Analisis de Fallas Coronas

Dana Spicer Análisis d e Fallas Fallas

Ejes Motrices Manual de Servicio

AXSM-0020 M-0020

Sept Septiembre 1999

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Tabl a de Contenidos Introducción ....................... .................................. ....................... ....................... ...................... .................. ....... 2 Prevención de Fallas ...................... ................................. ....................... ....................... ................ ..... 3 Especificaciones Correctas ....................... .................................. ..................... .......... 3 El Par es Par es importante importante ................ ...................... ................................ .......................... 3 Valore Valoress Nominales Nominales de Carga del Vehículo Vehículo .............. 4 Operación del Vehículo .......................................... .......................................... 4 Hábitos de Manejo ...................... ................................. ....................... ....................... ............... 4 El Entrenamiento es Esencial Esencial ...................... .................................. ............ 4 Equipo para la Prevención de Fallas ..................... ........................ ... 4 Bloqueo del Diferencial Interejes ................. ......................... ............. ..... 5 Diferencial de Tracción Controlada ........................ .......................... 5 Engranaje de 2 Velocidades (Rango Dual) .............. .............. 5 Bloqueo del Diferencial de Rueda del Eje Motriz ...... .......... 5 Mantenimiento, Reconstrucción y Ajuste ....................... 6 Reconstrucción Reconstru cción y Ajuste ............................. .............. ............................. .............. 6 Glosario y Nomenclatura .............................. ........................................... .......................... ............. 7 Definiciones Definicio nes de Esfuerzo ................................................. .................................. ............... 9 Nomenclatura de Dientes de Engranes ...................... ........................ 10 Nomenclatura de Engranajes Primarios ..................... ........................ 11 Nomenclatura de Ejes Motrices Delanteros ................ .................... 12 Nomenclatura de Ejes Motrices Traseros .................. ..................... ... 14 Identificación de Partes ...................... ................................. ....................... ............... ... 15 Distribución de Torque y Engranajes .................................. .................................. 16 Flujo de Potencia y Distribución de Par ; Vel. Sencillas ...... . ..... 16 Combinaciones Spinout ...................................... ................................................ .......... 17 Análisis de Fallas .............................. ............... .............................. .............................. ..................... ...... 18 Cómo Diagnosticar una Falla ...................... ................................. .................. ....... 18 Documente el Problema ........................................ ........................................ 18 Haga una Investigación Preliminar Preliminar ........................ ........................ 19

Corrija la Causa del Problema ......................... ............................... ...... 19 Corona y Piñón ................................. ................................................. ................................. ..................... 20 Fallas por Golpes (Impacto) ....................... .................................. .................. ....... 20 Fallas por Fatiga ................................. .................................................. ......................... ........ 21 Fallas por Picaduras y Astilla y Astilladuras duras ............. .............................. ................... 22 Fallas por Lubricación ............................ ....................................... ...................... ............. 23 Diferencial Diferenc ial de Rueda ..................................... ................... ..................................... ...................... ... 24 Fallas por Golpes (Impacto) ................. .......................... .................. ............... ...... 24 Spinout – Fallas por Sobrecalentamiento .................... 25 Divisor de Potencia ................................... ................. ..................................... ........................... ........ 26 Fallas por Golpes (Impacto) (Impacto) ...................... ................................. ................... ........ 26 Fallas por Fatiga ................................ ............................................ ....................... ................ ..... 28 Fallas por Picaduras y Astilla y Astilladuras duras ............. .............................. ................... 29 Fallas de Spinout ........................................................ 30 Fallas por Lubricación ............................ ....................................... ...................... ............. 32 Cojinetes ...................... .................................. ....................... ....................... ....................... .................... ......... 33 Desgaste Normal y por Contaminación Contaminación ....................... ....................... 33 Daños por Picaduras y Astillad y Astilladuras uras ..................... ............................ ....... 34 Sellos y Yugos ....................... ................................... ....................... ...................... ....................... .............. 35 Desgaste del Yugo y del Borde del Sello ...................... ...................... 35 Problemas de Instalación ....................... .................................. ...................... ........... 36 Flecha del Eje ............................. .............. .............................. .............................. .......................... ........... 38 Fallas por Golpes y Fatiga ....................... ................................... .................... ........ 38 Carcas Carcasas del Eje Motriz ....................... .................................. ....................... ..................... ......... 39 Daños al Arbol y Cuarteaduras por Fatiga .................... .................... 39 Equipo Flojo o Sobreapretado ..................... ................................. ................. ..... 40 Planetario de Dos Velocidades ................. ........................ ...... ..................... .................... 41 Picaduras y Astilladuras y Astilladuras ............. ............................................... .................................. 41 Desgaste y Rayado Rayado ............................. ..................... ................................. ......................... 42

Prepare las Partes Partes para la Inspección .................. 19 Encuentre la Causa de la Falla ............................ ................................ 19

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Análisis Análisi s de d e Fallas Fallas Introducción Este documento es una guía de referencia general para las fallas mecánicas de ejes de camiones pesados. Nos acercaremos al tema de las fallas de ejes desde diversas perspectivas que van desde los principios básicos de operación del tren motriz hasta el análisis de evidencia disponible obtenida de partes examinadas que han fallado. Al preparar esta guía, nuestro objetivo es ayudar al técnico experimentado a identificar las causas que contribuyen a las fallas de los ejes motrices. Al entender de mejor manera el cómo y por qué un eje ha fallado, el técnico no sólo podra reparar el portador de manera exitosa, sino que también podrá identificar cualquier tipo de condiciones que deban ser cambiadas para prevenir una falla repetitiva. A continuación se muestra una breve descripción de las diferentes secciones de esta guía:

• Prevención de Fallas – Explica cómo prevenir las fallas en los ejes teniendo los cuidados, operación y mantenimiento apropiados. • Glosario y Nomenclatura Nomenclatura – Cubre la terminología de los componentes de los ejes incluyendo su función, fatiga y fallas. Esta sección ilustra las formas primarias de esfuerzo mecánico y también proporciona nomenclatura de engranajes y dientes de engranes. • Distribución de Torque y Engranajes – Retoma los principios de los flujos de potencia a través de los ejes motrices en diversos rangos y con diferentes configuraciones de equipos. Esta sección también ilustra diferentes formas de spinout, una de las principales causas por las que fallan los ejes. • Análisis d e Fallas Fallas – Explica cómo diagnosticar la causa de falla de un componente. La característica principal de esta sección es una revisión fotográfica de 23 páginas de partes reales que han fallado, las cuales van acompañadas por una descripción de la falla, su causa probable y métodos de prevención. En las Divisiones de Ejes Pesados y Frenos de Dana Corporation, estamos interesados en saber su reacción respecto a esta guía. Todos sus comentarios y contribuciones son bienvenidos para futuros materiales de referencia. Contacte a su representante de Spicer o escríbanos directamente en: www.Dana.com.

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Prevención de Fallas Esta sección considera tres áreas de cuidado, operación y mantenimiento de los camiones que le ayudarán a prevenir fallas en los ejes. Especificaciones Correctas – utilizar el eje bajo la carga y con las condiciones de camino esperadas Hábitos de Manejo – entrenamiento combinado con el uso adecuado del equipo instalado Mantenimiento, Mantenimiento, Reconstrucción Reconstrucción y Aju ste – con especial énfasis en la lubricación

Especif Espe cificacion icaciones es Corr Correctas ectas El especificar adecuadamente un eje motriz para un vehículo y para el trabajo a realizar, es un factor esencial para prevenir fallas. Es extremadamente importante especificar un eje con la fuerza suficiente para trabajar bajo el ambiente operacional del vehículo, así como de la carga nominal del mismo. Operar un vehículo duera de especificaciones (sobrecargándolo y/u operándolo bajo condiciones más demandantes) puede incrementar los requerimientos de torque y pudiera causar daño prematuro o fallas en los componentes del eje. El eje motriz debe ser diseñado con una resistencia capaz de soportar el esfuerzo de un camión cargado y en operación. Todos los componentes – engranes, flechas, cojinetes y carcas carcasa – deben cumplir tres requerimientos esenciales:

• Soportar la carga. En la mayoría de los caso, el eje motriz soporta la mayor porción del camión y de su carga útil. • Superar el esfuerzo del torque desarrollado por el motor y multiplicado por el tren motriz.

