Transmisiones mecanicas-pdf

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TRANSMISIONES
MECÁNICAS
Mecánico Automotriz Gasolina
M.T.3.4.1-100/01 Edición 01
Guatemala, 01 de enero de 2001

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-INTECAP- 2001
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TRANSMISIONES MECÁNICAS
MT.3.4.1-100/01
Edición 01
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3
ÍndiceÍndiceÍndiceÍndiceÍndice
TeoríaTeoríaTeoríaTeoríaTeoría
Unidad 1 Página
¿Cómo se transmite la fuerza? 1
Adherencia de una rueda 1
Adherencia de una correa 2
Transmisión por engranajes 2
Transmisión por líquidos 3
Engranajes 4
Relación de desmultiplicación 5
Tipos de engranajes 5
Engranajes de dientes rectos 6
Engranajes de helicoidales 6
Engranajes de dientes en doble helicoide 6
Engranaje cónico de dientes rectos 6
Engranajes cónico de dientes helicoidales 7
Engranaje hioides 7
Engranaje epicicloidales 7
Engranajes de tornillo sin fin 7
Engranajes de piñón y cremallera 9
Engranaje epicicloidales, como trabajan 9
Árboles articulados y articulaciones 11
Crucetas 11
Juntas universales 11
Articulaciones en los árboles de hacinamiento de ruedas traseras 13
Cazoletas 14
Articulaciones de goma poligonales 14
Articulaciones en los árboles de accionamiento de ruedas delanteras 14
Articulaciones dobles 15
Articulación de bolas 15
Mecanismo de transmisión 17
Posibilidades de transmisión de fuerza 17
Tracción trasera 17
Accionamiento por motor delantero 17
Accionamiento transaxial 18
Propulsión por motor trasero 19
Accionamiento por motor central 19
Accionamiento por motor dispuesto debajo del piso 19

4
Tracción delantera 19
Tracción de las 4 ruedas 20
Unidad IIUnidad IIUnidad IIUnidad IIUnidad II
Árbol de impulsión 22
Construcción 23
Junta birfielo 23
Junta de trípode 23
Principio de junta de velocidad constante 23
Longitud del árbol impulsor 23
Tipo de amortiguador dinámico 24
Tipo de árbol hueco 25
Tipo de árbol impulsor central 26
Unidad IIIUnidad IIIUnidad IIIUnidad IIIUnidad III
Embrague 28
Embrague de fricción 28
Embrague acoplado 30
Embrague desacoplado 30
Juego de separación 31
Embrague de resorte de membrana 31
Embregue de resorte de membrana con desembrague por presión 31
Embrague de resorte de membrana con desembrague por tracción 32
Embrague de doble disco 33
Modo de funcionar 34
Discos de embrague rígidos 34
Discos de embrague elásticos 34
Discos de embrague con amortiguadores de oscilaciones giratorias 35
Guarnición del embrague 36
Discos ceram 36
Embragues en baño de aceite 36
Accionamiento del embrague 37
Unidad IVUnidad IVUnidad IVUnidad IVUnidad IV
Mando hidráulico del embargue 38
Accionamiento hidráulico del embrague 38
Cilindro emisor 38
Cilindro receptor 38

5
Modo de funcionar del accionamiento hidráulico del embrague 39
Juego de embrague 39
Embrague sin juego 41
Embragues automáticos 41
Embragues centrífugos 42
Trabajos en los embragues de fricción 43
Unidad VUnidad VUnidad VUnidad VUnidad V
Caja de velocidades 46
Mecanismo de cambio de velocidades 46
Mecanismo de cambio de velocidades a engranajes 46
Cambio de velocidades con ruedas oblicuas y manguitos de conexión 46
Cajas de cambio de chaveta móvil 47
Mecanismo de cambio de velocidades con dispositivo de sincronización 47
Dispositivo de sincronización con cono y con esfera de sincronización 48
Proceso de sincronización 49
Dispositivo de sincronización con cono y cerrojo de sincronización 51
Caja de cambios de tres velocidades sincronizada 55
Caja de cambios de cuatro velocidades sincronizada 56
Trayectoria del flujo de energía en las diferentes posiciones de engrane 57
Mantenimiento 58
Unidad VIUnidad VIUnidad VI
Mecanismo diferencial 61
Mecanismo de accionamiento 61
Constitución y modo de funcionar de los mecanismos diferenciales 61
Constitución de un mecanismo diferencial a base de ruedas cónicas 62
Modo de trabajar del mecanismo diferencial 62
Constitución de un mecanismo diferencial con ruedas rectas 63
Bloqueo del diferencial 64
Bloqueo por medio de acoplamiento de garras 64
Mecanismo diferencial de bloqueo automático 65
Bloqueo mediante acoplamiento de laminillas 66
Modo de actuar 67
Trabajos en el mecanismo diferencial de ruedas cónicas 67
Ajuste de piñón cónico y corona 68
Ajuste del piñón cónico 68
Ajuste de mecanismo de ejes no desplazados 69

6
Ajuste de mecanismo con ejes desplazados 69
Ajustes de la corona 70
Modo de tener en cuenta la tolerancia 70
Verificación de la figura de contactos 71
Lubricación del mecanismo diferencial 71
Reparación del diferencial 72
Unidad VIIUnidad VIIUnidad VIIUnidad VIIUnidad VII
Cambio de velocidad hidrodinámico 75
Transformación del momento de giro 75
Pruebas de funcionamiento del convertidor de par 77
Cambio de velocidades automático 77
Cambio de velocidades semiautomático 77
Cambio de marcha totalmente automáticos 78
Construcción y funcionamiento de un engranaje planetario 78
Velocidades de un engranaje planetario 79
Construcción de los engranajes planetarios 80
PrácticaPrácticaPrácticaPrácticaPráctica
Unidad IUnidad IUnidad IUnidad IUnidad I
Transmisiones MecánicasTransmisiones MecánicasTransmisiones MecánicasTransmisiones MecánicasTransmisiones Mecánicas 81
Reacondicionar eje cardan y cruces 82
Quitar eje cardan y cruces 83
Armar cruces y poner eje cardan 84
Unidad IIUnidad IIUnidad IIUnidad IIUnidad II
Reacondicionar juntas homocinéticas 85
Remoción del árbol de impulsión 86
Instalación del árbol de impulsión 93
Unidad IIIUnidad IIIUnidad IIIUnidad IIIUnidad III
Reacondicionar embrague mecánico 96
Reacondicionar canasta de embrague 96

7
Quitar embrague 96
Desarmar y armar canasta de embrague 99
Poner embrague 101
Unidad IVUnidad IVUnidad IVUnidad IVUnidad IV
Reacondicionar mando hidráulico del embrague 104
Unidad VUnidad VUnidad VUnidad VUnidad V
Reacondicionar caja de velocidades mecánica 107
Inspeccionar componentes de caja de velocidade 111
Armar caja de velocidades 114
Poner caja de velocidade 116
Unidad VIUnidad VIUnidad VIUnidad VIUnidad VI
Reacondicionar conjunto diferencial 118
Quitar conjunto diferencial 119
Desarmar diferencial 120
Inspeccionar diferencial 122
Armar diferencial 124
Poner conjunto diferencial 128
Bibliografía 129

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
El Instituto Técnico de Capacitación y Productividad consciente de la necesidad de apoyar el
desarrollo de sus eventos, con el material didáctico escrito adecuado, presenta este manual de
consulta y esfuerzo a la capacitación.
Puede ser utilizado tanto en los cursos presenciales como también en aquellos cursos que por
diversas razones se imparten a distancia, teniendo en este caso solamente el instructor que
elabora hojas de trabajo a manera de autocontrol.
Tanto participantes como personas que lo utilizan como material de consulta, encontrarán en
este manual el apoyo adecuado, puesto que ha sido elaborado por personal técnico altamente
calificado.
Dos estrategias de trabajo se han seguido para estructurar los contenidos de los manuales del
instituto: por medio de la contratación de un técnico experto y por medio de reuniones técni-
cas en grupo de trabajo conformado por los jefes de taller e instructores de los distintos cen-
tros de capacitación para que el manual pueda ser enriquecido ampliamente en su contenido,
de tal manera que sirva para la formación de los trabajadores.

TRANSMISIÓN DE FUERZA
TRANSMISIONES MECÁNICAS 1
UNIDAD I
Transmisión de Fuerza
¿Cómo se transmite la fuerza?
En el embrague se aprovecha la fricción
para transmitir la fuerza, mientras que en la caja de
cambios aquella se transmite por medio de
engranajes. Hay un tercer procedimiento para
transmitir la fuerza por medio de líquidos, como se
hace en las transmisiones automáticas.
Por lo tanto, la fuerza se puede transmitir,
fundamentalmente, de las tres maneras siguientes:
* Por fricción (poleas y correas)
* Por engranajes (en toma)
* Por líquidos (rueda de paletas)
Veamos como se transmite la fuerza por cada
uno de estos procedimientos:
Transmisión por fricción
Al aplicar una superficie contra otra, la
primera transmite su movimiento a la segunda por
fricción. Proyectando convenientemente el conjunto
se puede evitar que una de las partes patine sobre la
otra al transmitir la fuerza. Para nuestro propósito
vamos a suponer que las superficies no patinan.
Las transmisiones de fuerza por fricción
emplean ruedas y correas.
Adherencia de una rueda
La rueda motriz de un tractor transmite la
fuerza gracias a la adherencia sobre el suelo que se
obtiene por medio del neumático de caucho, fig. 2,
mitad superior. Al hacer girar la rueda de la figura
con la mano, se nota como tira hacia adelante. La
adherencia de la rueda sobre el suelo no se mueve, se
tiene que mover la rueda con la mano que la hace
girar.
Si suspendemos ahora una rueda en el aire y
hacemos que toque otra rueda, bastará que hagamos
girar la primera para que el movimiento giratorio se
transmita a la segunda, fig. 2, mitad inferior.
Por fricción
Por engranajes
Por líquidos
Figura 1

2 TRANSMISIONES MECÁNICAS
Obsérvese que las dos ruedas giran en sentidos
opuestos. Por lo tanto, acabamos de ver que la fuerza
se puede transmitir por fricción gracias a la adherencia
de las superficies.
El embrague del motor es un caso típico de
transmisión de fuerza por fricción.
Adherencia de una correa
Otra manera de transmitir la fuerza consiste
en servirse de una correa y dos poleas. Este
procedimiento permite separar considerablemente el
eje activo del eje pasivo. El acoplamiento por
adherencia se obtiene por medio de la correa que rodea
ambas poleas, como puede verse en la fig. 3.
1
2
Adherencia entre la rueda y el suelo
23
Adherencia entre dos ruedas
1- La rueda avanza
2- Punto de adherencia
3- Ambas ruedas giran
Fig. 2. Puntos de adherencia de la rueda.
1 - Poleas 2 - Correa
Fig. 3. Transmisión por correa.
Esta manera de transmitir la fuerza es más
eficaz que la de las dos ruedas en contacto, porque en
esta última es mucho mayor la superficie de fricción.
Al girar una de las poleas, la correa transmite
la fuerza a la otra polea por adherencia tal como se
muestra.
Transmisión por engranajes
Los engranajes son el medio más empleado
para transmitir la fuerza.
Los engranajes en toma no pueden patinar y
ésta es la razón de que se empleen para la transmisión
de grandes fuerzas.

