As engrenaxes son a base dos sistemas modernos de transmisión de potencia. Garanten unha transferencia de par suave, un control preciso do movemento e unha fiabilidade a longo prazo en industrias que van dende a automoción e a aeroespacial atarobótica, minería e enerxías renovables. Non obstante, mesmo as engrenaxes fabricadas con maior precisión están suxeitas a fallos cando se expoñen a cargas extremas, mala lubricación ou mantemento inadecuado. Para deseñar e operar sistemas máis fiables, os enxeñeiros deben comprender os mecanismos comúns de fallo das engrenaxes e as súas causas.

1. Fatiga por flexión dos dentes

Un dos modos de fallo máis frecuentes, a fatiga por flexión dos dentes, prodúcese na raíz dos dentes da engrenaxe debido a cargas cíclicas repetidas. As gretas comezan no filete da raíz e propáganse gradualmente ata que o dente se rompe. Un deseño axeitado, a selección de materiais e o tratamento térmico son fundamentais para minimizar este risco.

2. Fatiga por contacto (picaduras e desconchado)

A picadura é un fenómeno de fatiga superficial causado por tensións hertzianas repetidas. Fórmanse pequenas picaduras no flanco do dente, o que provoca superficies rugosas e un aumento da vibración. O desconchado, unha forma máis grave, implica unha descamación superficial máis grande que reduce significativamente o rendemento da engrenaxe. Materiais de alta calidade e un acabado superficial correcto poden atrasar estas fallas.

3. Desgaste

O desgaste é unha perda gradual de material da superficie do dente, a miúdo debido á contaminación dos lubricantes ou a prácticas de lubricación deficientes. As partículas abrasivas aceleran o deterioro da superficie, aumentando o xogo e reducindo a eficiencia. Os sistemas de filtración eficaces e a lubricación limpa son medidas preventivas clave.

4. Raspaduras e marcas

Cando falla a lubricación baixo cargas e velocidades elevadas, prodúcese desgaste a medida que as superficies dos dentes se soldan e se desgarran. O estriado é un proceso de desgaste adhesivo relacionado no que o material se transfire entre os dentes. Ambos causan danos graves na superficie e unha rápida perda de función. O uso da viscosidade e os aditivos do lubricante axeitados axuda a previr estas condicións.

5. Deformación plástica

As cargas excesivas que superen o límite elástico do material poden deformar plasticamente os dentes da engrenaxe. Isto altera a xeometría do dente, o que resulta nun engranamento deficiente e nun aumento das concentracións de tensión. É esencial evitar as sobrecargas mediante un deseño correcto do sistema.

6. Rachaduras e roturas de dentes

As gretas poden orixinarse por defectos superficiais, inclusións de materiais ou tensións residuais do tratamento térmico. Se non se detectan a tempo, propáganse ata a rotura completa do dente, o que compromete todo o sistema de engrenaxes. A inspección non destrutiva e o control da calidade dos materiais son medidas de seguridade eficaces.

7. Corrosión

As reaccións químicas coa humidade ou os lubricantes agresivos provocan corrosión, debilitando a superficie do dente e acelerando o desgaste. As engrenaxes de aceiro inoxidable ou revestidas úsanse a miúdo en entornos onde a resistencia á corrosión é fundamental, como o procesamento de alimentos ou as aplicacións mariñas.

8. Trastes

A fricción ocorre cando existen pequenos movementos oscilatorios nas superficies de contacto, especialmente en estrías e acoplamentos. Produce desgaste localizado, oxidación e inicio de gretas. As tolerancias de axuste e os tratamentos superficiais axeitados reducen o risco de fricción.

9. Desviacións do perfil

Os erros de fabricación, tratamento térmico ou distorsión poden causar desviacións no perfil do dente. Estas imprecisións interrompen o engranado suave, aumentan o ruído e a vibración e acurtan a vida útil. O mecanizado de precisión e un rigoroso control de calidade son vitais para evitar este problema.

Por que é importante comprender os fracasos

Cada modo de fallo das engrenaxes proporciona leccións valiosas para enxeñeiros e operadores. Ao estudar estes mecanismos, as industrias poden adoptar mellores estratexias de deseño, prácticas de lubricación, selección de materiais e técnicas de mantemento preditivo. Este coñecemento garante unha maior eficiencia, un menor tempo de inactividade e unha maior vida útil dos sistemas críticos accionados por engrenaxes.

AtBelon Gear, integramos mecanizado avanzado, coñecementos en tratamento térmico e inspección rigorosa para minimizar os riscos de fallo. A nosa misión non é só fabricar engrenaxes, senón tamén garantir a súa fiabilidade, durabilidade e rendemento nas aplicacións máis esixentes.

A forza dunha engrenaxe non reside só no seu material, senón tamén en como entendemos e evitamos os seus posibles fallos.

#BelonGear #TecnoloxíaDeEngrenaxes #AnáliseDeFalos #TransmisiónDePotencia #InnovaciónDeEnxeñaría #MantementoPredictivo