El Pa Parr es Importante Import ante La principal función de un eje motriz es proporcionar reducción de engranes, lo cual multiplica el par y lo transmite a las ruedas motrices. En el tren de potencia de un camión, el motor desarrodesarrolla caballaje y transmite la potencia en forma de par. La transmitransmisión del tren de potencia multiplica este par y lo transmite al eje motriz, el cual multiplica el par una segunda vez. El engranaje del eje motriz, así como sus componentes relacionarelacionados, deben estar diseñados para transmitir este par a las ruedas motrices, de manera que muevan el peso combinado del vehículo y la carga, bajo las condiciones esperadas del camino. Los requerimientos de par varían según la inclinación y condiciocondiciones del camino. Los vehículos "Fuera de Carretera", como los camionesde camionesde construcción, deben operar en caminos con superfisuperficies suaves o rugosas y con pendientes pronunciadas. Esto requierequiere un mayor par mayor par para obtener una operación eficiente. Los vehícuvehículos que tienen valores de carga equivalentes y que operan a velocidades constantes en carreteras, requieren de un menor par.

• Superar el esfuerzo de las fuerzas de impactos creadas por las condiciones del camino y la operación del vehículo. La capacidad que tiene un eje para cargar su parte de la carga del vehículo se expresa como la Capacidad Nominal de Carga Bruta del eje (GAWR). Para prevenir la sobrecarga de un eje, el valor nominal del eje debe ser compatible con la especificación de peso y carga del vehículo, y con ls condiciones de operación esperadas. El sobrecargar los ejes ocasionará daños en las partes del ensamble del eje. Vea los Lineamientos de Aplicaciones de Ejes Motrices Spicer (AXAG-0200).

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Valores Va lores Nominales de Carga del Vehículo

El Entrenamiento es Esencial

Hay dos clasificacones nominales de carga de vehícular:

Manejar un camión es un trabajo importante que puede realizarse más efectivamente con un entrenamiento profundo. El conductor debe conocer todos los detalles acerca del trabajo de arrastre tales como las características de la carga útil, condiciones anticipadas del camino y caminos que deben evitarse. El conductore también debe estar bien informado respecto al equipo. Por ejemplo, el conductor debe ser capaz de responder preguntas como éstas:

• Camiones son clasificados según el Peso Bruto del Vehículo (GVW), que es el peso del camión más el peso de su carga. • Tractocamiones son clasificados según el Peso Bruto Bruto Combinado (GCW), que es el peso del vehículo, la caja y la carga útil. Estos valores nominales, así como su relación con la potencia y el par requerido para mover el peso, determinan la fuerza requerida por el engranaje del eje.

Operación del Vehículo Un vehículo está diseñado para realizar un cierto trabajo bajo ciertas condiciones. Un uso más severo del vehículo tal como sobrecargarlo u operarlo bajo condiciones adversas del camino que no fuesen consideradas al seleccionar el eje se denomina mal uso u operación incorrecta. Bajo un mal uso severo, el eje pudiera fallar inmediatamente. Con un mal uso menor, las partes del eje pudieran fallar progresivamente por largo tiempo. Cuando es posible anticipar condiciones de operación inusuales, busque ayuda profesional para seleccionar el eje motriz.

• ¿Para qué fue diseñado el camión? • ¿Por qué el camión cuenta con un bloqueo de diferencial? • ¿Cuál es la función de un diferencial de tracción controlada? • ¿Cuáles son los beneficios de contar con engranaje de 2 velocidades en el eje motriz? Un conductor bien informado y con entrenamiento adecuado eliminará muchas de las fallas de los ejes motrices.

Equipo para la Prevenció Prevenciónn de Fallas Los ejes dobles Spicer cuentan con características de diseño que pueden ayudar a prevenir fallas en los ejes. Cuatro importantes características de los equipos son:

• Bloqueo de Diferencial Interejes

Hábi Há bitos tos de Manejo Manejo Los hábitos de manejo tienen gran influencia en la vida útil de un eje de camión. Los buenos hábitos pueden eliminar los golpes y prevenir esfuerzos innecesarios no sólo en el eje sino en todo el camión. Existen dos hábitos de los conductores que son perjudiciales para la vida de las partes del eje:

• Someter el vehículo a un manejo rudo innecesario • Manejar bajo condiciones de camino no especificadas Cualquiera de estas prácticas podría causar fallas prematuras de los ejes. Aún los conductores más concientes pueden encontrar situaciones adversas inusuales de caminos excepcionalmente difíciles. El conductor debe estar entrenado para regular la velocidad y la aplicación del freno según las condiciones del camino.

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• Diferencial de Tracción Controlada • Engranaje de 2 Velocidades (Rango Dual) • Bloqueo del Diferencial de Rueda del Eje Motriz El conductor debe conocer el propósito así como el uso correcto de estas importantes características de diseño.

Bloqueo de Diferencial Interejes

Engranaje de 2 Velocidades (Rango Dual)

Vea las instrucciones de manejo AXDR-0126 de Spicer.

Vea las instrucciones de manejo AXDR-0134 de Spicer.

El bloqueo de diferencial interejes aumenta el esfuerzo de tracción bajo condiciones adversas del camino.

Los ejes motrices Spicer están equipados con engranaje de 2 velocidades para proporcionar la máxima eficiencia en operación bajo dos situaciones extremas:

Cuando está aplicado, el bloqueo brinda propulsión positiva a ambos ejes. Cuando las ruedas motrices de un eje se someten a condiciones de giro libre, la propulsión continúa hacia el otro eje (a las ruedas con tracción), moviendo el camión. Es importante el uso adecuado de esta característica:

• No active el bloqueo mientras las ruedas giran. • No active el bloque cuando las condiciones de manejo sean buenas. El uso inadecuado del bloqueo puede ocasionar fallas innecesarias en las partes del eje.

Diferencial de Tracción Controlada Un diferencial de tracción controlada es una unidad polarizadora diseñada para el diferencial de las ruedas del eje. Le proporciona al camión un control efectivo de la tracción bajo condiciones adversas de manejo, especialmente fuera de la carretera. Un diferencial de tracción controlada es especialmente efectivo para minimizar las posibilidades de spinout.

• Fuera de carretera completamente cargado • Dentro de carretera completamente cargado El rango bajo proporciona una relación profunda y par máximo al estar fuera de carretera o en pendientes pronunciadas. El rango alto proporciona una relación más rápida para velocidades crucero y mayor economía de combustible. Las fallas prematuras de las partes de cambios, ejes motrices y otros componentes del tren motriz pueden prevenirse al manejar adecuadamente, según lo especificado en el manual de instrucciones y de entrenamiento. Hay dos reglas importantes a seguir: • No abuse de las partes que actúan en los cambios de los ejes. Siga las instrucciones para cambiar el eje. • No abuse de los componentes componentes del tren motriz. motriz. Utilice el el rango bajo cuando los requerimientos de par sean altos como caminos difíciles, pendientes pronunciadas u otras condiciones adversas.

