Cardanes y juntas universales
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Palancas Múltiples
En la vida diaria se encuentran muchos aparatos y máquinas que combinan varios tipos
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fuerza se amplifica al doble.
Ruedas, Levas y Poleas
Ruedas:
En el volante y en otras ruedas aprovechamos la propiedad de ...
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Rueda motriz Rueda arrastrada
La Relación de transmisión en el caso de engranajes y piñones con cade...
La biela es una barra rígida que está conectada a un cuerpo que gira. Cuando el
cuerpo gira, la biela se desplaza según un...
Los árboles de transmisión son piezas cilíndricas más o menos largas que trabajan a
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Cardanes y juntas universales

  1. 1. Cardanes y juntas universales La juntas cardan son las más empleadas en la actualidad, ya que pueden transmitir un gran par motor y permite desplazamientos angulares de hasta 15º en las de construcción normal, llegando hasta los 25º en las de construcción especial. Tienen el inconveniente de que cuando los ejes giran desalineados quedan sometidos a variaciones de velocidad angular y, por tanto, a esfuerzos alternos que aumentan la fatiga de los materiales de los que están construidos. La oscilación de la velocidad es mayor cuanto mayor sea el ángulo) aunque, normalmente, este ángulo en los vehículos es muy pequeño y, por tanto, las variaciones de velocidad son prácticamente despreciables. La junta cardan está constituida por dos horquillas (1) unidas entre sí por una cruceta (2), montada sobre cojinetes de agujas (3) encajados a presión en los alojamientos de las horquillas y sujetos a ellas mediante circlips o bridas de retención (4). Una de las horquillas va unida al tubo de la transmisión (9) y la otra lleva la brida de acoplamiento para su unión al grupo propulsor del puente. En el otro lado del tubo, la junta cardan va montada sobre una unión deslizante, formada por un manguito (5) estriado interiormente que forma parte de una de las horquillas,. Estos árboles no sufren, generalmente, averías de ningún tipo, salvo rotura del propio árbol, en cuyo caso hay que cambiar el conjunto, ya que no admite reparación. El único
  2. 2. desgaste que pueden sufrir esta en los cojinetes de la cruceta, donde se procede a cambiar la cruceta. La protección del acoplamiento estriado la asegura el casquillo guardapolvo (7) y el engrase de las articulaciones de la junta cardan se efectúa con grase consistente por los engrasadores (8). Arboles con juntas universales elásticas: Estos árboles se emplean cuando el puente trasero va fijo a la carrocería o para secciones intermedias de transmisión; por tanto, no necesitan transmitir el giro con grandes variaciones angulares. Como juntas se emplean discos de tejido o articulaciones de goma interpuesta entre dos bridas sujetas con pernos de unión. Las juntas de disco, permiten un ángulo de desviación de 3 a 5º y están constituidas por uno o dos discos elásticos (tejido de tela engomada), interpuestos entre la brida del puente o caja de cambios y la brida de transmisión. Las juntas con articulaciones de goma (silentblock), al ser más elásticas que los discos, permiten desviaciones angulares de 5 a 8º. Tienen la ventaja de amortiguar las oscilaciones y ruidos en la transmisión Semi árboles de transmisión o palieres Los semi árboles o palieres pueden ser rígidos o articulados (para suspensiones independientes) tienen la misión de transmitir el movimiento desde el diferencial a las ruedas. Montaje semiflotante: En este sistema el palier (1) se apoya por un extremo en el planetario (2) del diferencial y, por el otro lado, lo hace en la trompeta (3) del puente, a través de un cojinete (4). Con este montaje, el peso del vehículo descansa en (P) y queda totalmente soportado por el palier que, además, transmite el giro a la rueda; queda, por tanto, sometido a esfuerzos
  3. 3. de flexión y torsión; por esta razón, estos palieres tiene que ser de construcción más robustos. Montaje tres cuartos flotante: En este montaje el palier se une al cubo de la rueda, siendo este el que se une al mangón (3) a través de un cojinete (4). En este caso, el peso del vehículo se transmite desde la trompeta del puente al cubo de la rueda y el palier queda libre de este esfuerzo, teniendo únicamente que mantener el cubo alineado y transmitir el giro. Montaje flotante: En este montaje (el más utilizado en los camiones) el cubo de la rueda se apoya en el mangón del puente (3) a través de dos cojinetes (4), quedando así alineada la rueda que soporta el peso del vehículo. El palier queda liberado de todo esfuerzo, ya que solamente tiene que transmitir el giro de las ruedas. En los montajes semiflotantes y tres cuartos flotante, el palier no puede ser extraído del puente sin haber antes liberado a la rueda del peso del vehículo, cosa que no ocurre con este último sistema en el que, como puede verse, el palier queda totalmente libre.