La transmisión por cadena no es más que una variante
de la transmisión por engranajes. En este caso, las
ruedas de dientes no están en toma, pero están unidas
por una cadena que no puede patinar.
En la segunda parte del presente capítulo nos
vamos a ocupar detenidamente de los engranajes.
Transmisión por líquidos
La transmisión por líquidos es, a la vez, la
más antigua y la más moderna de todas las maneras
en que se puede transmitir la fuerza.
En B vemos como, al girar el disco, el líquido
sale proyectado por la fuerza centrífuga.
En C se ha colocado un segundo disco por
encima del primero y muy próximo a éste. El líquido
ya no puede salir proyectado y circula por el segundo
disco en la forma que indica la figura. La fuerza
transmitida de esta forma hace girar al segundo disco
en el mismo sentido que el primero, transmitiéndose
la fuerza por medio del líquido.
Encerrando los discos en una caja hermética
y aumentado la presión del líquido se aumenta la
eficacia de la transmisión.
En este principio se basan las transmisiones
hidráulicas, como el convertidor de par hidráulico y
el embrague hidráulico.
Con esto terminamos la descripción de las
tres maneras fundamentales en que se puede transmitir
la fuerza, a saber: por fricción, por engranajes y por
líquidos.
La arcaica rueda de molino, fig. 4, gira por
el agua que va llenando sus cangilones.
En las modernas transmisiones automáticas
se emplea un líquido para acoplar la fuerza, fig. 5.
En A tenemos un disco provisto de paletas y
lleno de líquido.
Fig. 4. Rueda de cangilones movida por el agua.
Fig. 5. Acoplamiento hidráulico entre dos ejes.

Como quiera que los engranajes son de
importancia fundamental para las transmisiones de
fuerza, a continuación nos ocupamos de ellos
detalladamente.
Engranajes
Casi todas las transmisiones de tipo
convencional constan, fundamentalmente, de
engranajes.
El engranaje no es más que un medio para
transmitir la fuerza de torsión.
La fuerza de torsión o par de torsión que se
puede obtener de un mecanismo, es proporcional a la
distancia entre el punto de aplicación de la fuerza y
el fulcro o punto de apoyo del brazo de palanca.
En la fig. 6 se aumenta la fuerza de torsión
corriendo el fulcro o punto de apoyo de la palanca
hacia el objeto a que se aplica la fuerza (lado derecho).
Pero la palanca tiene que hacer un recorrido mayor
para conseguir el mismo movimiento.
Cuanto más cerca el fulcro al objeto = tanto mayor
la fuerza de torsión de la palanca; pero tiene que
hacer un recorrido mayor.
1- Palanca 3 - Fulcro
2- Objeto 4 - Fuerza de torsión
Fig. 6. La fuerza de torsión depende de la
relación entre los brazos de palanca.
El principio de la palanca tiene aplicación a
los engranajes en toma, fig. 7.
Cuando el engranaje activo es de menor
diámetro que el engranaje pasivo en toma con aquel,
se reduce la velocidad de giro y se aumenta la fuerza
de torsión.
Los engranajes de la caja de cambios se
combinan,de manera que, el conductor de la máquina
puede seleccionar la velocidad o la fuerza que más le
convenga para el trabajo que esté realizando.
A mayor desmultiplicación, menor velocidad
y mayor fuerza de torsión.
A menor desmultiplicación, menos fuerza de
torsión y más velocidad.
Engranaje pequeño acoplado a otro
engranaje pequeño = menos par de
torsión y más velocidad.
Engranaje pequeño acoplado a un
engranaje más grande = menos velocidad
y más fuerza de torsión.
Fig. 7. Par de torsión que se obtiene con dos
combinaciones de engranaje.

La última selección de engranajes, es una
combinación por convenir a las necesidades de la
máquina y del operador.
Relación de desmultiplicación
Normalmente los engranajes se emplean para
transmitir la fuerza de torsión de un eje a otro.Ambos
ejes pueden ser paralelos o formar un ángulo entre si.
Por otra parte, los engranajes en toma tienen
que tener dientes, del mismo tamaño y configuración.
Además tiene que haber siempre un par de dientes,
por lo menos, que estén en contacto. A los dientes se
les puede dar una forma tal que siempre haya más de
un par de dientes en contacto entre los engranajes en
toma.
Relación 1 a 1
La relación de desmultiplicación de un tren
de engranajes indica la reducción de la velocidad de
giro que se obtiene con el correspondiente aumento
del par de torsión.
En el caso de los engranajes representados
en la fig. 8, la relación de desmultiplicación es idéntica
a la relación del número de dientes de los dos
engranajes en toma.
Tipos de engranajes
Existen diversos tipos de engranajes adaptados a las
necesidades de fuerza y velocidad de las
transmisiones.
1 - Cien rpm de velocidad
2 - Cincuenta rpm de velocidad
Fig. 8. Relaciones de desmultiplicación.
Dientes rectos Dientes helicoidales
Fig. 9. Los dos tipos principales de dientes de los
engranajes.
Los engranajes se suelen clasificar
atendiendo a los siguientes criterios:
1. Al tipo de sus dientes.
2.Ala superficie en que van mecanizados los dientes.
En la fig. 9 se han ilustrado los dos tipos principales
de dientes de engranajes -rectos y helicoidales.
En la figura 10 se han representado los tipos de
engranajes más corrientemente empleados.
Relación 2 a 1

Engranajes de dientes rectos
Estos engranajes llevan dientes rectos
paralelos al eje de rotación. Por regla general, los
engranajes en toma suelen tener uno o dos pares de
dientes en contacto constante. Este tipo de engranajes
se caracteriza por su funcionamiento ruidoso, por lo
que solo se emplean cuando han de trabajar a poca
velocidad.
Aplicaciones
Los engranajes de dientes rectos se emplean
en mecanismos sencillos, como los accionamientos
de cabrestantes a mano o por motor. También se
emplean en las cajas de cambio de velocidad por
engranajes desplazables, debido a la facilidad con que
se engranan y desengranan desplazándolos.
Engranajes de helicoidales
Los dientes de los engranajes helicoidales se
orientan en sentido oblícuo al eje de rotación. Los
dientes entran en toma por un extremo y se vuelven a
despegar por el opuesto. Este contacto angular entre
los dientes provoca un empuje lateral del engranaje
que tiene que ser recibido por el cojinete. En cambio,
los engranajes de dientes helicoidales son menos
ruidosos durante el funcionamiento y de mayor
robustez y duración que los engranajes de dientes
rectos, por ser más grande la superficie de contacto
de los dientes para un mismo tamaño de engranaje.
Aplicaciones
Los engranajes de dientes helicoidales se emplean
actualmente en todos los cambios de automóvil,
porque producen menos ruido a altas velocidades y
duran más que los engranajes de dientes rectos.
Engranajes de dientes en doble
helicoide
Los engranajes de dientes en doble helicoide
o en espina de pescado, llevan éstos formando un
ángulo, con el vértice en el centro. De esta manera se
consigue que el empuje lateral de una mitad del diente
quede contrarrestado por el empuje lateral de sentido
opuesto de la otra mitad del mismo diente. Las dos
mitades del diente suelen ir separadas por una ranura
en el vértice del ángulo que forman para facilitar el
alineado de los engranajes en toma y para evitar el
bloqueo de una pequeña cantidad de aceite en el
vértice del diente durante el funcionamiento.
Aplicaciones
Los engranajes de dientes en doble helicoide
trabajan silenciosamente a grandes velocidades y no
dan lugar a empujes laterales con grandes cargas. Esta
es la razón de que se empleen en las grandes turbinas
y alternadores, que requieren engranajes de larga
duración.
Engranajes cónicos de dientes rectos
Los engranajes cónicos permiten transmitir
la fuerza en ángulo. Los dientes son paralelos al eje
de torsión, pero forman con éste un ángulo en el plano
radial, que puede ir desde la perpendicular hasta un
ángulo mínimo. El engranaje más pequeño suele
llamarse piñón y el más grande, corona. El piñón es
el engranaje activo, mientras que la corona es el
pasivo.

Aplicaciones
Al igual que los engranajes de dientes rectos,
los engranajes cónicos de dientes rectos se emplean
únicamente para bajas velocidades. Es frecuente
encontrarlos en mecanismos dotados de manivela con
los que se transmite la fuerza en ángulo.
Engranajes cónicos de dientes
helicoidales
Este tipo de engranajes se emplea para
trabajar a mayores velocidades y cuando se ha de
transmitir en ángulo una fuerza mayor. Sus dientes
se cortan en sentido oblícuo sobre la superficie
angulada del engranaje. El ángulo de esta superficie
depende del ángulo que forman los dos ejes.
Aplicaciones
Las máquinas agrícolas e industriales
emplean este tipo de engranajes en el piñón y la co-
rona del diferencial. Además de transmitirse así la
fuerza en ángulo recto, se consigue una
desmultiplicación que reduce la velocidad de giro y
aumenta la fuerza de torsión.
Engranajes hipoides
El engranaje hipoide se parece al engranaje
cónico de dientes helicoidales, pero con la
particularidad de que el piñón (el engranaje activo
más pequeño) ataca a la corona (el engranaje pasivo
más grande) en un punto situado por debajo del centro
de la misma.
Aplicaciones
Los engranajes hipoides se emplean
corrientemente en los diferenciales de los automóviles
modernos. Gracias a ellos se llega a suprimir el túnel
que lleva la carrocería para la barra de la transmisión.
Engranajes epicicloidales
Consisten en juegos de engranajes formados
por una corona de dientes interiores y engranajes
planetarios de menor diámetro. Los planetarios, a su
vez, engranan con un piñón central o piñón sol. Con
esta combinación se puede obtener una gama infinita
de velocidades o de pares de torsión, según cual sea
el engranaje que se frene y el engranaje que accione
a los demás.
Aplicaciones
Los engranajes epicicloidales se emplean
mucho en las transmisiones porque permiten obtener
varias velocidades sin cambiar de engranajes. Por otra
parte, la carga se reparte entre más engranajes,
desgastándose éstos menos y reduciéndose las
probabilidades de rotura por exceso de carga.
Engranaje de tornillo sin fin
Este engranaje se parece a un tornillo de
rosca inclinada. Permite obtener grandes
desmultiplicaciones en espacios muy reducidos. El
engranaje que hace juego con el sinfin lleva dientes
curvados, adaptados a la rosca del sin fin para
aumentar la superficie de contacto. El elemento activo
es el sin fin. Esta combinación también permite
transmitir la fuerza en ángulo.