Bloqueo del Diferencial de Rueda del Eje Motriz Vea las instrucciones de manejo AXDR-0130 de Spicer. El bloqueo del diferencial de rueda del eje motriz es un embrague actuado por aire que bloquea positivamente el engranaje del diferencial en el eje trasero. Cuando este embrague es activado, la potencia fluye a las llantas sin ninguna acción del diferencial, dando a cada rueda todo el par que el camino permita. Una válvula montada en la cabina activa o desactiva el bloqueo del diferencial. Este movimiento también activa un interruptor eléctrico que enciende una luz en la cabina o hace que un dispositivo audible suene para indicar que el bloqueo del diferencial de rueda está activado. Cuando el embrague se desactiva, el diferencial opera de manera normal, dividiendo el par de manera equivalente entre las ruedas y compensando de forma normal las variaciones ocasionadas por el viraje o el tamaño de las llantas.

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Mantenimiento, Reconstrucción y Ajuste El mantenimiento es esencial para alcanzar la máxima vida para la que fue diseñado y construido el eje, y quizás el elemento más importante del mantenimiento sea una lubricación adecuada. Una lubricación incorrecta o nula es extremadamente perjudicial para la vida de las partes de los ejes motrices. El lubricante es el líquido vital de los engranes y bujes de los ejes. Este previene el contacto metal a metal y mantiene las partes limpias y operando suavemente. Para obtener todos los beneficios de la lubricación debe: • Usar el lubricante apropiado • Mantener el nivel apropiado de lubricante • Cambiar el lubricante lubricante en los intervalos intervalos especificados especificados • Limpiar el tapón magnético magnético de drenado para remover residuos metálicos o partículas finas • Limpiar periódicamente los tapones magnéticos • Mantener los filtros y coladores limpios limpios y llenos tras un periodo inicial de drenado de 8000 kms. Cuando se llenó con lubricante sintético aprobado por Eaton en la fábrica, éste periodo inicial de 8000 kms. no es necesario. Para asegurar la lubricación adecuada y larga vida de su eje motriz Spicer, siga las instrucciones contenidas en los Manuales de Servicio Spicer.

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Reconstruc Reconstruc ción y Ajuste Es de suma importancia reensamblar y reemplazar todas las partes defectuosas o dañadas para obtener una buena vida útil a partir de una reparación general del eje. Es vital la limpieza e inspección profunda de las partes. Para obtener el máximo valor de una reconstrucción, reemplace los componentes de bajo costo como son las rondanas de empuje, sellos y bujes, así como las partes principales que estén dañadas o desgastadas. Siga las instrucciones para ajustar adecuadamente las precargas de los cojinetes, el juego longitudinal de la flecha, y los patrones de contacto de los engranes y piñones. Todos estos procedimientos le ayudarán a extender la vida de su eje reconstruido. Consulte la literatura de Servicio y Mantenimiento de Ejes Spicer donde encontrará información más detallada.

Glosa los ario y Nomenclatura Abrasión – Proceso de frotamiento, desbaste o desgaste del material de una superficie por fricción.

Portador – Pieza principal que soporta y contiene al resto de los componentes del ensamble g del cabezal.

Carrera Posterio Posterio r – La cantidad total de movimiento en la superficie posterior de la corona dentada durante una revolución.

Coqui Coqu i ficar – Un lubricante que ha sido sobrecalentado varias veces por un periodo extendido de tiempo puede ocasionar que el carbón contenido en el lubricante se separe y adhiera a los componentes internos. La acumulación tiene la apariencia de pintura negra.

Marcha Muerta – La cantidad total de movimiento entre dos engranes empalmados. Marcas de Contorno – Líneas marcadas en una superficie que ha fallado levemente y que indican fatiga. Las marcas de contorno aparecen cuando una parte está resistiendo exitosamente, por un tiempo, el avance de una cuarteadura por falla. Fatiga por Flexión – Se caracteriza por líneas de contorno en el área fracturada. Es el fenómeno que lleva a la fractura bajo esfuerzos repetidos o alternantes que tienen un valor máximo menor que el de la resistencia en tensión del material. Las fracturas por fatiga son progresivas, comenzando como pequeñas cuarteaduras que van creciendo debido a la acción de esfuerzos alternantes. La fatiga es resultado de la carga y el tiempo. Brin eleado, Falso Falso – Hendiduras producidas cuando los cojinetes son expuestos a vibraciones u oscilaciones de bajo ángulo radial, o ambas, cuando no están girando. Las superficies de los cojinetes se pulen o muestran una mancha rojiza característica. Brin eleado, Verdadero Verdadero – Identación producida por el flujo plástico cuando elementos giratorios son forzados contra las superficies de los anillos de los cojinetes por una sobrecarga estacionaria o por impactos durante el montaje. Generalmente son visibiles,en la parte inferior de las identaciones, características de la superficie original, tales como marcas de maquinado, Bruñido – En contactos deslizantes, la oxidación de una superficie debido a calentamientos locales en una atmósfera oxidante. Abolladura – Tipo de daño ocasionado por material ajeno o partículas duras pasando a través de los balines y anillos. El aparece como una indicación pequeña y/o identación. Quemadura – Daño permanente al metal o aleación ocasionado por sobrecalentamiento.

Resistencia a la Fatiga – El máximo esfuerzo que puede ser soportado durante un número especificado de ciclos sin presentar fallas. Zona Final de Fractura Rápida – Aquella parte de una ruptura a través de la sección transversal que tiene una apariencia cristalina y dura. Podría tratarse de toda el área en una falla por impacto o de una pequeña parte del área en una falla por fatiga. Desescamado – Vea Progresión de Fatiga en Superficies. Escoriado – Acción que resulta en daños superficiales, especialmente en ambientes corrosivos en los que hay un movimiento relativo entre superficies sólidas que se encuentran en contacto bajo presión. Deslustrado – Vea Progresión de Fatiga en Superficies. Ludimiento – Transferencia de material entre dos componentes móviles a temperaturas extremadamente altas. Ranurado – Fragmentos de partículas metálicas contaminantes son presionadas en el material más suave de la cubierta, haciendo ranuras en lo los rodamientos, rodamientos, ocasionando el ranurado de los canales de la taza y el cono. Cabezal – La unidad impulsora completa, que consiste de la Cabeza-D y de la Cabeza-R. La carcas carcasa del eje y el equipo de la rueda no están incluidos en el ensamble del cabezal.

– Diferencial Interejes (Interaxle Differential) I.A.D. – Falla del Lubricante – Cuando un lubricante es esforzado térmicamente, la viscosidad disminuye, y el lubricante ya no logra mantener una barrera entre los componentes metálicos.

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Contaminación Contaminación d e Aceite – Contaminación del aceite lubricante con una substancia ajena.

Esfuerzo – Fuerza por unidad de área, usualmente definido como la fuerza actuando a través de un área con respecto a un plano.

Sobrecarga – Una carga o par que es mayor que la especificación de diseño de carga o par de un componente en particular.

Concentradores de Esfuerzo – Cambios en la forma o discontinuidades en la estructura que ocasionan aumentos locales de esfuerzo.