  4. 4. El árbol (4) de la rueda se acopla por medio de su estriado a la junta elástica (5), que consiste en un manguito o taco de caucho con un estriado interior, para que su acoplamiento al árbol de la rueda sea elástico, sujeto al mismo con la tuerca (6). La junta elástica (5) se une al manguito (3) y transmite así el movimiento desde el planetario a la rueda montada en la cabeza del árbol (4). La junta elástica (5) y los patines (2) constituyen el sistema oscilante que hace que el giro pueda transmitirse a la rueda en cualquier posición de la misma, debido a las desigualdades del terreno. El sistema va montado al aire y lleva un protector de goma (9) para evitar que entre polvo en el interior de la caja de cambios. 2.2. Tipos de Movimientos en Mecanismos La mayoría de las máquinas tiene varios componentes que realizan movimientos. Los cuatro movimientos básicos, que dan lugar a múltiples movimientos combinados, son: Lineal. Se realiza en línea recta y en un solo sentido. Rotativo. Es un movimiento en círculo y en un solo sentido. Alternativo. Es un movimiento de constante avance y retroceso en línea recta.
  5. 5. Oscilante. Es un movimiento de constante avance y retroceso describiendo un arco. Ejemplos de mecanismos de las Máquinas Las máquinas son aparatos que reducen el esfuerzo necesario para realizar un trabajo. Estructura: sirve de apoyo y protección para el resto de los componentes. Mecanismos: transmiten y transforman las fuerzas y los movimientos. Actuadores: transforman el movimiento en trabajo. Motor: da energía mecánica a partir de cualquier otra. Circuitos: son los que transporta n la energía de un lugar a otro de la máquina. Lineal. Se realiza en línea recta y en un solo sentido. Rotativo. Es un movimiento en círculo y en un solo sentido. Alternativo. Es un movimiento de constante avance y retroceso en línea recta. Dispositivos de mando regulación y control: controlan el funcionamiento. Oscilante. Es un movimiento de constante avance y retroceso describiendo un arco. Tipos de Mecanismos Los mecanismos son elementos o combinaciones de elementos que transforman las fuerzas y los movimientos, permitiendo modificar su dirección e intensidad hasta lograr lo que se necesita. Algunos tipos de mecanismos son:
  6. 6. Engranajes Engranaje Poleas Polipastos Palancas Bielas Cigüeñales Ejemplo de Mecanismo de Tornillo - Tuerca El mecanismo tornillo – tuerca se emplea para transformar un movimiento de giro en otro rectilíneo con una gran reducción de velocidad y, por tanto, un gran aumento de fuerza. Por ello se ha usado frecuentemente en prensas. Se puede encontrar en los dos casos siguientes Palancas La palanca es una máquina consistente en una barra rígida que puede oscilar sobre un punto de apoyo. Puede usarse para: • Transmitir movimientos. • Transformar un movimiento en otro de sentido contrario. • Transformar fuerzas grandes en fuerzas pequeñas. • Transformar fuerzas pequeñas en fuerzas grandes. • Transformar un movimiento pequeño en otro mayor. • Transformar un gran movimiento en uno pequeño.
  7. 7. Clasificación de Palancas En toda palanca se tienen tres elementos imprescindibles Potencia o fuerza que se aplique. Punto de apoyo Resistencia o fuerza que se desea superar. Primer género. Tiene el punto de apoyo colocado entre la potencia y la resistencia. Segundo género. Tiene la resistencia colocada entre la potencia y el punto de apoyo. Tercer género. Tiene la potencia colocada entre la resistencia y el pinto de apoyo.