1 2 3
4 5 6
7 8
9
1 - De dientes rectos 4 - Cónico de dientes rectos 7 - Epicicloidal
2 - De dientes helicoidales 5 - Cónico de dientes helicoidales 8 - De tornillo sin fín
3 - De doble helicoide 6 - Hipoide 9 - De piñón y cremallera
Fig. 10. Tipos de engranajes.

Aplicaciones
El tornillo sinfin se emplea siempre que se
dispone de fuerza a gran velocidad de giro y se
necesita poca velocidad y gran fuerza de torsión.
Muchas direcciones de vehículos emplean el sin fín
sobre el extremo del eje de la dirección, acoplado a
un sector que manda la timonería de las ruedas de
dirección.
En las pequeñas herramientas de mano se
emplean también motores eléctricos muy
revolucionados, obteniéndose la desmultiplicación
por medio de un tornillo sinfin.
Engranajes de piñón y cremallera
Con esta combinación se transforma el
movimiento lineal en movimiento rotatorio, y al revés.
Con las combinaciones de piñón y cremallera también
se puede reenviar la fuerza en ángulo, hasta cierto
grado, y desmultiplicarla. Los dientes de la cremallera
siempre son rectos, mientras que los del piñón pueden
ser oblicuos.
Aplicaciones
La combinación de piñón y cremallera se
emplea en prensas de árbol y otros mecanismos para
obtener un movimiento muy lento con una gran
multiplicación de fuerza.
Engranajes epicicloidales.
Los engranajes epicicloidales se integran
en conjuntos muy simples para obtener
desmultiplicaciones de velocidad.
Los engranajes epicicloidales son como los
planetas de nuestro sistema solar, fig. 11. Giran sobre
su propio eje al propio tiempo que giran alrededor
del piñón sol. Por este motivo se conocen también
por el nombre de engranajes planetarios. El conjunto
de los planetarios gira, por intermedio de éstos, dentro
de una corona de dientes interiores.
Obsérvese que el piñón sol, los planetarios y
la corona están en toma constante.
Los planetarios giran sobre un eje fijo en el
portaplanetarios, desplazándose sobre el piñón sol o
sobre la corona, según cual sea la parte que esté fija.
Fig. 11. Sistema epicicloidal simple.
a
b
1
2
3
4
a - Sol 2 - Planetarios
b - Planetas 3 - Corona
1 - Piñón sol 4 - Porta - planetarios

1
2
3
Si se aplica una fuerza de giro al piñón sol o
al porta-planetarios, el sistema gira como si se tratara
de una sola unidad mientras no se frena uno de los
otros dos miembros del sistema.
Aplicando la fuerza a un miembro del sistema
epicicloidal y frenando uno de los otros dos miembros
del mismo, el tercero se convierte en el punto de salida
de la fuerza aplicada. Las combinaciones que se
pueden hacer se ilustran a continuación con unos
ejemplos.
1 - Piñón sol accionado
2 - Punto de toma de la fuerza
3 - Corona frenada
Fig. 12. Forma en que se transmite la fuerza
cuando se acciona el piñón sol.
Si se acciona el piñón sol.
Cuando se acciona el piñón sol, fig. 12 y se
frena la corona para que no pueda girar, los planetarios
se desplazan sobre la corona, arrastrando consigo el
porta-planetarios. Este gira en el mismo sentido en
que lo hace el piñón, pero más despacio.
Si se acciona el porta-planetarios.
Cuando se acciona el porta-planetarios, fig.
13 y se frena la corona para que no se mueva, los
planetarios se desplazan sobre la corona y obligan al
piñón sol a girar en el mismo sentido en que lo hace
el porta-planetarios, pero a mayor velocidad.
En los dos ejemplos que se han puesto se
acciona uno de los miembros del conjunto, se frena
otro de ellos y se toma la fuerza del tercero.
Según cual sea el miembro que se acciona y
el que se frena, se obtienen distintas
desmultiplicaciones con un mismo juego de
engranajes.
3
1 2
1- Porta - planetarios accionado
2 -Punto de toma de la fuerza
3 -Corona frenada
Fig. 13. Forma en que se transmite la fuerza
cuando acciona el porta - planetarios.

Acoplando cada planetario al piñón sol por
intermedio de un segundo planetario, se obtiene la
inversión del sentido de giro, fig. 14.
En esta combinación, aplicando la fuerza al
portaplanetarios, y frenando la corona, fig. 13, los
planetarios en toma con la corona son obligados a
girar sobre su eje, transmitiendo el giro al piñón sol a
través del segundo planetario, con lo que se produce
la inversión del sentido de giro de éste con respecto
al porta-planetarios.
Este sistema epicicloidal permite obtener
velocidades altas, velocidades bajas y marcha atrás.
Arboles articulados y articulaciones
El árbol articulado transmite el momento de giro del
mecanismo de cambios al mecanismo diferencial.
Con ayuda de articulaciones puede el árbol
seguir las oscilaciones de los ejes de accionamiento
sin transmitirlas al mecanismo de cambios. Los
árboles articulados son generalmente de acero
bonificado de alta calidad. Muchas veces tienen
sección tubular por razón de ser los árboles huecos
menos pesados que los macizos de la misma
capacidad de carga.
Para las articulaciones se emplean crucetas
y juntas universales (flexibles).
Crucetas
Las crucetas o articulaciones cardán, son de
acero bonificado. Las horquillas de la articulación
están unidas entre sí articuladamente por la pieza
llamada cruceta. Los pivotes de la articulación (brazos
de la cruceta) van generalmente soportados en
cojinetes de agujas totalmente blindados y por ello
no necesitan cuidado alguno, fig. 15 y 16. Las crucetas
de construcción normal permiten desplazamientos
angulares hasta de 15∞. En tipos de construcción es-
pecial se llega hasta ángulos de 25o
.
2
1
3
1 -Piñón sol 2- Planetarios 3 - Corona
Fig. 14. Sistema de planetarios dobles, con el
que se obtiene la inversión del sentido de giro.
Fig. 15. Cruceta ( articulación cardán).
BRIDA DE UNION
DE LA CAJA DE
CAMBIOS
BRIDA DE LA ARTICULACIÓN
HORQUILLA DE LA
ARTICULACIÓN
MUÑÓN DE LA
ARTICULACIÓN
HORQUILLA DE LA
ARTICULACIÓN

Por este motivo se emplean crucetas en los árboles
articulados que en el lado del acoplamiento al
mecanismo diferencial tienen que sufrir movimientos
basculantes importantes. Este es el caso de los ejes
rígidos.
Si un árbol articulado va provisto únicamente
de una cruceta, sólo transmite el movimiento uniforme
si no está inclinada.
Si existe un ángulo de inclinación, se
presentará a cada media revolución del árbol de
accionamiento de la articulación un avance y un
retraso del árbol accionado por la articulación.
En el caso de pequeños movimientos del eje
y con ello de pequeños basculamientos de la
articulación, esta irregularidad es pequeña y basta con
una sola cruceta si el centro de los movimientos
basculantes de las horquillas de la cruceta está situado
en el centro de la cruceta. La guía del eje en el caso
de ejes rígidos se realiza generalmente mediante
ballestas o por medio de tirantes. Como aquí el puente
trasero oscila por la suspensión fija de las ballestas o
del tirante, tendrá que ir provisto el árbol articulado
de dos crucetas, fig. 17.
Rodamiento de
agujas
Fig.16. Cruceta (articulación cardán).
Desviaciones debidas
a irregularidades del
pavimento
D e s l i z a m i e n t o
horizontal mediante
flexión
Árbol articulado
Articulación
de cruceta o
cardán
Pieza
deslizante
Articulación
de cruceta o
cardán
Fig. 17. Árbol articulado con
articulaciones de cruceta
.
Por la misma razón tendrá que poseer el árbol
articulado también una junta corrediza que posibilite
las variaciones en longitud.
Mediante dos crucetas colocadas una a
continuación de otra se elimina la falta de uniformidad
en el movimiento circular. El árbol anterior y el pos-
terior giran a la misma velocidad, el árbol intermedio
es el que únicamente gira irregularmente. Fig. 18.
En el caso de suspensión independiente el
mecanismo diferencial va sujeto a la carrocería y no
sigue por lo tanto las oscilaciones elásticas de las
ruedas. Los árboles articulados de transmisión no van
montados al aire, sino soportados por cojinetes
intermedios fijos a la carrocería o al bastidor.
Por la disposición del árbol articulado, de
transmisión por la suspensión del motor, de la caja
de cambios y del mecanismo diferencial, es decir, por
razones de la construcción, pueden existir
desviaciones angulares permanentes. Estas
desviaciones quedan entonces absorbidas por las

crucetas. Para absorción de las oscilaciones, de las
deformaciones de la carrocería y a causa de su
flexibilidad frente a irregularidades en el movimiento
de giro, se montan adicionalmente juntas universales.
Juntas universales
Las juntas universales no necesitan
lubricación llamándose por lo tanto juntas sin engrase.
Constan de discos de tejido, Fig. 19, bridas de tejido,
discos de cable o de un cuerpo de goma interpuesto
entre dos bridas sujeto todo mediante pernos de unión,
Fig. 20. Se emplean en árboles articulados cuando el
mecanismo diferencial está unido firmemente a la
carrocería o al bastidor y es guiado sin desviaciones
angulares.
Las articulaciones de disco de tejido existen
en forma de articulación de uno y de dos discos. Las
de un disco son elementos interpuestos, elásticos por
ejemplo, como articulación delantera entre el
mecanismo de cambio de velocidades y el árbol
articulado de transmisión y como articulación trasera
entre el árbol articulado y el mecanismo diferencial.
En el caso de articulaciones de dos discos
están ambos centrados. Las articulaciones de discos
de tejido y de discos de cable permiten un ángulo de
desviación hasta de 3∞y por breve tiempo hasta 5∞;
es posible una variación de longitud hasta de 1,5 mm.
Las articulaciones Silentbloc son, a causa
del cuerpo de goma que llevan, más elásticas que las
Árbol articulado delantero Árbol intermedio Árbol articulado posterior
Junta
universal
Articulación de
cruceta o cardán
Cojinete intermedio
del árbol articulado
Articulación
de cruceta o
cardán
Junta universal
Fig. 18. Árbol articulado con articulaciones de cruceta y articulaciones secas.
Fig. 19. Articulación formada por discos de tejido.
Centraje
Fig. 20. Articulación Silentbloc.