A. Carga por Impacto – Sobrecarga instantánea. Una fuerza aplicada rápidamente que ocasiona el daño inmediato del componente. B. Sobrecarga Sostenida – Aplicación continua de una fuerza que es mayor que la parte puede soportar. Picado – Vea Progresión de Fatiga en Superficies. Deformación Plástica (Flujo Plástico) – Deformación que se mantiene aún después de haber removido la carga que la ocasionó Un ejemplo de deformación plástica es el flujo metálico en la superficie que se extiende sobre las puntas de los dientes de los engranes. Esta condición puede rápidamente convertirse en picado destructivo. Carrera Radial – Se refiere a la cantidad total de movimiento del diámetro exterior de la corona dentada durante una revolución completa. Eje Trasero – Es el eje motriz localizado frente al eje motriz trasero, trasero. Este eje tendrá una unidad divisora de potencia y es descrito como Cabeza-D en la Literatura Spicer. Eje Trasero Trasero – Es el eje motriz localizado en la parte más posterior de un juego de ejes dobles. Este eje es descrito como Cabeza-R en la Literatura Spicer. Rayado – Daño causado por partículas incrustadas de metal. El rayado puede aparecer como ranuras anchas y profundas o como ranuras delgadas y superficiales. Arrastre – Desgaste adhesivo ocasionado por la remoción progresiva del material de una superficie en frotación causado por una soldadura localizada y desgarramientos.

Progresión de Fatiga en Superficies – Hay cuatro etapas de fatiga para la superficie de una parte metálica bajo esfuerzo durante la operación:

A. Deslustrado – Desplazamiento del material superficial en los dientes de engranes que presenta una apariencia bruñida no destructiva. B. Picado – Esta condición de fatiga superficial ocurre cuando se exceden los límites de continuidad de un material en particular. 1. Inicial – Esta es la etapa más suave del picado. Consiste en picaduras definidas que van desde el tamaño de un alfiler hasta .030" de diámetro. El picado inicial continúa hasta que el diente es capaz de soportar la carga sin presentar mayores problemas. 2. Moderado – En esta etapa las picaduras son aproximadamente del doble del tamaño del picado inicial. Los dientes del engrane no han sido debilitados y no hay riesgo de rupturas. 3. Destructivo – En esta etapa las picaduras son considerablemente más grandes y profundas que en la etapa de picado moderado. Los engranes que clasifiquen para esta etapa deben ser reemplazados. C. Desescamado – Un tipo de picado avanzado resultante de la fatiga por contacto. El material se cae de la superficie en forma de escamas superficiales o en forma de partículas con la apariencia de pequeñas incrustaciones. D. Astillado – Deterioro de una fatiga superficie a superficie con altos esfuerzos que produce cavidades profundas con forma irregular y bordes afilados. El astillado es una forma severa de desescamado.

Torsión – Una acción que aparece como resultado de esfuerzos corCarga por Impacto – Una carga o fuerza rápidamente aplicada tantes y tensiones. que es lo suficientemente severa como para exceder la resistencia del componente ocasionando que se rompa o falle instantáneamente. instantáneamente. Astillado – Vea Progresión de Fatiga en Superficies. 8

Defin De finici iciones ones de Esfuerzo La mayoría de las fallas involucran alguna forma de esfuerzo mecánico. Aún cuando la causa inicial o básica de la falla resulta de un problema como calor excesivo o lubricación inadecuada, la parte se debilita y se encuentra más expuesta a fallar por esfuerzos.

Esta página ilustra cuatro formas básicas de esfuerzo mecánico: torsional, en tensión, cortante y compresión. En la Sección de Análisis de Fallas se muestran las fallas resultantes y los patrones característicos de los diferentes esfuerzos por medio de fotografías de diferentes partes.

Esfuerzo Torsional

Esfuerzo en Tensió Tensió n

Esfuerzo Cortante

Esfuerzo en Compresión

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Nomenclatura Nomencl atura de Dientes Dientes de Engranes Lado impulsor del piñón Borde Superior

Dedo

Raíz

Talón

Flanco del lado impulsado

Lado impulsor de la corona Dedo Flanco

Talón

Borde Superior

Raíz

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Nomenclatura de Engranajes Engranajes Primarios Recordatorio – La corona y el piñón son un enganaje correspondiente correspondiente y por lo tanto deben reemplazarse juntos.

Identificación Identificación de Piñón y Corona – Para ayudarle en la identificación de los juegos de engranes, ambas partes están estampadas con información como el número de dientes de la corona y el piñón, números de parte individuales y números de correspondencia. Número de correspondencia

2 6 6 9 9 7 7 F 1

Números de fabricación

Número de parte

1 12 97 23

37- T

KK 3

G1 7

Número de dientes del píñón Número de dientes del engrane

5 4

Código de Fecha

10-3 7 7

4

7 2

8 L

G

S

1

1

G

1

8 L

Número de parte

Número de correspondencia

7

Números de fabricación

Código de Fecha

2 6

9 7

F 1

1

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Nomenclatura de Ejes Motrices Delanteros Abrazadera del costado de la brida

Taza del cojinete del costado de la brida

Corona Carcasa del dif. del costado de la brida

Ajustador Cono del del cojinete del cojinete del costado de la brida costado de la brida

Perno de la abrazadera del portador

Engrane lateral

Rondana de Rondana de Empuje Piñón lateral empuje del del piñón lateral engrane lateral Araña del

Rondana de empuje del engrane lateral

dif. de rueda

Portador de la Cabeza-D o portador delantero

Abrazadera del costado liso

Carcasa del dif. del costado liso

Engrane lateral

Taza del cojinete del costado liso

Cono del cojinete Ajustador del del costado liso cojinete del costado liso

Tornillo de Empuje Tuerca de Presión

Cojinete guía del piñón

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Cono del cojinete Taza del cojinete Retén Taza del Engrane Chaveta del piñón interior del piñón interior del piñón cojinete del helicoidal del piñón piñón exterior Piñón Espaciador del Calza del Cono del cojinete Tuerca del cojinete del piñón retén del piñón piñón del piñón exterior

Yugo de salida Tuerca de la flecha de salida

Aro de presión Cono del Taza del del cojinete de cojinete exterior cojinete interior la flecha de salida Sello de Taza del Cono del salida cojinete exterior cojinete interior

Flecha de salida

Taza del cojinete Engrane lateral Diferencial Bujes del engrane de salida Interejes del engrane Rondana de Aro de presión de Engrane helicoidal empuje del lateral de salida Cono del cojinete del la flecha de entrada lateral helicoidal engrane lateral engrane lateral de salida helicoidal

Embrague deslizante del bloqueo

Flecha de entrada

Retén de aceite Cubierta del divisor de la flecha de entrada de potencia Cono del cojinete de la flecha de entrada

Resorte de la horquilla de cambio

Horquilla de cambio

Calza del retén Retén de de entrada entrada Taza del cojinete Aro "V" del de la flecha de entrada retén de entrada

Sello de entrada

Yugo de entrada

Tuerca de entrada

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Nomenclatura de Ejes Motrices Traseros Abrazadera del costado de la brida Taza del cojinete del costado de la brida

Perno de la abrazadera del portador

Ajustador del cojinete del costado de la brida

Cono del cojinete del costado de la brida

Corona

Piñón lateral

Carcasa del dif. del costado de la brida

Abrazadera del costado liso Engrane lateral Taza interior del costado liso

Engrane lateral

Ajustador del cojinete del costado liso

Rondana de Rondana de empuje del empuje del engrane lateral piñón lateral

Tuerca de presión Tornillo de empuje

Cono interior del costado liso

Rondana de empuje del engrane lateral

Araña del dif. de rueda

Carcasa del dif. del costado liso

Calza del Retén retén del piñón del piñón Taza del cojinete del piñón exterior

Cono del cojinete del piñón exterior Sello del Yugo del piñón piñón Tuerca del piñón

Portador de la Cabeza-D o portador trasero

Cojinete guía del piñón Piñón

Cono del cojinete del piñón interior Espaciador del cojinete del piñón

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Taza del cojinete del piñón interior

Identi Ide ntific ficación ación de d e Partes Partes CUST. PART NO. – Número de Parte del OEM

SPEC. – Solicitud Especial del OEM

SERIAL NO. – Número de Ensamble

MODEL – Modelo del Eje

RATIO – Relación de Ejes

Part NO. – Número de Parte de Spicer

CUST PART NO. S PE C .

