Estudio experimental sobre el rendimiento de fatiga de flexión de engranajes ADI bajo diferentes niveles de carga...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería mecánica
• Tribología

Sus antecedentes:

• El hierro dúctil templado (ADI) es vital para los engranajes ligeros y rentables de los vehículos de nueva energía (NEV).
• El rendimiento de fatiga de flexión de los engranajes ADI influye directamente en la eficiencia y fiabilidad de la transmisión NEV.

Objetivo del estudio:

• Para evaluar el rendimiento de fatiga de flexión de los engranajes QTD 800 ADI.
• Para determinar los límites de fatiga en los diferentes niveles de fiabilidad (50%, 90%, 99%).
• Para correlacionar la estabilidad de la vida útil del engranaje con la tensión límite de fatiga y analizar los mecanismos de propagación de grietas.

Principales métodos:

• Prueba de fatiga de flexión mediante métodos combinados de grupo y escalera.
• Análisis metalográfico mediante microscopía óptica.
• Pruebas de micro-dureza para evaluar las propiedades del material.

Principales resultados:

• Los límites de fatiga de flexión se determinaron como 390,00 MPa (fiabilidad del 50%), 372,55 MPa (fiabilidad del 90%) y 358,32 MPa (fiabilidad del 99%).
• Se observó una compensación: una mayor estabilidad de la vida útil del engranaje corresponde a una menor tensión límite de fatiga sostenible.
• La propagación de las grietas difiere según la carga: extensión lenta y suave bajo cargas bajas y propagación áspera y dentada (coalescencia de microcracks) bajo cargas altas.

Conclusiones:

• El estudio cuantifica los límites de fatiga de flexión de los engranajes ADI en diferentes niveles de fiabilidad, esenciales para el diseño de NEV.
• Comprender la relación entre la estabilidad de vida y el límite de fatiga es fundamental para optimizar el rendimiento del engranaje.
• Los distintos modos de propagación de grietas bajo cargas variables proporcionan información sobre los mecanismos de falla en los engranajes ADI.