de discos de tejido. Permiten desviaciones angulares
de 5∞y por breve espacio de tiempo hasta de 8∞. Esta
articulación amortigua oscilaciones y ruidos. En
virtud de su elasticidad transversal ahorra la junta
corrediza en el caso de árboles articulados firmemente
soportados. La pieza intermedia según sea el tipo de
unión del árbol articulado puede estar dispuesta de
modo volado o centrado.(Fig. 20).
Articulaciones en los árboles de
accionamiento de ruedas traseras
Cuando el mecanismo diferencial está
firmemente unido a la carrocería o al chasis, los
árboles de accionamiento de ruedas traseras de la
transmisión tienen que tener articulaciones, con objeto
de que puedan seguir los movimientos de ¨muelleo¨
de las ruedas motrices suspendidas
independientemente. Se emplean crucetas, cazoletas
o articulaciones de goma poligonales.
Crucetas
Se emplean crucetas con cojinetes de agujas
perfectamente blindados que hace que no necesiten
cuidado alguno, Fig. 21. El árbol necesita tener una
junta corrediza que haga posible la compensación de
longitudes. La junta corrediza puede ir en una de las
dos articulaciones.
Cazoletas
Estas articulaciones van provistas de 6 bolas
o de 3 rodillos y permiten ángulos de inclinación hasta
de 20∞y variaciones de longitud hasta de 30mm,
Fig. 22. Las articulaciones de cazoleta funcionan
uniformemente y por ello reciben también el nombre
de juntas homocinéticas.
Los árboles de accionamiento equipados con
articulaciones metálicas no trabajan uniformemente
nada más que cuando van equipados con dos crucetas
o con cazoletas. Los árboles de accionamiento con
cazoletas no necesitan junta corrediza, Fig. 23.
Articulaciones de goma poligonales
El cuerpo de goma de estas articulaciones,
Fig. 24, es elemento de unión entre dos bridas. En
Pieza deslizante
Fig. 21. Árbol de accionamiento de ruedas
traseras con articulaciones de cruceta.
Fig. 22. Articulación de cazoleta con bolas.

los ángulos, para darles rigidez, se ha vulcanizado
con chapa de acero. El fabricante suministra el cuerpo
de goma con una tensión radial previa conseguida
mediante una banda metálica que lo rodea a manera
de cincho. La banda se suelta únicamente después
del montaje. Con esto se tiene una compresión pre-
via, cosa que resulta ventajosa para el cuerpo de goma
que durante el servicio está sometido a solicitaciones
de tracción, de compresión y de torsión.
Los ángulos de inclinación y de torsión
pueden llegar a valer hasta 8∞. Es posible en cada
articulación una variación de longitud de hasta 12
mm, de modo que se hace innecesaria la presencia de
la junta corrediza. No existe un centrado de la brida
de unión, con lo cual resultan posibles también
pequeños desplazamientos paralelos.
Articulaciones en los árboles de
accionamiento de ruedas delanteras
En el caso de tracción delantera son las ruedas
de la dirección las motrices. Por esta razón tienen
que tener los árboles de accionamiento delantero,
articulaciones que hagan posible el muelleo de las
ruedas y los movimientos de la dirección. El
accionamiento de las ruedas tiene que ser uniforme.
No puede, pues, presentarse ninguna marcha irregu-
lar de los árboles que proceda de las articulaciones.
La irregularidad se haría demasiado grande por el
ángulo de desviación de la dirección y ésta quedaría
afectada y estorbada por oscilaciones. En los árboles
de accionamiento delanteros se emplean
articulaciones dobles y articulaciones de bolas.
Articulaciones Dobles ( fig. 25)
Son dos crucetas formando una sola
articulación. Con objeto de conseguir un
funcionamiento correcto, se hace que en el interior
de la articulación sean guiados ambos extremos de
árboles mediante un dispositivo de centraje. Las
articulaciones dobles aplicadas a los árboles de
accionamiento delanteros pueden realizar ángulos de
desviación hasta de 47∞. No se presenta con ello
ninguna irregularidad en la marcha. Las variaciones
en la longitud son absorbidas con una junta corrediza,
(pieza de deslizamiento).
Articulaciones de
cazoleta
Fig. 23. Árbol de accionamiento de ruedas
traseras con articulaciones de cazoleta cubiertas
por fuelle.
Banda
metálica
Fig. 24. Cuerpo de goma.

Articulación de Bolas (Fig. 26)
corrediza de modo que vuelva a quedar en la posición
primitiva. Por esta razón, las juntas corredizas llevan
una marca de fábrica.
Ángulo de
desviación
Fig. 25. Articulación doble.
Las articulaciones de bolas son juntas
homocinéticas como las de cazoleta, pero permiten
ángulos de desviación hasta de 47∞. En el extremo
interior del árbol va dispuesta la estrella de bolas,
con jaula de bolas y 6 bolas y en la parte exterior del
árbol va la cubeta esférica, provista de vías de
rodadura para las bolas que pueden de este modo
moverse en las correspondientes vías dentro de la
estrella de bolas. En el extremo del árbol de
accionamiento, frente al mecanismo diferencial está
dispuesta a causa de la variación de longitud del árbol
en los movimientos de muelleo, una articulación de
cazoleta, Fig. 27.
Los árboles articulados, junto con las
articulaciones, se equilibran dinámicamente. Antes
de desmontarlos hay que marcar las articulaciones y
las bridas para volverlos a montar en la posición
anterior. Si hay una junta corrediza, al volver a montar
el árbol, su extremo, que tiene la forma de árbol de
ranuras múltiples, debe introducirse en la junta
Cubeta esférica Jaula
de bolas Estrella de
bolas
Pistas para
las bolas
Bolas
Fig. 26. Articulación de bolas.
Articulación
de cazoleta
Articulación de bolas
Fig. 27. Tracción delantera.

En los árboles articulados puede producirse
un desequilibrio por defectos de montaje, lo que haría
vibrar la caja de cambios y el mecanismo diferencial
durante la marcha. También puede producirse
desequilibrio si se cambian algunas piezas del árbol
articulado; por esta razón, hay que cambiar siempre
por completo todo el árbol articulado. Si un árbol
articulado provisto de crucetas está bien montado, las
dos horquillas de la articulación tienen que estar en
el mismo plano.
Mecanismo de Transmisión
Al mecanismo de transmisión de un
automóvil pertenece el embrague, el cambio de
velocidades, el árbol articulado y el accionamiento
de las ruedas con el mecanismo diferencial, Fig. 28.
Tienen la misión de variar el momento de giro del
motor y transmitirlo a las ruedas motrices.
En el cumplimiento de esta misión no pueden
evitarse pérdidas de transmisión, de tal modo que la
potencia en las ruedas motrices es siempre menor que
la potencia del motor (rendimiento total del
mecanismo de transmisión).
Posibilidades de la transmisión de
fuerza
En los coches de turismo y en los vehículos
industriales se distingue entre tracción trasera,
delantera y tracción a las cuatro ruedas.
Tracción Trasera
En el caso de tracción trasera el motor va
dispuesto, casi siempre, en la parte delantera del
coche. Se designa también esta disposición como de
accionamiento por motor delantero. Si el cambio de
velocidades se separa del motor y se coloca junto al
eje trasero, tenemos el llamado accionamiento
transaxial. Si el motor va en la parte posterior, detrás
o encima del eje trasero, se hablará de accionamiento
por motor trasero. El accionamiento por motor central
es el que se tiene cuando el motor va montado delante
del eje trasero. En el accionamiento por motor, debajo
del suelo va dispuesto el motor muy bajo y entre los
ejes delantero y trasero. Para que los árboles de
accionamiento de ruedas, puedan seguir los
movimientos de muelleo tienen que montarse con
articulaciones, cuando va unido a la carrocería o
chasis el mecanismo de accionamiento del eje motriz
(mecanismo diferencial).
Accionamiento por motor delantero
El motor va dispuesto, por lo general,
directamente detrás del eje delantero o sobre él
Fig. 28. Mecanismo de transmisión de un coche
de turismo.
Motor
Acoplamiento de
embrague
Cambio de
marchas Árbol
articulado
Eje trasero con
m e c a n i s m o
diferencial

(Fig. 29), algunas veces también delante del eje
delantero.
El accionamiento por motor delantero
proporciona muy buenas condiciones para su
refrigeración, así como, cierta protección para los
ocupantes del coche en caso de choque frontal. Una
desventaja para los ocupantes la constituye la
presencia en el interior del coche del saliente que
supone el túnel para el árbol articulado de transmisión,
cosa inevitable por la profundidad a que va dispuesto
el piso del coche y por la obligada existencia del árbol
articulado de transmisión.
Accionamiento Transaxial
El motor, colocado en la parte delantera, se
une al grupo cambio-diferencial, situado junto al eje
trasero, por medio de un tubo de acero, formando una
unidad rígida, Fig. 30. La transmisión de la fuerza
del motor se efectúa por medio de un árbol central
situado dentro del tubo de acero, que gira con el
mismo número de revoluciones del motor. Por medio
de esta disposición se puede lograr una distribución
uniforme de peso entre ambos ejes (50%/50%) y se
obtiene un gran momento de inercia en torno al eje
vertical del vehículo que aumenta la estabilidad del
mismo en el movimiento rectilíneo. De ahí se deducen
ventajas, tales como, comportamiento de marcha
neutro, pocas desviaciones por efecto del viento lat-
eral y buena transmisión de la fuerza propulsora,
incluso sobre hielo en invierno. En caso de colisión
frontal, la parte posterior del vehículo puede
aprovecharse para transformar la energía cinética en
energía de deformación.
Fig. 29. Accionamiento por motor delantero.
Motor
Tubo de
acero
Grupo de
caja de
cambio-
diferencial
Batería
Fig. 30. Accionamiento transaxial.
Fig. 31. Accionamiento por motor trasero.
Fig. 32. Accionamiento por motor central.

Propulsión por motor trasero
Los motores traseros están situados encima
o detrás del eje trasero, Fig. 31. Con un motor de
cilindros opuestos, se necesita poco espacio interior
para el motor y el cambio de velocidades. Además,
al faltar el árbol de transmisión no se necesita el
molesto túnel para su paso. Debido a la limitación
del volúmen del maletero, al difícil alojamiento del
depósito de combustible, a la sensibilidad al viento
lateral y a la tendencia del derrape cuando se toma
una curva a gran velocidad, el motor trasero se utiliza
poco en los turismos.
Accionamiento por motor central
En los coches deportivos y en los de carreras
se emplea el accionamiento por motor central, Fig.
32. El motor en este caso no va como en el
accionamiento por motor trasero detrás del puente
trasero, sino delante de él. Esta disposición
proporciona una mejor distribución de masa sobre
los dos ejes y una posición más ventajosa del centro
de gravedad. Al hecho de que el motor resulte
dificilmente accesible y de que el vehículo no pueda
ser equipado nada más que con 2 asientos no se le
da importancia en los coches deportivos.
Fig. 33. Accionamiento por motor dispuesto
debajo del piso del coche.
Accionamiento por motor dispuesto
debajo del piso
Es apropiado para autobuses y camiones, Fig.
33. Este tipo constructivo tiene una serie de ventajas,
tales como, la de tener el centro de gravedad muy
bajo, distribución ventajosa de la carga sobre los ejes,
buen aprovechamiento del espacio y buena
accesibilidad al motor. En los últimos tiempos se ha
dispuesto también el motor debajo del piso en la parte
posterior del vehículo.
Tracción Delantera
En la tracción delantera, el motor está
dispuesto, delante, encima o detrás del eje delantero,
Fig. 34. El motor, el embrague, el cambio de
velocidades, el accionamiento del eje y el mecanismo
diferencial forman un bloque compacto (grupo mo-
tor frontal). El momento de giro del motor no necesita
ser transmitido hasta las ruedas traseras a través de
un largo trecho, sino que se aplica por el camino más
corto a las ruedas delanteras. Como estos vehículos
no tienen el árbol articulado de transmisión,
desaparece el molesto túnel en el que se aloja. Se
hace posible disponer de un espacioso interior para
los viajeros, así como, de un gran portaequipajes en
la parte trasera del coche y lo primero especialmente
cuando el motor se dispone transversalmente a la
dirección de marcha, Fig. 34. Si el motor está
colocado por detrás del eje, el voladizo delantero
puede mantenerse pequeño con mayor distancia en-
tre ejes, pero el motor ocupa sitio en el espacio inte-
rior. Como las ruedas delanteras accionadas tienen
que poder orientarse y además seguir los recorridos
de la suspensión, necesitarán imprescindiblemente las