MODEL

SPICER SERIAL NO.

PART NO.

R ATI O

MADE IN:

15n

Distribuc istr ibución ión de Torque orqu e y Engranajes Como referencia técnica, esta sección describe e ilustra el camino por el que fluye la potencia a través de un eje bajo diferentes configuraciones de engranaje y de diferencial.

Para el eje delantero, el par es transmitido desde el engrane lateral helicoidal hasta el piñón helicoidal, piñón motriz, corona, y flechas del diferencial y del eje.

Flujo de Potencia Potencia y Dist Distrib ribució uciónn de Par

Para el eje trasero, el par es transmitido desde el engrane lateral de la flecha de salida, a través de la flecha de salida hacia la línea motriz interejes, hacia el piñón motriz, corona, y flechas del diferencial y del eje.

Diferencial Interejes en Operación El par (flujo de potencia) del la línea motriz del vehículo es transmitido a la flecha de entrada y la araña del diferencial interejes. En este punto, el diferencial distribuye potencia de forma equitativa hacia los dos ejes.

Distribución de Par – Bloqueo Desactivado Par de Entrada Diferencial interejes en operación

Par de Entrada La transmisión va del diferencial, a través de los engranes helicoidales y hacia el engranaje delantero

La transmisión va del diferencial, a través de la flecha de salida y hacia el engranaje trasero El par es transmitido a ambos ejes a través de la acción del diferencial interejes. Bloqueo Desactivado

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Distribución de Par Par – Bloqu eo Activado

Diferencial Interejes no está en operación

La transmisión va de la flecha de entrada, a través de los engranes helicoidales y hacia el engranaje delantero

La transmisión va del engrane lateral de la flecha de salida hacia el engranaje trasero El par es transmitido a ambos ejes sin la acción del diferencial interejes. Bloqueo Activado

Combinaciones Combinacion es de Spinout Spinout es un término utilizado para describir una acción excesiva del diferencial. El spinout del diferencial de rueda ocurre cuando una rueda se mantiene estática mientras la otra gira. El spinout interejes ocurre cuando una rueda o eje gira mientras que la rueda opuesta se mantiene estática.

Spinout del diferencial interejes

Estas figuras muestran algunas de las combinaciones de spinout que pueden ocasionar una falla por spinout.

Spinout del diferencial de rueda







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Análisis Análisi s de d e Fallas Fallas El análisis de fallas es el proceso para determinar la causa original de la falla de un componente para poder evitar que vuelva a suceder. Usualmente, cuando un componente que ha fallado se reemplaza sin determinar la causa de la falla, habrá una falla recurrente. Si la carcasa de un portador se abre, y se encuentra una corona con un diente roto, ésta no será evidencia suficiente para determinar que el diente roto ha sido la causa de la falla. Se deben examinar otras partes del portador. Para profundizar en la falla, así como en los problemas relacionados, el técnico debe observar las condiciones generales del vehículo. Nadie se beneficia cuando un componente que ha fallado se va directo a la basura sin conocer la causa. No hay nada más molesto para un cliente que una falla repetitiva. El análisis sistemático de una falla para prevenir recurrencias asegura un servicio de calidad al evitar tiempo muerto innecesario y gastos aduicionales para el cliente. La verdadera causa de una falla puede ser mejor determinada al saber qué es lo que se está buscando, determinando cómo estaba operando una pieza y aprendiendo de los problemas previos. En algunos casos, la parte fallo por sí sola. En el caso de un eje trasero reconstruido, es posible que se hayan instalado engranes que no correspondían uno al otro. Los talleres más exitosos previenen la repetición de fallas desarrollando buenas prácticas en el análisis de fallas. El saber cómo diagnosticar la causa de una falla prematura es uno de los prerequisitos para un buen técnico de equipo pesado.

Cómo Diagnos Diagnostic ticar ar una Falla Falla Los siguientes cinco pasos brindan un acercamiento efectivo para diagnosticar correctamente una falla. 1.

Documente el problema.

2.

Haga una investigación preliminar.

3.

Prepare las partes para su inspección.

4.

Encuentre la causa de la falla.

5.

Corrija la causa del problema.

Documente el Problema A continuación se muestran algunas bases para comenzar aaprender acerca de una falla, incluyendo algunas preguntas que debe hacer:

• Hable con el operador del camión. • Revise los registros de servicio. • Averigüe cuándo se le dio servicio por última vez al camión. • Pregunte: ¿En qué tipo de servicio se está utilizando el camión? • Pregunte: ¿Ha ¿Ha ocurrido anteriormente esta esta misma misma falla? • Pregunte: ¿Cómo ¿Cómo estaba estaba operando el camión camión antes de que la falla se presentara? Necesita aprender a escuchar. En ocasiones, síntomas insignificantes o sin relación pueden apuntar directamente hacia la causa de la falla.

• Pregunte: Pregunte : ¿Estaba operando el vehículo a temperaturas normales? • Pregunte: Pregunt e: ¿Los medidores mostraban rangos normales de operación? • Pregunte: Pregun te: ¿Había ¿Había ruidos ruidos o vibraciones vibraciones inusuales?

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Después de escuchar revise los registros de reparaciones y mantenimiento previos. Si hay más de un conductor, hable con todos y compare que sus observaciones correspondan con los registros de mantenimiento y servicio. Verifique el Número de Identificación del Vehículo (VIN) de la placa de identificación del vehículo, así como el kilometraje y las horas de operación del vehículo.

Haga una Investigació n Preliminar Estos pasos consisten en inspecciones y observaciones externas que serán valiosas cuando se combinen con los resultados de la examinación de partes. • Busque fugas, cuarteaduras u otros daños que pudiesen apuntar hacia la causa del problema. • Busque fugas alrededor de tapones tapones y sellos. Un Un tapón de llenado o drenado faltante podría ser una causa obvia de preocupación. • Busque cuarteaduras cuarteaduras en la carcasa carcasa del portador (difíci(difíciles de ver, pero en ocasiones visibles) • ¿El estado estado mecánico mecánico general del vehículo vehículo indica un mantenimiento adecuado o existen algunos indicios de negligencia? • ¿Están las llantas llantas en buenas condiciones, condiciones, y las medidas concuerdan? • De estar equipado con un dispositivo dispositivo limitador de par ¿Está éste trabajando correctamente? Durante la investigación preliminar escriba cualquier cosa que salga de lo ordinario para su futura referencia. Las cosas que parecen insignificantes ahora podrían tomar mayor importancia cuando los subensambles sean desarmados.

Prepare las las Partes para Inspecci ón Tras la investigación preliminar, localice la falla y prepare la parte para su examinación. En el análisis de fallas de portadores, puede ser necesario desensamblar la unidad. • Cuando desarme desarme subensambles subensambles y partes, no limpie las partes inmediatamente, ya que la limpieza puede destruir algo de la evidencia. • Cuando desarme desarme el eje trasero, hágalo de la manera recomendada. Minimice las posibilidades de otro daño a la unidad. • Hágase más preguntas al examinar el interior del portador. ¿Cumple el lubricante con las especificaciones del fabricante referentes a calidad, cantidad y viscosidad? Tan pronto como haya localizado la parte que ha fallado, tómese un momento para analizar la información.

