Para satisfacer las crecientes demandas de aplicaciones de alto-rendimiento en densidad de potencia, se desarrollan constantemente nuevas aleaciones de materiales y procesos de tratamiento térmico para engranajes (Refs. 1–3). La investigación y evaluación de diferentes materiales y tratamientos térmicos para engranajes se realiza mediante curvas S-N (Refs. 2,4,5). Sin embargo, al generar curvas S-N para la resistencia a la flexión del diente, la influencia de las desviaciones alrededor del contorno de la raíz del diente a menudo no se considera o se registra con precisión insuficiente, por lo que se supone un contorno de raíz del diente idéntico para todas las variantes (Refs. 2,4,5). Debido a la falta de un estándar de evaluación uniforme para el área de la raíz del diente, la calidad de los engranajes de prueba generalmente se evalúa solo para el área del flanco del diente usando ISO 1328 1:2013 (Refs. 6–10). Por lo tanto, no se consideran los efectos que aumentan la tensión-, como los cambios en el radio de la raíz del diente debido a las deformaciones del tratamiento térmico (Refs. 2,4). En particular, al probar engranajes con una zona de la raíz del diente sin rectificar, las desviaciones de forma del tratamiento térmico y las desviaciones de fabricación del tallado del engranaje alrededor de la raíz del diente tienen un efecto directo en los resultados de la prueba. Estas desviaciones conducen a un cambio en las tensiones que se producen en la raíz del diente e influyen en la resistencia a la flexión del diente (Refs. 8, 11-16). En el siguiente estudio, se investiga la influencia de las desviaciones geométricas relacionadas con la fabricación-alrededor de la raíz del diente sobre la resistencia a la flexión del diente. Estado de la técnica Una capacidad de carga suficiente del flanco del diente y de la raíz del diente es un requisito básico para el diseño de engranajes, ya que un daño en el engranaje puede provocar un fallo total de la caja de engranajes en el peor de los casos (Ref. 17). Por esta razón, un amplio conocimiento de la resistencia del material, la combinación de tratamientos térmicos y las tensiones que ocurren en la aplicación son de suma importancia, especialmente en el proceso de diseño de engranajes de alto-rendimiento. Factores que influyen en la resistencia a la flexión del diente La resistencia a la flexión del diente de los engranajes se obtiene comparando la tensión y la capacidad de carga alrededor de la raíz del diente (Refs. 14,17). Tanto la tensión como la capacidad de carga están influenciadas por varios parámetros que, dependiendo de sus características, pueden tener un efecto positivo o negativo en la resistencia a la flexión del diente (Ref. 15). Factores que influyen en la tensión de la raíz del diente Además de la aplicación y la carga asociada, la tensión en un engranaje está determinada por el diseño de la macro y micro geometría, así como por el proceso de fabricación (Ref. 14). El ángulo de presión normal, como parámetro macrogeométrico del engranaje, influye tanto en la longitud del brazo de momento flector como en la longitud de la cuerda de la raíz del diente (Ref. 14). Un aumento del ángulo de presión normal conduce a una reducción del brazo de momento flector así como a un aumento de la cuerda de la raíz del diente (Ref. 14). Basado en la teoría de la viga de flexión, que se puede utilizar para calcular la tensión de la raíz del diente de una manera simplificada, una reducción del brazo de momento de flexión conduce a una reducción del momento de flexión y, por lo tanto, a una menor tensión de la raíz del diente (Ref. 17). El aumento de la cuerda de la raíz del diente también reduce la tensión de la raíz del diente porque aumenta el momento de inercia del área de la sección crítica de la raíz del diente (Ref. 18). El área de la sección crítica de la raíz del diente se puede aumentar aún más aumentando otros parámetros macrogeométricos del engranaje, como el ancho del diente y el módulo normal, para reducir la tensión de la raíz del diente (Refs. 14,18). Tanto el aumento del módulo normal, con parámetros de engranaje por lo demás constantes, como el aumento del ancho del engranaje condujeron a un área más grande de la sección crítica de la raíz del diente y, por lo tanto, a una reducción de la tensión de la raíz del diente (Ref. 14,18). Otro factor geométrico que influye en la tensión de la raíz del diente es el contorno de la raíz del diente (Ref. 14). Cuanto más pequeño sea el radio de la raíz del diente existente en la sección crítica, mayor será el efecto de muesca que aumenta la tensión-y, por lo tanto, la tensión en la raíz del diente (Refs. 14,15). Teniendo en cuenta esta relación, varios estudios han demostrado que al optimizar la geometría de la raíz del diente y dejarla sin cambios, se puede lograr un aumento en la resistencia a la flexión del diente del 10 al 30 por ciento (Refs. 11,12,15,16,19). El potencial de optimización depende del estado inicial de la geometría de la raíz del diente y del método de optimización utilizado (Refs. 11,12,15,16,19). Por el contrario, las desviaciones de la geometría especificada de la raíz del diente debido a variaciones del proceso o errores de fabricación pueden provocar una reducción en la resistencia a la flexión del diente (Refs. 13,20).