correspondientes articulaciones. Resulta
especialmente ventajosa la tracción delantera en el
recorrido de curvas y para viajar por pavimentos
resbaladizos ya que el vehículo es aquí tirado y no
empujado como en el caso de tracción trasera. La
buena estabilidad direccional tiene, por otro lado,
como consecuencia el hecho de que para realizar
desviaciones de dirección se necesitan mayores
esfuerzos en ésta.
Tracción a las 4 ruedas
Cuando los vehículos utilitarios tienen que
poder realizar muy variadas misiones de transporte y
también enfrentarse con dificultades del terreno, se
realizan con propulsión a las cuatro ruedas, Fig. 35.
En los casos sencillos de transporte basta con la
propulsión trasera, pero si se exige al vehículo fuerte
trabajo de tracción o trabajo en todo terreno, se
conectará además la tracción delantera, con lo cual
resultará el vehículo convertido en uno de tracción a
las 4 ruedas. Además de esto, llevan bloqueos de
diferencial de tal modo que incluso en el caso de las
más dificiles condiciones del suelo (fango, superfi-
cies heladas) el vehículo permanezca con capacidad
de movimiento y tracción. Los automóviles de
turismo y los industriales que tengan que utilizarse
en el campo también son de tracción a las 4 ruedas.
Llevan un mecanismo distribuidor que,
frecuentemente, contiene también una reductora que
puede conectarse a voluntad. El mecanismo
distribuidor suele embridarse junto a la caja de
velocidades; hay dos árboles de transmisión que van
a los diferenciales del eje delantero y del eje trasero,
provistos de un bloqueo de diferencial. No siempre
puede desconectarse la transmisión a las ruedas de
uno de los ejes motrices del vehículo.
Fig. 35. Tracción a las cuatro ruedas.
Motor delante del eje delantero.
Motor sobre el eje delantero.
Motor transversal sobre el eje delantero.
Fig. 34. Tracción delantera.

En los vehículos industriales con gran
capacidad de carga, en los vehículos pesados militares
y para remolcadores, también pesados, son, por lo
Fig. 36. Camión con tres ejes propulsados.
general necesarios más de dos ejes con objeto de que
no se sobrepase la carga máxima por eje que autorizan
los reglamentos de tráfico por carretera. Estos
vehículos van equipados con eje delantero propulsado
y dos ejes traseros también propulsados, Fig. 35. Cada
uno de los ejes traseros va provisto de su mecanismo
diferencial propio. Si la propulsión viene del
mecanismo destribuidor a cada uno de los ejes
traseros, se habla de ¨propulsión paralela¨. Si la
propulsión procedente del cambio de velocidades, o
del mecanismo distribuidor, pasa a través del árbol
articulado de transmisión solamente al mecanismo
diferencial del 1er. eje trasero y de allí al mecanismo
diferencial del 2o
. eje trasero, se estará en presencia
de lo que se llama ¨propulsión en tándem¨, Fig. 35.
En esta disposición el momento de giro del motor
tiene que ser transmitido a los diferenciales de los
dos ejes traseros a través de mecanismos de engranaje
cónico y cilíndrico intercalados.

ARBOL DE IMPULSIÓN
Descripción
Los árboles impulsores transmiten la fuerza
desde el engranaje del diferencial a las ruedas. En el
caso de un vehículo FF, los árboles impulsores deben
también tener otros dos requerimientos:
1. Ellos deben de tener un mecanismo que absorba
los cambios de longitud de los ejes impulsores de
acuerdo a los movimientos ascendentes y
descendentes de las ruedas.
2. Puesto que las mismas ruedas son usadas para la
dirección y para la impulsión, ellas deben de estar en
capacidad de mantener el mismo ángulo de operación
mientras que las ruedas delanteras son viradas y las
ruedas deben de girar a velocidades uniformes.
En la ilustración superior derecha, se muestra
la condición de las ruedas delanteras cuando son
viradas y en la inferior se muestra la condición durante
el rebote.
Como se muestra claramente en las
ilustraciones, el ángulo de la junta hacia afuera (junta
lateral de la rueda) es extremadamente grande cuando
las ruedas delanteras son giradas. Por lo tanto, la junta
hacia afuera generalmente debe ser diseñada de modo
que pueda doblarse 40∞o más. El mayor ángulo de
esta junta puede ser más pequeño dependiendo del
radio de giro del vehículo.
El ángulo permisible de la junta hacia adentro
(junta lateral del transeje) no requiere ser tan grande
y generalmente puede ser de aproximadamente 20∞.
Sin embargo, dada la longitud de los árboles de
impulsión, pueden cambiar, particularmente cuando
las ruedas delanteras saltan y rebotan, se requiere el
deslizamiento en dirección axial. El deslizamiento es
generalmente de 25-50 mm (0.98 - 1.97 pulg.) Y
mientras ellos satisfagan los requerimientos del
ángulo de la junta y el deslizamiento, los árboles
impulsores son requeridos también para transmitir
los movimientos rotacionales a las ruedas a
velocidades uniformes y tienen una pequeña
resistencia al deslizamiento, etc., mientras mantienen
baja vibración y ruido y proveen buenas
características de dirección. Figs. 1 y 2.
UNIDAD II
Arbol de Impulsión
Junta hacia adentro
Junta hacia afuera
Rueda
ø
Motor Transeje
ø: Angulo de la junta
Fig. 1. Condición de dirección
Rueda
Junta hacia
Junta hacia
S
ø2
Motor
Transeje
ø1
ø: Angulo de la junta
S: Deslizamiento ( en la ilustración la cantidad de
deslizamiento exterior).
Fig. 2. Rebote de la rueda.
afuera
adentro

ARBOL DE IMPULSIÓN
Construcción
1. Construcción de las juntas de velocidad constante
Junta birfielo
Como se muestra en la figura No. 3; la guía
interna se fija dentro de la guía externa en forma de
taza, con seis bolas de acero sostenidas por una
canastilla entre ellas. La construcción de este sistema
es simple y la capacidad de transmisión es grande,
tal que se usa ampliamente en vehículos con tracción
delantera.
paralelos. La construcción de este sistema es simple
y no es caro. Generalmente, este tipo de junta puede
moverse en la dirección axial. Fig. 4.
Arbol de impulsión
Guía interior
Guía exterior
Bola de
acero
Canastilla de
bolas
Fig. 3
Junta de Trípode
En esta junta, hay un tripode con tres ejes
muñones sobre el mismo plano. Tres rodillos son
fijados en estos muñones y colocados en cada rodillo
como tres tulipanes con canales, los cuales son
Eje del muñón
Tulipán
Trípode
Rodillo
Eje
impulsor
Fig. 4
2. Principio de la junta de velocidad
constante
Una curvatura especial se le ha dado al
asiento de la bola, de tal manera que la interacción
del punto (0) de las líneas centrales y los ejes impulsor
e impulsado están siempre en la línea que conecta el
centro (p) de cada bola de acero, como resultado las
rpm del eje impulsor son siempre idénticas al del eje
impulsado. Fig. 5.
3. Longitud del árbol impulsor
Las longitudes de los árboles impulsores
difieren dependiendo de las ubicaciones del motor y
del transeje. Además, dependiendo de la construcción

ARBOL DE IMPULSIÓN
del transeje, la longitud de los árboles impulsores
derecho e izquierdo pueden ser iguales o desiguales.
Si los árboles impulsores no son de igual longitud, la
rapidez del árbol más largo es menor que la del eje
más corto, así que la vibración torsional que ocurre
durante la transmisión del torque es mejor absorbida.
Esto podría derivar en vibración, ruido y un manejo
inestable.
Tipo de amortiguador dinámico
Como se muestra en la figura 6, este tipo de
árbol impulsor tiene un amortiguador dinámico
instalado sobre el árbol impulsor largo donde es más
probable que ocurran la torsión o vibración.
Este amortiguador dinámico está instalado
sobre el árbol impulsor mediante un cojín de goma.
Cuando el árbol impulsor se torsiona o vibra, la inercia
del amortiguador tiene la tendencia de hacerlo girar
a velocidad constante, de forma que el cojín de goma
se deforma y absorve la torsión o vibración.
La diferencia de longitud de los árboles
impulsores derecho e izquierdo también puede causar
que el volante de la dirección tire hacia un lado,
haciendo que el vehículo se desvíe durante un
arranque rápido o una aceleración intempestiva. Este
fenómeno es conocido como torque dirigido.
Arbol de impulsión
Arbol
impulsado
Fig. 5
Amortiguador dinámico
Cojín de goma
Fig. 6

ARBOL DE IMPULSIÓN
El siguiente método es usado para reducir la
vibración, ruido o inestabilidad en el manejo, como
resultado de ésto y problemas similares y de este
modo mejorar las características de uso del vehículo.
Tipo de árbol hueco
Como se muestra en la fig. 7 el árbol impulsor
más largo es hueco y su diámetro es mayor, de modo
que aumenta su rigidez, de modo que la rigidez de
los árboles impulsores es casi igual.
hueco
Arbol impulsor derecho
Fig. 7