Encuentre l a Causa Causa de la l a Falla Falla Aquí comienza el verdadero reto para determinar la causa exacta de la falla. Tenga en mente que no hay ningún beneficio al reemplazar una parte que ha fallado sin antes determinar la causa de la falla. Por ejemplo, tras examinar una parte y encontrar que la falla fue causada por falta de lubricación, debe determinar si había una fuga externa. Obviamente, si hay una fuga externa, el sólo reemplazar el engrane que ha fallado no corregiría la situación. Otra importante consideración es determinar el tipo específico de la falla, lo cual puede ser un valioso indicador de la causa de la falla. Las siguientes páginas muestran diferentes tipos de fallas y sus posibles causas. Utilice esta información como una guía al determinar los tipos de fallas y al corregir los problemas.

Corrija Corrij a la Causa Causa del Problema Una vez determinada la causa del problema, consulte el manual de servicio apropiado para realizar las reparaciones.

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Cor orona ona y Piñ Piñón ón Falla Fa lla por po r Golpes Golp es (Impacto) (Impacto) Corona – Falla Catastrófic Catastrófic a

Corona – Falla Falla por Impacto del Lado Impu lsado Superficie de fractura granular

Piñón Motri z – Falla Falla por Impacto Torsion al

Piñón Motr iz – Falla Falla de los Dientes por Impacto

Ruptura instantánea, ángulo de 45° Fractura granular en la raíz del diente

Descripción General:

El daño por impactos ocurre al esforzar los dientes del engrane o la flecha más allá de la resistencia del material. La falla podría ser inmediata (por un golpe súbito) o progresiva (cuarteaduras de la superficie de los dientes o flecha que aparecen después del golpe inicial).

Causas Usuales:

• • • •

Prevención de Fallas:

Operación del Vehículo y Hábitos de Manejo – ver página 4.

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Enganche violento del remolque Ruedas girando girando al adherirse a una superificie superificie firme Mal uso uso de bloqueos del diferencial diferencial interejes Intentos de liberar frenos congelados

Corona oron a y Piñó Piñónn Fallas Fa llas por p or Fa Fatig tigaa Corona – Falla Falla Catastr Catastrófic óficaa por Fatiga

Corona – Comienzo de un a Falla Falla por Fatiga Fatiga Cuarteadura por Fatiga

Marcas de contorno

Piñón Motr iz – Falla Falla por Fatiga Torsion al

Piñón Motr iz – Falla Falla por Fatiga de los Dientes

Fractura espiral o en estrella

Marcas de contorno


Destrucción progresiva de una flecha o de los dientes de un engrane. La cuarteadura inicial es producida por una rotación y fuerzas flexionantes extremadamente altas. La cuarteadura continúa hacia el centro resultando en la falla completa.

Causas Usuales:

• Sobrecarga del vehículo vehículo más allá de los valores nominales de carga • Operación abusiva sobre terreno difícil


• • • •

Especificaciones Especificaciones Correctas Correctas – ver ver página 3 El Par es Importante Importante – ver página 3 Valores Nominales Nominales de Carga del Vehículo – ver página 4 Hábitos de Manejo y Operación del Vehículo – ver página 4

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Cor orona ona y Piñ Piñón ón Fallas Fa llas por Picado y Astil As tillado lado Corona - Picado

Piñón Motri z – Picado Picado Picado

Piñón Motriz – Astillado

Picado inicial

Piñón Motriz – Astillado

Astillado moderado


Destrucción progresiva de los dientes de engranes. Una sobrecarga coloca presión entre las superficies engranadas. La repetición de sobrecargas resulta en la falla de los dientes.

Causas Usuales:

• • • •

Sobrecarga continua Lubricante contaminado Lubricante incorrecto Bajos niveles de lubricante


• • • •

Especificaciones Correctas – ver página 3 El Par es Importante Importante – ver página 3 Valores Nominales Nominales de Carga del Vehículo – ver página 4 Mantenimiento, Reconstrucción y Ajuste Ajuste – ver ver página 6

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Astillado avanzado

Cor orona ona y Piñ Piñón ón Fallas por Lubricación Corona – Falla Falla del Lubri cante

Piñón Motri z – Falla Falla del Lubr icante

El borde superior del diente se ha redondeado debido al desgaste

Corona – Bajo Lubr icante – Pata de Gallo

El borde superior del diente se ha desgastado hasta formar un punto

Piñón Motri z – Bajo Lub ricante – Rayado Rayado

Pata de Gallo

Descripción General y Causas Usuales:

• Lubricante incorrecto (viscosidad (viscosidad o tipo incorrectos): Reducirá la vida de cojinetes, engranes, bujes y rondanas de empuje. • Lubricante contaminado: El agua, material ajeno y el material producido por el desgaste normal o por algún golpe pueden ocasionar rayaduras o picaduras en las superficies en contacto. El material ajeno al lubricante es abrasivo. • Bajo nivel o ausencia de lubr icante: Creará fricción, la cual ocasiona sobrecalentamiento, fallas en la película protectora, y finalmente el atascamiento de las superficies de las partes en contacto.


Mantenimiento, Reconstrucción Reconstrucción y Ajuste – ver página 6

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Diferencial de Rueda Fallas Fa llas por p or Golpes (Impacto) (Impacto) Diferencial de Rueda – Falla Falla Catastrófic a

Araña del Dif. de Rueda – Carga Carga po r Impacto

Superficie de fractura granular

Engrane Lateral – Golpe Golpe Catastrófi co

Piñón Latera L aterall – Carga Carga por Golpe Superficie de fractura granular


El daño por impactos ocurre al esforzar los dientes del engrane o la araña más allá de la resistencia del material. La falla podría ser inmediata (por un golpe súbito) o progresiva (cuarteaduras de la superficie de los dientes o flecha que aparecen después del golpe inicial).

Causas Usuales:

• Enganche violento del remolque • Ruedas girando girando al adherirse a una superificie superificie firme • Mal uso uso de bloqueos del diferencial diferencial interejes



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Diferencial de Rueda Spinout – Fallas Fallas por Sobreca Sobrecalentamiento lentamiento Rondanas de Empuje Empuj e del Piñón Lateral – Rayado Rayado Cuarteaduras

Carcasa del Diferencial – Rayado

Ranurado

Diferencial de Rueda – Catastrófic Catastrófic o

Brazo de la Araña del Dif. de Rueda Rueda – Ludimient Lud imientoo

Ludimiento


Spinout es la rotación excesiva de la rueda, lo cual ocasiona un calor dañino. Las altas temperaturas debilitan la película de lubricante, permitiendo el contacto metal con metal. Un spinout de larga duración podría producir la falla completa del eje.

Causas Usuales:

El spinout en el diferencial principal ocurre cuando una de las ruedas se mantiene estática mientras la otra rueda está girando.


Hábitos de Manejo – ver página 4.

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Divisor ivi sor de Potencia Potencia Fallas Fa llas por p or Golpes (Impacto) (Impacto) Araña IAD – Falla Falla por Impacto

Araña – Superficie Lisa y Uniforme – Falla por Impacto Superficie de fractura granular

Embrague Deslizante – Falla Falla por po r Impacto

Piñón Latera L aterall Impuls ado – Falla Falla por Impacto Superficie de fractura granular

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Engrane Lateral Helico Helicoidal idal – Falla por Impacto

Engrane Lateral de Salida – Falla por Impacto Los dientes fallaron a 90° uno del otro

Los dientes fallaron en la raíz

Flecha de Entrada – Falla por Impacto Torsional

Flecha de Salida Salida – Falla por Impacto Torsional Torsio nal

Ranura Torcida


El daño por impactos ocurre al esforzar los dientes del engrane o la flecha más allá de la resistencia del material. La falla podría ser inmediata (por un golpe súbito) o progresiva (cuarteaduras de la superficie de los dientes o flecha que aparecen después del golpe inicial).

