican una mejor aproximaci&oacute;n relativa a la referencia S<sub>Y/2</sub>    con los valores de carga normal estimados con JModelo (0.624%), respecto a los    JAGMA (-3.67%), descripci&oacute;n gr&aacute;fica en <a href="#f7">figura 7</a>.    </font>     
<P align="center"><a name="f7"></a><img src="/img/revistas/im/v14n3/f0707311.gif" width="367" height="260" alt="Fig. 7. Esfuerzo de flexi&oacute;n en la base, comparaci&oacute;n gr&aacute;fica de modelos ">      
<P><b><font face="Verdana" size="2">Verificaci&oacute;n indirecta con herramienta    CAE, mediante contraste de esfuerzos de flexi&oacute;n en la base seg&uacute;n    ISO y Modelo </font> </b>     <P><font face="Verdana" size="2">Se hace uso de los resultados de <font face="Symbol">s</font>ISO    aportados por [20] en tabla 2, pag. 65, donde los par&aacute;metros del engranaje    son <font face="Symbol">f</font>h=20&#176;, h<sub>ao</sub>=1, rf=0.3, carga    lineal normal 200(N/mm), se estima <font face="Symbol">s</font>Modelo y <font face="Symbol">s</font>MEF    como se muestra para los diferentes casos en la <a href="#t2">tabla 2</a> y    <a href="#f8">figura 8</a>. </font>      <P align="center"><a name="t2"></a><img src="/img/revistas/im/v14n3/t0207311.gif" width="442" height="290" alt="Tabla 2. Comparaci&oacute;n del modelo con AGMA">      
<P align="center"><a name="f8"></a><img src="/img/revistas/im/v14n3/f0807311.gif" width="431" height="239" alt="Fig. 8. Comparaci&oacute;n de esfuerzos, s seg&uacute;n ISO, Modelo, MEF">      
]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2">Se observa en las tres variantes de m&oacute;dulo    m:{2, 5 ,8} una mejor aproximaci&oacute;n de la ra&iacute;z del error medio    cuadr&aacute;tico (REMC) de smodelo 6.28 MPa frente a <font face="Symbol">s</font>ISO    18.46 MPa, o en t&eacute;rminos absolutos <font face="Symbol">s</font>modelo(2.82%)    y <font face="Symbol">s</font>ISO 7.14% respecto al esfuerzo estimado con el    MEF. Lo cual indica que al utilizar el factor geom&eacute;trico de resistencia    JModelo se consiguen mejores estimaciones del esfuerzo en la base, al tomar    como referencia los resultados del MEF. </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><b>Verificaci&oacute;n por contraste de esfuerzos    de flexi&oacute;n en la base seg&uacute;n JModelo y resultado CAE</b> </font>      <P><font face="Verdana" size="2">Se generan los dientes virtuales, para z= {14,    16, 18, 26, 35, 55, 135}, x=0.0, c= {1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5}, rf= 0.25,    b=1.25, el espesor (F) y la carga normal en la cabeza por unidad de longitud    (Ln) es unitario. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">Esta verificaci&oacute;n se realiza por comparaci&oacute;n    de los esfuerzos de tracci&oacute;n debidos a la flexi&oacute;n en la base del    diente (<a href="#f1">figura 1</a>), obtenidos seg&uacute;n el modelo propuesto    contra los resultados producidos por CAE, los cuales se toman como referencia.    </font>      <P><font face="Verdana" size="2"> <img src="/img/revistas/im/v14n3/edn07311.gif" width="183" height="23"></font>      
<P><font face="Verdana" size="2">Los resultados del an&aacute;lisis entre los    valores del esfuerzo por flexi&oacute;n en la base y los del modelo se indican    en la <a href="#f10">figura 10</a>, el factor de correlaci&oacute;n R es de    0.956347 entre <font face="Symbol">s</font>Modelo y <font face="Symbol">s</font>CAE,    los valores promedio de las desviaciones relativas <font face="Symbol">s</font>Modelo-<font face="Symbol">s</font>CAE/<font face="Symbol">s</font>CAE,    resultan en -3.93%.</font>     <P align="center"><a name="f9"></a><img src="/img/revistas/im/v14n3/f0907311.gif" width="355" height="259" alt="Fig. 9. Esfuerzos modelo contra CAE, correlaci&oacute;n">      