ARBOL DE IMPULSIÓN
Tipo de árbol impulsor central
Como se muestra en la Fig. 8, un árbol
intermedio es usado en el lado del árbol más largo,
haciendo posible usar árboles impulsores de la misma
longitud en ambos lados.
Este tipo de sistema de árbol de impulsión es
usado en muchos vehículos donde la diferencia de
longitud de los dos árboles es grande y a menudo es
usado en casos donde el motor y el transeje están
montados transversalmente.
Si la diferencia en las longitudes de los dos
árboles es grande, es más probable que ocurra el
torque dirigido. Durante los arranques rápidos o
aceleración intempestiva, la parte delantera del
vehículo ¨flota¨ y el ángulo de la junta del árbol
impulsor se hace grande, de forma que se genera un
movimiento, el cual tiende a causar que las ruedas
giren en torno al eje vertical de la junta hacia afuera a
la de adentro. Este movimiento llega a ser el mayor
cuando el ángulo de la junta es mayor.
Por lo tanto, como se muestra en la Fig. 9 , el
movimiento generado es más pequeño de los dos
árboles impulsores (con el mayor ángulo de la junta
01), el cual tiende a causar que el giro de la rueda
hacia el interior sea más grande, mientras que el árbol
impulsor más largo (con el menor ángulo de la junta
02) es el menor, así que el vehículo tiende a desviarse
hacia el lado del árbol impulsor más largo.
Un método para prevenir el torque dirigido
es instalar un eje intermedio, entonces se tendrán ejes
impulsores de la misma longitud. Si esto se hace y
los ángulos de las juntas 01 y 02 de los dos árboles
son iguales, así los momentos que actúan causan que
las ruedas delanteras giren hacia adentro y se cancelen
entre si y la estabilidad en línea recta del vehículo se
mantiene. Fig.10.
Fig. 8
Arbol intermedio

ARBOL DE IMPULSIÓN
Angulo de la junta ø1 Angulo de la junta ø2
Fig. 9
ø1
>ø2
Angulo de la junta ø1
Angulo de la junta ø2
Arbol intermedio
Transeje
ø1
= ø2
Fig. 10

EMBRAGUE
El embrague transmite el momento de giro
del motor al mecanismo de cambio de velocidades.
Hay embragues de fricción y embragues
hidrodinámicos. En los automóviles con cambio de
velocidades accionado a mano se emplean embragues
de fricción.
El embrague de fricción constituye una unión
desacoplable. Si se acciona, se interrumpe la
transmisión de fuerza del motor al cambio de
velocidades. El embrague en su posición normal está
por lo tanto acoplado. Al accionarlo se desacopla.
*El embrague es necesario para la puesta en
marcha del vehículo.
Para poder ceder el momento de giro
necesario para la puesta en marcha, hay que llevar
previamente el motor a un determinado número de
revoluciones. Esto se realiza con el embrague
desacoplado y con la marcha puesta. Al embragar,
transmite el embrague el momento de giro del motor
al cambio de velocidades primeramente por fricción
de deslizamiento. El embrague deslizante actúa sobre
el motor frenándolo y sobre el vehículo propulsándolo
a través del cambio de velocidades y del
accionamiento del eje (o de los ejes). Después de
terminado el proceso de puesta en marcha queda el
embrague totalmente acoplado y transmite por
fricción de adherencia el momento de giro del motor
al mecanismo de cambio de velocidades.
* El embrague es necesario para conectar las
marchas.
Con objeto de que las velocidades del
mecanismo de cambio puedan conectarse bien no
deben las ruedas del mecanismo o los manguitos estar
cargados por transmisión de fuerzas durante el
proceso de conexión. El flujo de fuerza del motor al
mecanismo de engranajes debe por lo tanto
interrumpirse mediante desembragado.
Embragues de Fricción
Según sea el número de los discos de
embrague, se distingue entre embragues de un solo
disco y embragues de discos múltiples, funcionando
en seco o en aceite.
* Constitución de un embrague de un solo disco
(seco)
El embrague de un solo disco (Fig. 1) tiene 3
partes principales, tapa, disco del embrague y
mecanismo de desembrague.
La tapa del embrague puede ser de hierro
fundido, de fundición maleable o de plancha de acero.
A ella van aplicadas la placa de desembrague, la
palanca de desembrague y la placa de presión y, según
sea el tipo de embrague, un resorte de presión central
de 6 a 12 resortes dispuestos en la periferia de la placa
de presión.
Sobre el disco del embrague va remachada
la capa de guarnición o en discos pequeños
sencillamente pegada a dicho disco. Sobre el árbol
de embrague o árbol de accionamiento constituido a
modo de árbol de chaveteros múltiples puede
deslizarse axialmente el disco de embrague; sin em-
bargo, no puede girar con respecto al árbol. De esta
manera se puede transmitir el momento de giro
propulsor.
Cuando el árbol de chaveteros múltiples va unido
mediante una brida al árbol de accionamiento del
mecanismo de engranajes se llama árbol de embrague.
UNIDAD III
Embrague

EMBRAGUE
Si el árbol de cambio es al mismo tiempo árbol de
embrague recibirá el nombre de árbol motor o de
accionamiento.
Soporte
de retroceso
o desembragar
con anillo de
grafito
Fig 1. Embrague de un solo disco.
Dispositivo de desembrague. Contiene un
cojinete de empuje que normalmente, es de
rodamiento que puede cargarse axialmente. Se utiliza
los cojinetes de desembrague colocados sobre un
casquillo deslizante, o los oscilantes montados sobre
una horquilla de desembrague.
El cojinete de desembrague con casquillo deslizante,
(fig. 2), es apropiado tanto para embragues de ajuste
con juego, como para embragues sin juego. En el
ajuste sin juego, el anillo interior del rodamiento de
desembrague apoya constantemente en las palancas
de desembrague o en las lenguetas del resorte de
membrana y, cuando el motor está en marcha, gira
con él también en caso que el embrague esté acoplado.
Fig. 2 Cojinete de desembrague con casquillo
deslizante.
El cojinete de desembrague apoyado en
forma oscilante sobre una horquilla de desembrague
(Fig. 3), se utiliza para embragues con juego. El
cojinete de desembrague no debe ser arrastrado más
que cuando el embrague está desacoplado. Como este
sistema de desembrague tiene un desplazamiento ra-
dial al desembragar y al embragar, para reducir el
rozamiento entre el cojinete y la placa de
desembrague, las superficies de deslizamiento del
cojinete de desembrague o de la placa suelen llevar
una capa de teflón.
Funcionamiento de un embrague de un solo disco con
resortes de presión.
Anillo
Lengüeta del muelle
de membrana
Horquilla de
desembrague
Placa de presión
del embragueVolante
del motor
Guarnición o forro del
embrague
Disco de embrague
Cubo de
embrague
Árbol de
embrague
Soporte de
guía del
embrague
Palanca de
desembrague
Placa de
desembrague
Árbol de
desembrague
Tapa del embrague
Resortes del
embrague (6 a 12
resortes
distribuidos en la
periferia)

EMBRAGUE
Embrague Acoplado, (fig. 4)
Los resortes aprietan la placa de presión del
embrague contra el disco del embrague. Como el
disco puede desplazarse axialmente sobre el árbol de
accionamiento, la placa de presión lo aprieta contra
la superficie de rozamiento del volante del motor. De
esta manera, el volante queda acoplado, por la acción
de las fuerzas de rozamiento, con el árbol de
accionamiento de la caja de cambios a través del disco
del embrague. Como el volante y la tapa del embrague
están atornillados entre sí y la placa de presión del
embrague está unida a la tapa por medio de unos
tetones de arrastre, el disco del embrague es accionado
tanto por el volante como por la placa de presión del
embrague.
Los embragues deben disponerse de modo
que el momento de giro que puedan transmitir sea
entre el 50 y el 100% mayor que el momento máximo
de giro producido por el motor.
Embrague Desacoplado, (fig. 5)
Al accionar el pedal de embrague, el cojinete
de desembrague se aprieta contra la placa de
desembrague, accionandola. Esta palanca levanta
ahora la placa de presión del embrague venciendo la
fuerza de apriete de los resortes y la separa del disco
del embrague. De ese modo éste se desprende de la
superficie de fricción del volante y queda libre entre
éste y la placa de presión. La transmisión de fuerzas
queda interrumpida. Si se suelta de nuevo el pedal de
embrague, éste vuelve a acoplarse. El pedal y el
cojinete de desembrague vuelven a su posición inicial
por la acción de un fuerte resorte de retroceso.
Palanca de
desembrague
Cojinete de empuje
desconectado
Desplazamiento
radial
Horquilla de
desembrague
Cojinete de empuje
en avance
Fig. 3. Cojinete de desembrague oscilante.
Fig. 4. Embrague acoplado.
Funcionamiento de un embrague de un
solo disco con resortes de presión.

EMBRAGUE
Lengüeta del resorte
Cojinete
Horquilla de
desembragueDisco del embrague
Juego de Separación, fig. 5
Se denomina así la distancia entre las dos su-
perficies de guarnición de embrague con la superficie
del volante y con la superficie de la placa de presión
del embrague cuando están desembragadas. La
distancia entre la superficie del volante y la guarnición
orientada hacia él es de 0,3 a 0,5 mm. Como la
distancia entre la superficie de fricción de la placa de
presión del embrague y la cara de guarnición orientada
hacia ella tiene la misma magnitud, el juego de
separación resulta tener, en total, de 0,6 a 1 mm.
Embrague de Resorte de Membrana
Este embrague lleva un resorte de membrana
que reúne las funciones de la palanca de desembrague
y del resorte de presión del embrague, por lo que faltan
estas dos piezas. El resorte de membrana es un resorte
en forma de plato o de disco provisto de ranuras
radiales, Fig. 6.
El embrague de resorte de membrana tiene
la ventaja esencial de que su efecto de acoplamiento
es más suave. Hay embragues de resorte de membrana
con desembrague por presión y desembrague por
tracción.
Juego de
separación
Fig. 5. Embrague desacoplado.
Fig. 6. Embrague con resorte de membrana.
con Desembrague por presión, Fig. 7
El resorte de membrana, visto en sección,
forma una palanca de dos brazos. Cerca del borde

EMBRAGUE
exterior, el resorte de membrana está sujeto entre dos
anillos de apoyo.
En estado embragado, el resorte de mem-
brana aprieta, con su borde exterior, la placa de
presión del embrague contra el disco del embrague.
Al desembragar, el cojinete de desembrague se aprieta
contra el borde interior de las lenguetas del resorte
de membrana. De esta manera, las lenguetas basculan
sobre los anillos de apoyo, el resorte de membrana se
separa de la placa de presión del embrague, es decir,
ésta se descarga y por tanto, se interrumpe la
transmisión de fuerzas. Por medio de unos resortes
de laminilla colocados radialmente la placa de presión
del embrague se mantiene junto a la tapa del
embrague. Estos resortes de laminilla transmiten la
mitad del momento de giro del motor a la placa de
presión del embrague y sirven, al mismo tiempo de
resortes de retroceso al desembragar.
con Desembrague por Tracción, (fig. 8)
El resorte de membrana forma, visto en
sección, una palanca de un solo brazo. Su borde ex-
terior se apoya en la tapa del embrague.
En estado embragado, el resorte de mem-
brana aprieta a la placa de embrague contra el disco
de embrague a una distancia aproximadamente igual
a 1/3 de su brazo de palanca, medido desde el borde
exterior del resorte. Al desembragar, el cojinete de
desembrague tira de las lenguetas del resorte de mem-
brana. Con esto, el resorte bascula alrededor de su
borde exterior y descarga la placa de presión del
embrague. Se interrumpe así la transmisión de
fuerzas.
Este tipo de embrague tiene menor altura y
una construcción más simple que la del resorte de
membrana con desembrague a presión.
DesembragadoEmbragado
Fig. 7. Embrague con resorte de membrana y
desembrague por presión.
Fig. 8 Embrague con resorte de membrana y
desembrague por tracción.
DesembragadoEmbragado