Causas Usuales:

• • • •



Enganche violento del remolque Ruedas girando al adherirse a una superificie superificie firme firme Mal uso de bloqueos del diferencial diferencial interejes interejes Recargar el pie sobre el embrague

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Divisor ivi sor de d e Potencia Fallas por Fatiga Flecha Flech a –de Entrada - Falla Falla por Fatiga Fatiga Torsional Tors ional

Engrane Lateral Helico Helicoidal idal – – Falla Falla por Fatiga Fatiga Marcas de Contorno

Patrón con forma de estrella

Flecha de Salid Salidaa – Falla Falla por Fatiga Flexionante

Araña IAD – Falla por Fatiga

Marcas de contorno

Patrón con forma de estrella


Destrucción progresiva de una flecha o de los dientes de un engrane. La cuarteadura inicial es producida por una alta carga. La cuarteadura continúa hacia el centro resultando en la falla completa. La repetición de sobrecargas ocasiona que finalmente la flecha falle.

Causas Usuales:

• Sobrecarga del vehículo más allá de los valores nominales de carga • Operación abusiva sobre terreno difícil


• • • •

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Especificaciones Correctas – ver página 3 El Par es Importante Importante – ver página 3 Valores Nominales de Carga del Vehículo – ver página 4 Hábitos de Manejo y Operación Operación del Vehículo Vehículo – ver página 4

Divisor ivi sor de Potencia Potencia Fallas por Picaduras Picad uras y Astilladuras Astillad uras Engrane Lateral Helico Helico idal – Picado

Engrane Lateral – Picado

Picado

Picado

Engrane Lateral de Salida Salida – Astill ado

Piñón L ateral ateral – Picado Picado

Astillado


Destrucción progresiva de los dientes de engranes. Una sobrecarga coloca presión entre las superficies engranadas. La repetición de sobrecargas resulta en la falla de los dientes.

Causas Usuales:

• • • •

Sobrecarga continua Lubricante contaminado Lubricante incorrecto Bajos niveles de lubricante


• • • •

Especificaciones Especificaciones Correctas Correctas – ver ver página 3 El Par es Importante Importante – ver página 3 Valores Nominales de Carga del Vehículo – ver página 4 Mantenimiento, Reconstrucción y Ajuste Ajuste – ver ver página 6 29

Divisor ivi sor de d e Potenci Potenciaa Fallas Fa llas por Spinout Ens. del Dif. Interejes – Falla Falla Catastrófic a

Piñón Latera L aterall Soldado al Br azo azo de la Araña

Rayado y Ludimiento

Brazo de la Araña IAD – Ludimiento Ludi miento

Falla Falla en Rond ana de Empuje

Ludimiento


Spinout es la rotación excesiva de la rueda, lo cual ocasiona un calor dañino. Las altas temperaturas debilitan la película de lubricante, permitiendo el contacto metal con metal. Un spinout de larga duración podría producir la falla completa del eje.

Causas Usuales:

• Eje Trasero Sencillo: El spinout en el diferencial principal ocurre cuando una de las ruedas se mantiene estática mientras la otra rueda está girando. • Ejes Tándem: El spinout en el diferencial interejes ocurre cuando un eje o rueda gira mientras su eje o rueda correspondiente se mantiene estática.


Hábitos de Manejo y Operación del Vehículo – ver página 4.

30

Ens. Flecha de Entrada – Falla Falla Carastrófic a

Orilla de la Flecha de Entrada Entrada – Ludim iento

Engrane Lateral Helicoidal – Cojinete Quemado Quemado

Engrane Lateral de Salida – Ludimiento del Empalme

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Divisor ivi sor de Potencia Potencia Fallas por Lubricación Horquilla Horqui lla de Cambios IAD DS404 DS404 – Cambiado Cambiado Incorrecto Incorr ecto

Rayado

Horquilla Horquil la de Cambios IAD DS402 DS402 – Cambiado Cambiado Incorrecto Inc orrecto

Rayado

Bujes de la Rondana de Empuje y del Engrane Lateral Helicoidal del Divisor de Potencia - Contaminación del Lubricante


Los problemas de cambios, contacto metal con metal y partes operando calientes y sucias son el resultado de una falla en la lubricación del Divisor de Potencia.

Causas Usuales:

• • • •


Hábitos de Manejo – ver página 4

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Lubricante incorrecto (viscosidad o tipo tipo incorrectos) incorrectos) Niveles inadecuados de lubricante No cambiar cambiar el lubricante en los intervalos intervalos recomendados recomendados No limpiar los tapones, tapones, filtros y coladores de manera periódica

Cojinetes Desgaste De sgaste Normal y por Contaminación Patrón Patrón Normal de Desgaste Desgaste Desigual – Bajo Kilometraje Kil ometraje Patrón Normal de Desgaste Parejo – Alto Kilometraje

Contaminació n – Rayaduras Rayaduras

Contaminación Contaminación – Aboll aduras aduras


• Patrón normal de desgaste desigual – bajo kilometraje: Patrón de desgaste desigual típico en los bajos kilometrajes y de cargas ligeras a moderadas. Es causado por la precarga en el cojinete durante el ensamble, y gradualmente se emparejará a medida que aumenta el kilometraje. De no mostrar más daños, las partes que muestran este patrón pueden reutilizarse. • Patrón normal de desgaste desigual – alto kilometraje: Patrón de desgaste parejo típico en los kilometrajes avanzados con cargas normales. El picado es causado por contaminantes en el lubricante. • Desgaste por contaminación: Las rayaduras y abolladuras ocurren cuando partículas duras de metal pasan a través del sistema de lubricación. El daño es una señal temprana de fallas en el cojinete. Las posibles causas incluyen mal mantenimiento de la lubricación y/o sobrecargado de los ejes.


Mantenimiento, Reconstrucción Reconstrucción y Ajuste - ver página 6.

33

Cojinetes Daños Da ños por Picaduras y Astilladuras Astill aduras Taza del Cojinete – Picaduras

Cono del Cojin ete – Picaduras

Picadura Inicial

Taza Taza del Cojinete – Asti lladuras

Picadura Inicial

Cono del Cojinete – Asti lladuras


Esta falla puede comenzar como abolladuras y progresar a deslustrado, picado y finalmente astillado. A medida que la falla progresa, el material sufre desescamamiento.

Causas Usuales:

• Partículas de metal metal duro en el lubricante • Sobrecarga constante del vehículo

Prevención Fallas:

• Especificaciones Correctas – ver página 3 • Valores Nominales de Carga del Vehículo – ver página 4 • Mantenimiento, Reconstrucción y Ajuste – ver página 6

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Sellllos Se os y Yugos Desgaste De sgaste del Yugo y Bor Borde de del Sello Sello Empalme Yugo a Sello – Desgaste Desgaste Norm al

Empalme Yugo a Sello – Desgaste Desgaste Extremo Extr emo

Borde Bor de del Sello – Desgaste Desgaste Normal

Borde Bor de del Se Sello llo – Desgaste Desgaste Extremo

La amplitud del desgaste es angosta

La amplitud del desgaste es ancha


• Desgaste Normal: Borde Liso – Observe como el borde liso del sello indica la colocación incorrecta del borde del sello contra el yugo. La mala colocación del borde del sello ocasionará fugas de lubricante en el sello o, como se mostro arriba, permitirá que polvo o suciedad contaminen el lubricante. Para lograr retener el lubricante y evitar que el polvo o la suciedad entren al sistema, el sello debe estar limpio, libre de defectos y debe instalarse correctamente. • Desgaste Extremo: Ranura en el Borde del Sello – El área de contacto del borde del sello es demasiado ancha (más de 1/32”). Esto indica desgaste excesivo o pérdida de la consistencia del material. El sello debe ser reemplazado. • Rayado: Si el yugo muestra rayaduras o una condición rugosa, reemplace el sello y/o yugo.


