Las transmisiones por engranajes en general, y los engranajes cilíndricos –rectos y helicoidales– en particular, han sido siempre objeto de estudio y continuo desarrollo, tanto para la mejora de los procesos de generación de los dientes como para la evaluación de la capacidad de carga –o potencia transmisible– en condiciones de operación. A ello dedican sus esfuerzos, entre otros organismos e instituciones, el Comité Técnico TC 60 de ISO (con sus distintos subcomités y grupos de trabajo) o los distintos comités y divisiones técnicas de la American Gear Manufacturers Association, AGMA. Y fruto de ello es el elevado grado de desarrollo de las normas que ambas publican, que permite predecir con notable precisión el comportamiento de las dentaduras. A pesar de ello, todas estas normas son objeto de permanente revisión, en busca de modelos cada vez más precisos, que permitan ajustar el diseño a los requerimientos, cada vez más exigentes, de la industria moderna.
Muchos retos permanecen planteados en el momento presente. En el terreno de la normalización, por ejemplo, llama la atención que ni ISO ni AGMA, en ninguna de sus normas, proponga un método de cálculo de la capacidad de carga para transmisiones por piñón y corona de dentado interior. Ciertamente, son engranajes que se vienen utilizando asiduamente, pero su finalidad ha venido siendo más bien la transmisión de movimiento, y no tanto la de potencia, como se empieza a demandar en la actualidad. Tampoco consideran, ni ISO ni AGMA, con la suficiente profundidad, los engranajes con alto grado de recubrimiento transversal –esto es, mayor que 2–, cuando los métodos actuales de generación de los dientes proporcionan la precisión requerida para asegurar el contacto simultáneo de tres parejas de dientes; ni los engranajes con interferencia de tallado, que si bien quedan con los dientes debilitados, ofrecen en determinadas ocasiones mayores grados de recubrimiento, lo que compensaría el debilitamiento con el reparto de la carga entre un mayor número de dientes, pudiendo aumentar la capacidad de potencia.
Se trabaja también en la determinación del reparto de carga entre parejas de dientes y a lo largo de la línea de contacto de cada pareja. Existen métodos de simulación –el de los elementos finitos es el más utilizado, aunque no el único– que permiten conocer con razonable precisión este reparto de carga para una transmisión con una geometría determinada, pero es necesario buscar una formulación general que permita el desarrollo de modelos de cálculo resistente más ajustados o el desarrollo de modelos avanzados de determinación del rendimiento mecánico de la transmisión.
Finalmente, son actuales también otros campos de trabajo, como la localización del contacto o el prediseño de funciones parabólicas de error de transmisión, para reducir los niveles de ruido y vibración por errores de fabricación o alineamiento, y reducir los niveles de presión superficial por contacto de borde, todo ello mediante la modificación de la geometría de corte y las condiciones de generación.
La línea de investigación en Transmisiones avanzadas de engranajes está orientada a estos objetivos que se acaban de esbozar, muchos de los cuales constituyen líneas de trabajo de los comités técnicos ISO y AGMA que se mencionaron antes. Los trabajos de investigación que se realicen dentro de esta línea consistirán en el desarrollo de alguno de los modelos anteriores, para algún tipo de transmisión determinada.