<P><b><font face="Verdana" size="2">Comparaci&oacute;n con resultados en estudios    previos de engranajes asim&eacute;tricos</font></b><font face="Verdana" size="2">    </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><b>Caso 1</b> </font>      <P><font face="Verdana" size="2">En [22], tabla 1, pag. 840, el esfuerzo m&aacute;ximo    por flexi&oacute;n es <font face="Symbol">s</font>Senthil=29.98 MPa, los par&aacute;metros    utilizados son c=1.52, z=16, m=1, Ln=10 N/mm, F=1(mm), x=0.21, <font face="Symbol">f</font>h<sub>a</sub>=20&#176;.    Se utilizan dichos valores como los datos iniciales en el modelo descrito en    este trabajo, se consigue <font face="Symbol">s</font>Modelo=29.549(MPa). La    diferencia relativa a <font face="Symbol">s</font>Senthil, es -1.44%. </font>      ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font face="Verdana" size="2"><b>Caso 2 </b></font>      <P><font face="Verdana" size="2">En [23], tabla 1, pag. 44, se toman los resultados    <font face="Symbol">s</font>Fetvaci {158.732, 150.332, 144.928}(MPa) para c{0.75,    0.9, 1.0}, con z=24, m=2.5, Ln=100 N/mm, F=1 mm, <font face="Symbol">f</font>h<sub>a</sub>=20&#176;.    Se utiliza el modelo de este trabajo, calculando el esfuerzo por flexi&oacute;n    m&aacute;ximo en la base del diente asim&eacute;trico con los par&aacute;metros    de Fetvaci, resulta <font face="Symbol">s</font>Modelo {150.721, 143.304, 138.803}    MPa. </font>      <P><font face="Verdana" size="2">La diferencia relativa a <font face="Symbol">s</font>Fetvaci    es {-5.05, -4.67, -4.23} %, en este caso como se aprecia de los valores del    coeficiente de asimetr&iacute;a, el &aacute;ngulo de presi&oacute;n del perfil    de respaldo es menor que el de ataque. </font>      <P><font face="Verdana" size="2"><b>Usos del factor geom&eacute;trico de resistencia    J, disminuci&oacute;n de peso y tama&ntilde;o </b></font>      <P><font face="Verdana" size="2">Con los resultados de JModelo, se eval&uacute;a    el esfuerzo m&aacute;ximo debido a la flexi&oacute;n para los casos considerados,    se crea el diagrama mostrado en la <a href="#f10">figura 10</a>. </font>      <P><font face="Verdana" size="2">A mayor coeficiente de asimetr&iacute;a, el esfuerzo    por flexi&oacute;n en la base por el lado del ataque, es menor para igual n&uacute;mero    de dientes, lo cual evidencia la utilidad que ofrece el aumento de asimetr&iacute;a    para transmitir potencia con engranajes de menor n&uacute;mero de dientes. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">Si se fija como el esfuerzo de flexi&oacute;n    m&aacute;ximo, un valor por ejemplo de 3.25 (MPa), puede observarse en la <a href="#f10">figura    10</a> la disminuci&oacute;n de z en la medida que aumenta el coeficiente de    asimetr&iacute;a c, l&iacute;nea l<sub>ba</sub>, la relaci&oacute;n de dientes    entre el punto b (c=1, z=36) y el punto a (c=1.5, z=12), es zb/za=36/12=3. </font>      <P><font face="Verdana" size="2">El di&aacute;metro primitivo var&iacute;a proporcionalmente    con z, como la distancia entre centros es la suma de los radios primitivos rp1    (pi&ntilde;&oacute;n) y rp2 (rueda), al asumir una relaci&oacute;n de transmisi&oacute;n    de 1, para las ruedas acopladas con la misma capacidad portante, la transmisi&oacute;n    (pi&ntilde;&oacute;n rueda) puede ser 3 veces m, simplemente al modificar la    asimetr&iacute;a de 1 a 1.5 veces. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">La consecuencia inmediata es la disminuci&oacute;n    de volumen y peso en la transmisi&oacute;n. </font>     <P align="center"><a name="f10"></a><img src="/img/revistas/im/v14n3/f1007311.gif" width="459" height="273" alt="Fig. 10. Esfuerzos con m&oacute;dulo, carga y espesor unitarios">     
]]></body>
<body><![CDATA[<P align="center">      <P align="left">      <P><font face="Verdana" size="2"><b><font size="3">CONCLUSIONES</font></b></font>      <P>     <P>     <P><font face="Verdana" size="2">1. Se establece un nuevo procedimiento de estimaci&oacute;n    de los valores de YF y J para cualquier caso de geometr&iacute;a de engranajes    cil&iacute;ndricos rectos con perfil de evolvente y trocoide asim&eacute;tricos,    basado en la medici&oacute;n directa de las alturas y secciones cr&iacute;ticas    del diente. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">2. Se aportan resultados de YF y J para casos    de asimetr&iacute;a entre 1.0 y 1.5 y n&uacute;mero de dientes entre 10 y 135,    as&iacute; como ecuaciones aproximadas de f&aacute;cil utilizaci&oacute;n del    factor geom&eacute;trico de resistencia J. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">3. Existe mejor acercamiento a los esfuerzos    de tracci&oacute;n debidos a la flexi&oacute;n en la base del diente de los    valores calculados con JModelo (0.624%) respecto a JAgma (3.67%) </font>     <P><font face="Verdana" size="2">4. En la comparaci&oacute;n de resultados entre    los esfuerzos estimados seg&uacute;n ISO y los del modelo, contra los resultados    del MEF, el promedio de la ra&iacute;z de los errores cuadr&aacute;ticos absolutos    es menor para el modelo (2.82%) ante ISO (7.14%), lo cual afirma la buena aproximaci&oacute;n    del factor geom&eacute;trico de resistencia J del modelo, utilizado para el    c&aacute;lculo de las cargas en el an&aacute;lisis por el MEF. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">5. Los esfuerzos en la base del diente asim&eacute;trico    determinados con los valores del coeficiente geom&eacute;trico de resistencia    del modelo, presentan una buena correlaci&oacute;n (R=0.9563) respecto a los    obtenidos por el MEF, indica que los mismos son representativos y confiables    en las estimaciones anal&iacute;ticas de los esfuerzos a flexi&oacute;n en la    base del diente cil&iacute;ndrico, recto, asim&eacute;trico con     ]]></body>
<body><![CDATA[<BR>   perfil de evolvente trocoide. Las desviaciones relativas promedio en los casos    seleccionados respecto a los resultados con el MEF,     <br>   son de -3.93%. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">6. La ra&iacute;z del error medio cuadr&aacute;tico    REMC, indica una alta aproximaci&oacute;n en los resultados del modelo frente    a los resultados en la herramienta CAE. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">7. En las comparaciones con otros autores, con    estudios asim&eacute;tricos, se consigue una diferencia relativa de los esfuerzos    por flexi&oacute;n en la base entre -1.44% y -5.03%, respecto a los resultados    de los mismos. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">8. Mediante el aumento del coeficiente de asimetr&iacute;a,    en igualdad de condiciones de carga normal, se puede reducir el tama&ntilde;o    del engranaje utilizado hasta 3 veces con variaci&oacute;n de asimetr&iacute;a    1.0&lt;=c&lt;=1,5. </font>     <P><font face="Verdana" size="2">9. Las expresiones de c&aacute;lculo propuestas    para la determinaci&oacute;n de las tensiones en el pi&eacute; del diente de    los engranajes asim&eacute;tricos, teniendo en cuenta el factor geom&eacute;trico    de resistencia a la flexi&oacute;n, ofrecen resultados confiables, reproducibles    y contrastables. </font>     <P>      <P>     <P><font face="Verdana" size="3"><b>REFERENCIAS</b></font>      <P>     ]]></body>
<body><![CDATA[<P>     <P><font size="2" face="Verdana">1. Litvin, F. L., Lian, Q., <I>et al</I>. &quot;Asymmetric modified gear drives: reduction of  noise localization of contact simulation of meshing and stress analysis&quot;. <I>Computer methods in applied mechanics and  engineering</I>. 2000, vol. 188, n&#186; 1-3, p. 363-390. ISSN  004547825.     <br> DOI 10.1016/S0045-7825(99)00161-9 </font>      <P><font size="2" face="Verdana">2. Kapelevich, A. L. y  Kleiss, R. E. &quot;Direct gear design for spur and helical involute    gears&quot;. <I>Gear Technology</I>. 2002, vol. 9-10, p. 29-35.     <br>   ISSN 07436858. </font>     <P><font size="2" face="Verdana">3. Lewis, W. &quot;Investigation of strenght of gear teeth&quot;. <I>Proceedings of the Engineers</I>. vol. 10, n&#186; 1, p. 16-23.     <!-- ref --><BR>   Disponible en: </font> <a href="http://www2.hsp.org/collections/manuscripts/e/ECP3144.html" target="_blank"><font size="2" face="Verdana">http:/     /www2.hsp.org/ collections/ manuscripts/ e/ ECP3144.html</font></a>     <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">4. AGMA. <I>Information sheet, geometry factors for determining the pitting resistance    and bending strength of spur, helical and herringbone gear    teeth</I>. AGMA 908-B89, 1989. ISBN 1555895255.     </font>     <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">5. ISO. Calculation of load capacity of spur and helical gears-Part 3: Calculation of    tooth bending strength. IS0 6336-3, 1996.    </font>     <P><font size="2" face="Verdana">6. Buckingham, E. &quot;Trochoids, Tooth Fillets, and Undercut/The Involute Curve and    Its Properties/Involutometry of Spur    Gears&quot;.     <br>   En: Analytical Mechanics of Gears. Paperback    ed. New York: Dover Publications Inc., ISBN 048661073X. </font>     <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">7. Spotts, M. F. &quot;C&aacute;lculos especiales para engranes rectos y helicoidales&quot;. En: <em>Manual    de engranajes: dise&ntilde;o, manufactura y aplicaci&oacute;n de engranajes</em>. 1ra ed. M&eacute;xico:    Continental, 1973, p. 247-264.     </font>     <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">8. Fuentes Aznar, A. &quot;Modelo de c&aacute;lculo a flexi&oacute;n de engranajes cil&iacute;ndricos de perfil    de evolvente&quot;. Tesis Doctoral, Departamento de Mec&aacute;nica. Universidad Nacional de Educaci&oacute;n    a Distancia, Madrid, Espa&ntilde;a. 1995.     </font>     <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">9. Hern&aacute;ndez, O. D. &quot;M&eacute;todo para el dise&ntilde;o de engranes cil&iacute;ndricos con dientes rectos    de perfil de evolvente basado en el indicador del grado de socavado&quot;. Tesis Doctoral, Centro    de Estudios CAD/CAM. Universidad de Holgu&iacute;n. Holgu&iacute;n, Cuba. 2006.     </font>     <P><font size="2" face="Verdana">10. Kapelevich, A. y  Shekhtman, Y. V. &quot;Direct gear design: bending stress    minimization&quot;. <I>Gear Technology</I>. 2003, vol. 9-10, p. 44-47.     ]]></body>
<body><![CDATA[<br>   ISSN 07436858. </font>     <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">11. Gang, D. y  Tsutomu, N. &quot;Bending capacity enhancement using an asymmetric    tooth profile&quot;. <I>Transactions of the Japan Society of Mechanical      Engineers</I>. 2003, vol. 69, n&#186; 679, p. 737-742. ISSN 03875024. DOI: 10.1299/jsmec.46.1171 </font>     <P><font size="2" face="Verdana">12. Muni, D. V., Kumar, V. S., <I>et al</I>. &quot;Optimization of asymmetric spur gear drives    for maximum bending strength using direct gear design method&quot;. <I>Mechanics Based Design of Structures and      Machines</I>. 2007, vol. 35, n&#186; 2, p. 127-145. ISSN 15397734.     <br>   DOI:    10.1080/15397730701196637 </font>     <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">13. Chira, F., Tisan, V., <I>et al</I>. &quot;Modelling of the asymmetric gears using applications    in matlab and autolisp&quot;. <I>Annals of the Oradea University. Fascicle of Management      and Technological Engineering</I>. 2007, vol. 6, n&#186; 16, p. 1366-1371. ISSN 1583-0691.     </font>     <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">14. Cavdar, K., Karpat, F., <I>et al</I>. &quot;Computer aided analysis of bending strength of    involute spur gears with asymmetric profile&quot;. <I>Journal of Mechanical Design</I>. 2005, vol. 127, n&#186; 3,    p. 477-484. ISSN 10500472. DOI: 10.1115/1.1866158 </font>     <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">15. Yang, S. C. &quot;Mathematical model of a helical gear with asymmetric involute teeth and    its analysis&quot;. <I>Springer International Journal of Advanced Manufacturing      Technology</I>. 2005, vol. 26, n&#186; 5-6, p. 448-456. ISSN 02683768. DOI 10.1007/s00170-003-2033-z </font>     <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">16. C&aacute;rdenas, O. J., Hern&aacute;ndez, O. D., <I>et al</I>. &quot;Generaci&oacute;n de ruedas dentadas asim&eacute;tricas    de   <!-- Generation of PM publication page 2 -->   perfil evolvente trocoide&quot;. En: <I>15 Convenci&oacute;n Cient&iacute;fica de Ingenier&iacute;a y      Arquitectura. Seminario Euro Latinoamericano de Sistemas de      Ingenier&iacute;a</I>. La Habana, Cuba. 2010.     </font>     ]]></body>
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<body><![CDATA[<P><i><font face="Verdana" size="2">Javier Antonio C&aacute;rdenas-Oliveros</font></i><font face="Verdana" size="2">.    Universidad Polit&eacute;cnica Territorial de Aragua. Dpto. de Mec&aacute;nica.    Venezuela    <br> </font><font face="Verdana" size="2">Correo electr&oacute;nico</font><font face="Verdana" size="2">:    <a href="mailto:tariba2006@gmail.com">tariba2006@gmail.com</a></font>      ]]></body><back>
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