Mantenimiento, Reconstrucción Reconstrucción y Ajuste – ver página 6 35

Sellos llo s y Yugos Problemas de Instalación Cubierta Exterior Doblada – No Reutil Reutilizar izar

Suciedad Entre el Sello Sello y la Jaula del Cojinete

Cubierta Doblada

Borde Bor de del Se Sello llo Dañado Dañado

Contaminació n

Contaminación Daños al borde principal

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Un sello tiene dos funciones críticas: retener lubricante y excluir al polvo y la suciedad. Para un funcionamiento adecuado, el sello debe ser instalado correctamente, estar limpio y libre de defectos.

Inspección del Sello:

La inspección cuidadosa de la condición del sello juega un papel importante en el mantenimiento y el análisis de fallas. Abajo se muestran algunas condiciones que deben observarse cuidadosamente. Revise cuidadosamente; el más mínimo defecto en el sello podría causar fugas. En general, cualquiera de los siguientes defectos es suficiente como para reemplazar el sello. • Revise daños en el borde del sello, torceduras en la cubierta, cubierta, picaduras o rayaduras. • Examine el borde del sello. sello. Un sello nuevo nuevo tiene un borde afilado. Si Si el borde se ha rebajado consiconsiderablemente, reemplace el sello. • Observe la dureza, dureza, fragilidad o cuarteaduras del borde. Esta condición condición usualmente es es ocasionada por temperaturas excesivas. excesivas. Si el área del borde no es flexible, reemplace. • Revise el área de contacto contacto del borde del sello. Si el área de contacto contacto es mayor mayor a 1/32”, puede que el sello esté excesivamente desgastado o que el material haya perdido su consistencia. • Revise la separación separación entre el sello y la la cubierta. Esto podría cambiar la flexibilidad flexibilidad del borde del sello y ocasionar una fuga. • Revise el ajuste ajuste del resorte del sello en en el yugo. Puede ser que que el borde del sello haya perdido su tensión o consistencia. Reemplace. • Revise que no haya suciedad dentro ni debajo del borde del sello y la cubierta, o que no haya una acumulación de lodo u otro tipo de contaminación. El sello debe estar lo más limpio posible y libre de contaminantes externos. Nota: Consulte la Guía de Mantenimiento de Sellos TCSM-0912.

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Flecha del Eje Fallas Fa llas por Impacto y Fatiga Flecha del Eje – Falla Falla por Impacto Torsional Torsio nal

Falla Falla por Impacto Torsi onal – Acercamiento

Superficie rugosa; falla a 45° grados

Flecha del Eje – Falla Falla por po r Fatiga Torsi onal Marcas de contorno


El daño por impactos ocurre al esforzar la flecha más allá de la resistencia del material. La falla podría ser inmediata (por un golpe súbito) o progresiva (cuarteaduras de la superficie de los dientes o flecha que aparecen después del golpe inicial).

Causas Usuales:

• Enganche violento del remolque • Ruedas girando girando al adherirse a una superificie superificie firme • Mal uso de los bloqueos del diferencial interejes


Operación Operación del Vehículo Vehículo – ver página p ágina 4.

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Carc Carcasas asas del Eje Eje Mot Motri rizz Daños Da ños en el el Arbol Ar bol y Cuarteaduras Cuarteaduras por po r Fatiga Daños en el el Arbol Arb ol

Cuarteadur Cuarteaduras as por Fatiga Rayaduras

Cuarteadura


• Daños Daños en el Arbol: Las superficies de montaje de los cojinetes están desgastadas o rayadas. Los cojinetes atascados o flojos son el resultado de una lubricación deficiente. • Cuarteadura por Fatiga: La cuarteadura comienza en la soldadura del soporte y se extiende a lo largo de las líneas. Esta falla generalmente es causada por cargas repetitivas en la superificie de montaje del soporte durante la operación. La causa básica de estas cuarteaduras podría ser una mala aplicación o mal material de soldadura. Otro indicador de una condición de cuarteadura podría ser un punto húmedo ocasionado por fugas de lubricante. Cuando esta condición exista, reemplace la carcasa.

Causas Usuales:

• • • •



Contaminación Falta de lubricante Mala aplicación de la carga Problemas de soldadura

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Carc Carcasas asas del Eje Motriz Motr iz Equipo Flojo Floj o o Sobrea Sobr eapretado pretado Equipo de Sujeción Flojo

Equipo de Sujeción Sobr eapretado eapretado


Es importante tener una carga de sujeción suficiente en el área de la almohadilla del resorte pra mantener la junta correctamente. Si el equipo de sujecipon está flojo o se sobreaprieta, se ocasionarán cuarteaduras en la carcasa del eje motriz.

Causas Usuales:

• Equipo de sujeción no especificado especificado por el OEM • No seguir seguir las especificaciones de apriete del OEM



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Planeta Planetari rioo de Dos Velocidade Veloci dadess Fallas Fa llas por Picaduras y Astill Ast illaduras aduras Embrague Deslizante – Picaduras

Engrane Planetario Planetario – Astil lado

Picadura

Embrague Deslizante – Falla Falla por po r Impacto

Engrane Planetario Planetario – Falla Falla por Impacto

Superficie de fractura granular



• Picado Picado y Astillado: Destrucción progresiva de los dientes de engranes. Una sobrecarga coloca presión entre las superficies engranadas. La repetición de sobrecargas resulta en la falla de los dientes. Las causas usuales incluyen: • Lubricante incorrecto • Sobrecarga continua • Bajos niveles de lubricante • Lubricante contaminado • Impacto: Daño que ocurre al esforzar los dientes del engrane o la flecha más allá de la resistencia del material. La falla podría ser inmediata (por un golpe súbito) o progresiva (cuarteaduras de la superficie de los dientes o flecha que aparecen después del golpe inicial). Las causas usuales incluyen: • Intentar liberar frenos congelados • Enganche violento del remolque girando al adherirse a una superificie superificie firme • Mal uso de los bloqueos del del diferencial diferencial interejes interejes • Ruedas girando Operación del Vehículo y Hábitos de Manejo – ver página 4. 41

Planeta Planetario rio de Dos Ve Velo loci cidades dades Desgaste y Rayaduras Disco de d e Embrague – Cambios Cambios Inadecuados Inadecuados

Embrague Deslizante – Cambio Cambioss Inadecuados

Cuarteaduras

Pasadores Pasadores Locos Loc os de BBronce ronce – Desgaste Normal/Excesivo Normal/Excesivo Desgaste normal

Dientes desgastados

Pasador Pasador L oco de d e Bronce Bronc e – Rayado Rayado

Desgaste excesivo

Desgaste excéntrico


• Desgaste del disco del embrague y engranes: Cambio incorrecto y cargas periódicas excesivas resultan en el desgaste de los dientes del engrane del disco del embrague y la placa de apoyo. Las causas usuales incluyen: • Cargas por impacto excesivas • Cambiado incorrecto • Rayado: La lubricación inadecuada o el lubricante contaminado pueden causar rayaduras o picaduras en las superficies de contacto de cojinetes, engranes, bujes y rondanas de empuje. Los materiales ajenos al lubricante actúam como abrasivos, debilitando la película protectora, resultando en el atasco de las partes engranadas. Las causas usuales incluyen: • Lubricante contaminado • Lubricación incorrecta


Mantenimiento, Reconstrucción y Ajuste – ver página 6

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Analisis de Fallas Coronas

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