EMBRAGUE
Ballestas distribuidas en la periferia
Volante del motor
Anillo intermedio
Placa de presión del
embrague
Palanca de
desembrague
Cojinete de
desembrague
Resortes del embr.
distribuidos en la periferia
Dispositivo
corredizo
Disco conductor
del embrague
Embrague de doble disco
Cuando el mayor disco que pueda disponerse
en el volante no sea suficiente para transmitir el
momento de giro del motor, habrá que emplear un
embrague de dos discos.
Este embrague, además de las piezas del
embrague de un solo disco, tiene una placa de presión
intermedia y otro disco de embrague. La placa de
presión intermedia del embrague se halla dispuesta
entre los dos discos de embrague.
La figura No. 9 muestra las partes principales
de un embrague de dos discos, cuya placa de presión
intermedia es accionada por el volante. En las
entalladuras de la placa de presión intermedia agarran
los tetones del volante. En algunos embragues esas
piezas de arrastre van dispuestas en la tapa del
embrague. La placa de presión intermedia es entonces
accionada por la tapa del embrague en vez de serlo
directamente por el volante.
La figura No. 10 presenta un embrague de
dos discos de otro tipo constructivo. La tapa con la
placa de presión del embrague, el disco del lado del
cambio y la placa de presión intermedia están unidos
por un anillo intermedio para formar una unidad. En
los juegos de recambio se suministra suelto el disco
de embrague del lado del motor. El centrado y
accionamiento de la placa de presión intermedia del
embrague no se realizan por medio de tetones, como
en el caso del embrague de dos discos de la figura,
sino mediante láminas unidas al anillo intermedio.
En el estado de embrague desembragado esos resortes
retiran la placa de presión intermedia. Con objeto de
que al desembragar queden con toda seguridad libres
los dos discos de embrague, va la placa de presión
intermedia provista de un dispositivo de empuje. Con
ello al desembragar la carrera de desembrague se hace
de la misma magnitud en ambos lados.
volante del
motor Pieza de
arrastre
Disco conductor
del embrague
Entalladuras para
piezas de arrastre
Discos del
embrague
Tapa del embrague
Fig. 9. Partes principales de un embrague de dos
discos.
Fig. 10. Embrague de dos discos.

EMBRAGUE
Con el desgaste de las guarniciones se
reajusta automáticamente el dispositivo de empuje
en virtud del esfuerzo que ejercen los resortes de
presión sobre la placa de presión del embrague. En
estado de desembragado el dispositivo de empuje
apoya sobre el anillo intermedio y en estado de
embragado, sobre el volante. Entonces se realiza
también el reajuste del dispositivo de empuje con el
desgaste de la guarnición. Este embrague tiene una
limitación en el desgaste de la guarnición. Cuando
ésta se desgasta más allá del límite el embrague,
resbala.
Modo de funcionar
En un embrague de dos discos, la fuerza de
los resortes de presión del embrague es de magnitud
tan grande como en un embrague de un solo disco
cuya guarnición tenga las mismas dimensiones. El
momento de giro que puede transmitirse es, sin em-
bargo, doble porque las cuatro superficies de fricción
de los dos discos son accionados por volante, por la
placa de presión intermedia y por la placa de presión.
Al desembragar se tiene en la placa de desembrague
lo mismo que en el cojinete de desembrague el doble
recorrido que en el embrague de un solo disco. Esto
procede de que la placa de presión tiene que moverse
el doble con objeto de que las 4 superficies de fricción
puedan quedar libres (unos 0.3 mm a 0.5 mm para
cada superficie de fricción). El juego de separación
valdrá con esto 1,2 mm a 2 mm, según la clase de
embrague.
Discos de Embrague Rígidos
La guarnición va remachada o pegada al
disco, no se aplica de modo elástico.
Discos de Embrague Elásticos
Para obtener un acoplamiento suave, casi
todos los embragues tienen hoy día discos elásticos.
En estos discos de embrague la corona del disco va
dividida en segmentos mediante hendiduras, Fig. 11.
Estos segmentos están abombados fuera del plano del
disco y soportan la guarnición. Otros discos elásticos
de embrague llevan entre el disco plano y el
recubrimiento con la guarnición unas capas elásticas
intercaladas, fig. 12.
La elasticidad axial de las guarniciones está
dimensionada de tal forma que en la puesta en marcha
tomen un contacto suave y en el estado de embrague,
totalmente embragado queden adaptadas al disco casi
planas del todo.
Guarnición del
embrague
Corona del
disco
Corte
ampliado
Fig. 11. Segmentos elásticos en el disco.

EMBRAGUE
Discos de Embrague con
Amortiguadores de Oscilaciones
Giratorias
Estos discos tienes una elasticidad torsional
y una amortiguación por fricción, (Fig.13). El cubo
del disco de embrague va unido a la parte de disco
provista de la guarnición mediante resortes
helicoidales. En virtud de esta elasticidad torsional
resulta posible un limitado giro entre el cubo y la parte
de disco que lleva la guarnición. El dispositivo para
la fricción previsto en la parte del cubo amortigua en
esos giros las oscilaciones giratorias entre la parte
del cubo y la parte de disco que lleva la guarnición.
La fuerza de presión necesaria para la fricción se
obtiene mediante resortes. Por lo general se emplean
resortes de platillo que ahorran espacio. Mediante el
efecto combinado de la elasticidad torsional y la
amortiguación por fricción se amortiguan las
oscilaciones giratorias que provienen del motor,
evitando que lleguen a los mecanismos de propulsión.
Sobre la función del embrague y sobre el
proceso de puesta en marcha del vehículo no tiene el
amortiguador torsional influencia alguna. Por esta
razón los discos de embrague con amortiguador tor-
sional se realizan casi siempre a modo de discos
elásticos,( Fig. 14). Existen también amortiguadores
de torsión que constan de una parte de goma elástica
dispuesta en el cubo del disco de embrague. En estos
tipos de construcción hay unos segmentos de goma
que unen entre sí el cubo y la parte de disco provista
la guarnición.
Capa elástica intermedia
Corte
ampliado
Fig. 12. Capas elásticas intercaladas.
Dispo-
sitivo
de
fricción
Elasticidad de torsión
Fig. 13. Disco de embrague con
amortiguador de torsiones.

EMBRAGUE
Jaula del embrague, con
rueda de accionamiento
Perno de presión del embrague
Cubo del embrague
Pieza de presión del embrague
Laminillas de acero del
embrague
Laminillas de fricción del
embrague
Placa de presión del
embrague
Resortes de presión del
embrague
Guarnición del Embrague
Por regla general es un tejido de amianto
con inclusiones metálicas (cobre o latón). Estos
tejidos de amianto están embebidos en resina sintética,
prensados en molde y endurecidos. Para elevadas
solicitaciones térmicas se utilizan elementos de
fricción cerámico -metálicos.
Discos Ceram
En lugar de las guarniciones de fricción
usuales, se remachan por parejas unas plaquitas de
fricción metálico-cerámicas. Por razones de peso, el
plato tiene forma de estrella, Fig. 15. Sólo se utilizan
cuando aparecen solicitaciones extremadamente
elevadas, como en las niveladoras de terrenos.
Embragues en Baño de Aceite
Llevan un gran número de discos de
embrague, también llamados elementos de embrague.
Estos discos están dispuestos alternativamente como
discos de accionamiento y discos impulsados y
funcionan dentro de la caja del embrague en un baño
de aceite, Fig. 16.
Los embragues de discos múltiples en baño
de aceite se utilizan frecuentemente en las
motocicletas. Por llevar varios discos se pueden
construir de menor diámetro; además, son de mayor
elásticidad, pero por otro lado tienen tendencia a
pegarse.
Cazoletas de fricción
cerámico - metálicas
Fig. 15. Disco de material cerámico.
Fig. 16. Embrague de discos múltiples con laminillas
de acero ( despiece).
Fig. 14 Disco de embrague elástico con
amortiguador de torsiones
guarnición
resorte
Marchando libremente Bajo arrastre de fuerza
guarniciónresorte

EMBRAGUE
Los discos de accionamiento de embrague
(laminillas de fricción) están dentados exteriormente;
sus dientes engranan en las ranuras de la jaula de
embrague. Las laminillas de fricción de acero pueden
revestirse de plástico o de corcho. Como la jaula del
embrague es accionada por el cigüeñal a través de
una rueda dentada o de una cadena, los discos de
accionamiento giran siempre cuando el motor está
en funcionamiento.
Los discos de embrague impulsados
(laminillas de acero) tienen dentado interior, sus
dientes engranan en las ranuras del cubo del
embrague. Las laminillas de acero son discos de acero
templado sin recubrimiento, pero llevan depresiones
y ranuras laterales para que en estado desembragado,
el aceite pueda llegar a la superficie de las laminillas.
Al embragar, se expulsa el aceite permitiendo un
embrague suave.
La placa de presión del embrague está
atornillada al cubo del embrague. Los resortes de
presión que actúan sobre esta placa comprimen con
fuerza la placa de presión, las laminillas de fricción y
las laminillas de acero. Las laminillas de fricción
arrastran por rozamiento a las laminillas de acero; la
jaula del embrague y el cubo quedan unidos por
arrastre de fuerzas. El momento de giro del motor se
transmite al árbol de accionamiento de la caja de
cambios a través de la jaula del embrague, las
laminillas de fricción, las laminillas de acero y la placa
de presión del embrague, Fig. 17.
Al desembragar, el dispositivo de desembrague
suelta la placa de presión del embrague a través del
perno de presión y la pieza de presión del embrague
venciendo la fuerza de los resortes. La placa de
presión se separa de los discos de embrague. Queda
así interrumpida la transmisión de fuerzas, Fig. 17.
Accionamiento del Embrague
Accionamiento mecánico del embrague
La fuerza del pie se transmite al cojinete de
desembrague a través del pedal de embrague y del
árbol de desembrague, o también por varrillaje o
cable. Las relaciones de transmisión de fuerza están
elegidas de modo que la fuerza del pie al desembragar
no tenga que ser excesiva y que, sin embargo, el
recorrido del pedal no sea muy grande.
Rueda de accionamiento
por cadena
Jaula del
embrague
Laminillas de fricción del
embrague
Resortes de
presión
Placa de
presión del
embrague
Pieza de
presión del
embrague
Cubo del
embrague
Laminillas de acero del embrague
Perno de presión
del embrague
Árbol de
accionamiento de
la caja de cambios
Fig. 17. Embrague de discos múltiples con
laminillas de acero ( conjunto)