  8. 8. Palancas Múltiples En la vida diaria se encuentran muchos aparatos y máquinas que combinan varios tipos de palancas, son los que se denominan palancas múltiples. La Ley de la Palanca Mediante una palanca se puede amplificar la fuerza colocando convenientemente el punto de apoyo, la resistencia y el punto donde se aplicará la potencia. La Ley de la Palanca establece que: el producto de la potencia por su distancia hasta el punto de apoyo, es igual al producto de la resistencia por su distancia a ese mismo punto. Potencia x dp= Resistencia x dr Con el punto de apoyo a la misma distancia de la potencia y de la resistencia no hay amplificación de la fuerza. Si la potencia está dos veces más lejos del punto de apoyo que la resistencia, la
  9. 9. fuerza se amplifica al doble. Ruedas, Levas y Poleas Ruedas: En el volante y en otras ruedas aprovechamos la propiedad de la palanca. La potencia se aplica en el exterior y la resistencia está en el mismo punto de apoyo que se sitúa en el centro. La rueda excéntrica y la leva: son ruedas que giran sobre un eje que no coincide con su centro. Logran convertir un movimiento circular en uno alternativo que es transmitido a otro componente (palanca, balancín, , etc.) que está conectado con ellas. La polea es un mecanismo compuesto por una rueda, acanalada en su perímetro, y su eje. La polea fija no se mueve al desplazar la carga. En la polea móvil, que se desplaza al desplazar la carga, el punto de apoyo no está en el eje sino en la cuerda. Con las poleas se logra realizar esfuerzos hacia abajo para subir cargas, ganando así en comodidad. Con las poleas móviles también se logra amplificar la fuerza. Los polipastos son combinaciones de poleas, fijas y móviles, con las que se logra cambiar la dirección del esfuerzo que se realiza y se consigue amplificar la fuerza. Para ello se tiene que aumentar también la longitud de la cuerda que se deberá desplazar. 2.3. Sistemas de Transmisión Los sistemas de transmisión por engranajes, están formados por ruedas dentadas engarzadas entre sí. Se pueden encontrar los siguientes tipos.
  10. 10. De ruedas rectas: Se emplea para aumentar o reducir la velocidad de giro y para mantener o cambiar el sentido de la rotación. De ruedas cónicas: transmite el movimiento a un eje que se encuentra en ángulo recto con el eje motor. Tornillo sin fin o sin fin corona: transmite el movimiento a un eje perpendicular y reduce mucho su velocidad. Cremallera y piñón: convierten el movimiento giratorio en lineal y viceversa. La Relación de Transmisión En todos los sistemas de transmisión, el aumento o disminución de fuerza y velocidad depende de la relación de transmisión. La Relación de transmisión en el caso de poleas y correa es: el cociente entre el diámetro de la rueda arrastrada y el de la rueda motriz.
  11. 11. i = d2 / d1 = n1 / n2 Rueda motriz Rueda arrastrada La Relación de transmisión en el caso de engranajes y piñones con cadena es: el cociente entre el número de dientes del engranaje arrastrado y el del engranaje motriz. El Reductor de Velocidad El reductor de velocidad es un mecanismo que se emplea para lograr que un motor cuyo eje gira muy deprisa pero con poca fuerza sea capaz de mover un elemento que precisa mayor fuerza para girar, pero que gira más lentamente Rueda motriz Rueda arrastrada Rueda motriz Rueda arrastrada Manivelas y Bielas La manivela es un mecanismo que sirve para hacer girar un eje con menos esfuerzo. Cuanto más larga es la manivela menor es el esfuerzo que se deberá realizar. El cigüeñal es un conjunto de manivelas colocadas sobre un mismo eje. Se usa cuando se quiere dar movimiento alternativo a varios elementos.
  12. 12. La biela es una barra rígida que está conectada a un cuerpo que gira. Cuando el cuerpo gira, la biela se desplaza según un movimiento alternativo. La biela y la manivela suelen utilizarse juntas formando el conjunto biela-manivela. El pedal de la bicicleta que transforma el movimiento alternativo de la pierna en la rotación del plato y de las ruedas es un ejemplo muy conocido. Sistemas de Transmisión de Movimiento Los sistemas de transmisión tienen como objetivo llevar, a los diferentes elementos de una máquina, la potencia y el movimiento producidos por un elemento motriz de manera que la máquina pueda funcionar y cumplir la finalidad para la que fue construida. La transmisión de la fuerza y el movimiento producido por un elemento motriz, se realiza mediante cadenas cinemáticas, que son sistemas de elementos mecánicos convenientemente conectados, que transmiten la fuerza y el movimiento al elemento conducido. Los elementos mecánicos más empleados para transmitir la fuerza y el movimiento a través de cadenas cinemáticas son: las ruedas de fricción, las transmisiones por correas y cables, la transmisión por cadena y los engranajes, ya que normalmente el movimiento que se transmite es circular. Todos estos elementos mecánicos pueden ir montados sobre los llamados ejes de transmisión o sobre árboles de transmisión. Los ejes de transmisión son piezas cilíndricas, generalmente de corta longitud, que sirven de soporte a poleas, ruedas de fricción, etc. Pueden ser fijos o moverse en sentido giratorio, y no transmiten torque sino únicamente movimiento.
  13. 13. Los árboles de transmisión son piezas cilíndricas más o menos largas que trabajan a torsión y flexión, son siempre giratorios y transmiten potencia y movimiento. En las cadenas cinemáticas se pueden encontrar también otros elementos o dispositivos de transmisión, como acoplamientos y soportes.

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