Análisis de falla de un eje de piñón cónico

Abstract

"En este trabajo de investigación se estudió la falla de un eje de piñón cónico perteneciente a la caja de velocidades de un tractor agrícola. Se utilizaron la s siguientes técnicas de análisis: inspección vi sual, fractografía, meta lografía, análisis qu í- mico, ensayo de dureza, y el análisis matemático teórico del estado de esfuerzos. Como resultado en el presente estudio, se determinó que el eje se fabricó con un acero aleado de bajo contenido de carbono de elevada templabilidad, que se sometió a los tratamientos térmicos de cementaci ón, temple y revenido, este último produj o martensita revenida fragilizada. La pre- sencia de una geometría complicada, dada por una ranura circul ar interceptada por diez ranu ras axiales, todas con radios de curvatura en las entallas muy pequeños, produjeron una elevada concentración de esfuerzos en el fondo de la intersec- ción de dichas ranuras. El estado metalúrgico del acero, la presencia de concentradores de esfuerzos y una condición de operación de gran exigencia mecánica determinaron la falla violenta del eje. La fractura del eje tiene aspectos caracterís- ticos de materiales frágiles. La teoría de Mohr Modificada corrobora la causa de la falla."