Redondeo de cabeza y retirada de flancos de cabeza en el piñón

Si los dentados están sometidos a cargas elevadas (dentados para gran esfuerzo), se puede dar el caso de que a pesar de operar con perfiles geométricos correctos y con emparejamientos teóricamente correctos, se presenten problemas tales com por ejemplo "erosión" o "formación de viruta" en el flanco del pie de la rureda dentada, como se ve en la imagen mostrada en el lado derecho. Este fenómeno aparece especialmente al emparejarse con piñones templados, cuyo canto saliente actúa como rascador.

Esto puede tener las siguientes causas:

1) Flexión

Las picos de carga dinámica bajo el efecto de grandes fuerzas, aceleración, frenado y vibraciones producen una deformación elástica de los dientes que se engranan con el piñón.

2) Error de partición

Las tolerancias de producción que inevitablemente existen en todo dentado, y en el caso que nos ocupa concretamente los errores de partición, pueden producir también efectos negativos en combinación con la flexión.

3) Accionamiento basculante

Por la disposición del accionamiento, en voladizo en la mayoría de los casos, son inevitables las desviaciones en el eje del piñón. Al mismo tiempo, a causa de las elevadas fuerzas ejercidas, pueden producirse deformaciones elásticas en la zona de unión entre el accionamiento basculante y la estructura de apoyo. Estas deformaciones favorecen también la aparición de problemas de ataque en el diente.

4) Lubricación

Los tres factores de influencia antes indicados, dan lugar a cargas puntuales sobre la arista de la cabeza del piñón, de manera que puede romperse la película superficial de lubricante. A través del contacto metálico directo que eso produce, se fomenta aún más la formación de virutas.

Los casos aislados de apararición de defectos que llegaron a nuestro conocimiento pudieron eliminarse efectuando un afeitado de la cabeza del piñón y redondeando las aristas de la cabeza del mismo.

5) Afeitado del canto de la cabeza del diente

En la literatura técnica, es conocida la aplicación del afeitado de la cabeza del diente, en el caso de engranajes de alta velocidad, para disminuir los efectos de las vibraciones (ruidos).

Para aplicaciones en que los esfuerzos a los que está sometido el dentado corresponden a condiciones extremas, las investigaciones llevadas a cabo nos inducen a proceder a un redondeo de la cabeza del diente con radio de redondeo de 0,1 – 0,15 · m.

El radio ρ_an debe llegar sin canto hasta el flanco saliente.

Debe garantizarse una transición suave del perfil modificado del flanco saliente – sin canto – hasta el perfil de flanco normal.

El perfil de flanco saliente debería tener una forma de envolvente.