MANDO HIDRÁULICO DEL EMBRAGUE
Accionamiento hidráulico del
embrague, (fig. 1)
La fuerza del pie se transmite al émbolo del
cilindro emisor a través del pedal de embrague y de
una varilla; de allí, el líquido hidráulico transmite la
fuerza al émbolo del cilindro receptor y al dispositivo
de desembrague. La parte hidráulica está formada por
el cilindro emisor, la tubería, el tubo flexible de unión
y el cilindro receptor. Las tuberías pueden colocarse
protegidas en el vehículo y pueden salvar sin
dificultad grandes distancias, por ejemplo, en ómnibus
con motor trasero. La instalación hidráulica no
necesita mantenimiento especial.
Cilindro Emisor, (fig. 2)
El émbolo del cilindro emisor es un émbolo
doble con obturadores primario y secundario
respectivamente. El obturador primario cierra la
cámara de presión; el secundario estanqueiza hacia
afuera. La parte hidráulica del accionamiento del
embrague está llena de líquido de frenos desde el
recipiente compensador hasta el cilindro receptor. La
cámara entre el obturador primario y el secundario
está en comunicación con el recipiente compensador
mediante un taladro de llenado. En posición de reposo,
es decir en estado de embragado, el obturador
primario del émbolo está un poco delante del taladro
de compensación, el cual para esta posición del
émbolo une la cámara de presión con el recipiente
compensador. Con ello se hace posible una
compensación de presión y de volúmen en el sistema
hidráulico de accionamiento del embrague. La parte
delantera del émbolo con el obturador primario está
conformada a manera de válvula. Cuando al embragar
es llevado el émbolo rápidamente a su posición de
reposo se dobla hacia atrás el obturador primario, con
lo cual, a través de taladros, puede fluir líquido de la
cámara existente entre ambos obturadores a la cámara
de presión. Con esto se evita una penetración de aire.
El cilindro emisor corresponde, en su construcción,
al cilindro principal de un sistema de frenos
hidráulicos.
Cilindro Receptor, (Fig. 3)
Lleva en su cuerpo una válvula para la purga
del sistema hidráulico del embrague. El émbolo lleva
para hacer la junta estanca, un retén obturador anular
en su lado de presión. El otro lado toca al vástago de
presión que es ajustable en posición y que constituye
UNIDAD IV
Mando Hidráulico del Embrague
Cilindro emisor
Tubería
Varilla de presión
Cilindro receptor
Tubo flexible Resorte de
recuperación
Fig. 1. Accionamiento hidráulico del embrague.

un elemento de unión entre émbolo receptor y
dispositivo de desembrague.
Modo de Funcionar el Accionamiento
Hidráulico del Embrague
En el estado de embragado debe existir en el
cilindro emisor entre la varilla del émbolo y el émbolo
un juego de 0,5 mm a 1mm, (Fig. 2).Al desembragar
se salva este juego y el émbolo del cilindro emisor es
desplazado. El obturador primario tapa entonces el
taladro de compensación y el líquido de freno es
comprimido contra el émbolo del cilindro receptor.
Este émbolo se mueve en virtud de la presión del
líquido y desembraga mediante una varilla de enlace
y el dispositivo de desembrague. La presión de la
tubería no debe sobrepasar en esto los 250 N/cm2
(25
bar).
Al embragar, los resortes de presión del
embrague y los de recuperación oprimen al émbolo
receptor y el emisor nuevamente a su posición de
partida. Aquí interviene la acción de válvula del
obturado primario (véase cilindro emisor).
Juego de Embrague
Embrague con juego
Entre la placa de desembrague y la cara del
cojinete de desembrague queda un juego de 1 a 3 mm.
Por la relación de los brazos de palanca, en el pedal
de embrague se tiene un juego (recorrido muerto) de
10 a 30 mm, Fig. 4.
En el accionamiento hidráulico, entre la
horquilla de desembrague y la varilla de presión del
cilindro receptor, el juego ha de ser de 2 a 4 mm.
Recipiente
compensador
Taladro
Émbolo
Varilla del
émbolo
Fuelle de goma
Obturador secundario
Cámara de presión
0.5 mm… 1 mm
Conexión
para
tubería
Fig. 2. Cilindro emisor.
Válvula de purga
Retén
obturador
anular
Émbolo
Carcasa
Vástago de
presión
Fig. 3. Cilindro receptor.
orificio de
ventilación
Taladro de
compensación
obturador
primario

En este tipo de construcción del embrague,
el juego es necesario para que el embrague pueda
acoplarse totalmente aunque estén algo desgastadas
las guarniciones del embrague.
La placa de presión del embrague se desplaza
en dirección al volante en la cuantía del desgaste de
las guarniciones. La palanca de desembrague invierte
este movimiento, desplaza la placa de desembrague
hacia el cojinete de desembrague y el juego del
embrague disminuye. Hay que ajustarlo
oportunamente ya que al aumentar el desgaste de las
guarniciones del embrague el juego desaparecería
totalmente con lo que la placa de desembrague tendría
contacto con el cojinete de desembrague sin accionar
el pedal. El efecto de apriete de los resortes de presión
disminuiría y como consecuencia, el embrague
patinaría. El calor de rozamiento que se produciría
daría lugar a quemaduras en las guarniciones del
embrague. También podría transmitirse el calor a la
placa de presión del embrague y a los muelles que al
ponerse al rojo, perderían su elasticidad. Por
recalentamiento, el volante podría pavonarse y
deformarse.
El ajuste del juego del embrague se hace, en
los embragues de accionamiento mecánico, en el
pedal o en la varilla del embrague, Fig. 4.
Para determinar el juego, hay que apretar la
horquilla de desembrague contra la fuerza del resorte
de retroceso, hasta que se note que el cojinete del
desembrague toca a la placa de desembrague. El juego
se ajusta atornillando o desatornillando la varilla de
presión del cilindro receptor, Fig. 5.
Recorrido muerto
10mm a 30 mm
1mm a 3mm
Tope
Tornillo de
corrección
Tope para el pedal
de embrague
Fig. 4. Juego del embrague.
Juego
Fig. 5. Accionamiento hidráulico del embrague con juego.

Embrague sin Juego
Son posibles los embragues sin juego en los
embragues de resorte de membrana, tanto si son de
desembrague a presión o a tracción. El cojinete de
desembrague apoya siempre en la parte posterior de
las lenguetas del resorte de membrana y gira
constantemente con ellas.
El cojinete de desembrague aprieta, con una
pequeña fuerza de pretensión de unos 40 N contra la
parte posterior de las lenguetas del resorte de mem-
brana. La fuerza de pretensión la produce un resorte
situado en el cilindro receptor y se transmite a la
varilla de presión por medio del émbolo, Fig. 6.
El embrague se reajusta automáticamente de
acuerdo con el estado de desgaste del disco de
embrague, venciendo la fuerza del resorte en el
cilindro receptor.
En este tipo de embrague no hay ningún tope
fijo para la posición de reposo del pedal, por lo que
puede ajustarse libremente al aumentar el desgaste
de las guarniciones.
Embragues Automáticos
Embragues hidrodinámicos
Se les denomina también embragues
hidráulicos o embragues de líquido. Están formados
por una rueda de bomba (rueda primaria) y una rueda
de turbina (rueda secundaria). El embrague hidráulico,
con su caja está embridado al motor y forma un parte
de la masa de inercia. Los álabes de la rueda de bomba
están unidos fijamente a la caja.Al contrario, la rueda
de turbina va unida a la parte motriz del embrague
de fricción, (Fig. 7). El embrague de fricción sirve
para cortar el flujo de fuerzas durante el cambio de
marchas.
La rueda de bomba es accionada por el mo-
tor y pone en movimiento el aceite hidráulico que
sirve de medio transmisor de fuerzas. Al aumentar el
número de revoluciones, el aceite hidráulico tiende a
Obturador anular
Émbolo Varilla de
presión
Fig. 6. Cilindro receptor para embrague sin juego. Fig. 7. Embrague hidrodinámico con embrague de fricción.
Embrague de fricción
Accionamiento
Corriente
de aceite
Rueda de
turbina
Rueda de
bomba
Engranajes (caja de
cambios)
Salida
de la
fuerza

ir hacia el exterior de los álabes de la rueda de bomba,
que están colocados radialmente y allí ejerce presión
sobre la rueda de turbina transmitiendo su energía
cinética a la misma. La rueda de turbina comienza a
girar y cede otra vez energía cinética a la caja de
cambios. En la rueda de turbina, la corriente de aceite
de los álabes radiales se dirige hacia el cubo de la
rueda y desde allí es aspirado de nuevo por la rueda
de bomba; de esta manera se obtiene un circuito
cerrado de aceite. Si el número de revoluciones es
pequeño, el embrague hidráulico tiene un gran
deslizamiento, por lo que es posible un arranque
suave.
Embragues Centrífugos
En los embragues centrífugos, el motor
acciona unos segmentos basculantes de embrague, o
unas masas centrífugas, que se mueven hacia el exte-
rior al aumentar el número de revoluciones.
En los embragues centrífugos con segmentos de
embrague que llevan guarnición de embrague, el
arrastre por fuerza con el tambor del embrague se
efectúa a partir de unas 1000 1/min. Para que el
embrague sea suave, la fuerza del resorte de una parte
de los segmentos de embrague se calcula de modo
que el cierre por fuerzas de arrastre se efectúe a un
número de revoluciones más bajo, Fig. 8.
En otro tipo de embragues centrífugos, los
pesos centrífugos en forma de rodillo, se deslizan por
unas pistas o guías en forma de cuña que se encuentran
en la placa de presión y en la tapa de embrague. Al
aumentar el número de revoluciones, los pesos
centrífugos se mueven hacia el exterior y aprietan en
el espacio, que se reduce en cuña, formado por las
pistas de guía. Como la tapa del embrague está
atornillada fija al volante, los pesos centrífugos sólo
pueden apretar contra el disco de embrague la placa
de presión, que puede desplazarse axialmente, Fig. 9.
La fuerza de los pesos centrífugos que actúa
radialmente se transforma en las pistas de guía, en
una fuerza que actúa axialmente en los discos de
embrague. Los pesos centrífugos sustituyen a los
resortes de presión del embrague.
El desembrague se hace por medio de los
resortes de retroceso que separan la placa de presión
del disco de embrague. Cuando el número de
revoluciones es pequeño, la fuerza axial producida
por la fuerza centrífuga de los pesos centrífugos es
menor que la fuerza de los resortes de retroceso, que
actúan axialmente en sentido contrario. De esta
manera, los pesos centrífugos se llevan hacia atrás y
la placa de presión se suelta.
Segmento del
embrague con
guarnición
Resorte de retroceso
Tambor del
embrague
Salida de la fuerza
Soporte de
accionamiento
de los
segmentos del
embrague
Fig. 8. Embrague centrífugo con disco de embrague.

Trabajos en los Embragues de Fricción
El embrague patina
La causa puede ser una guarnición
inadecuada. Por esta razón sólo deben montarse las
guarniciones originales prescritas por el fabricante.
Antes de buscar el defecto del embrague propiamente
dicho, hay que comprobar todas las piezas del
accionamiento del embrague por si funcionan con
dificultad, están sucias u oxidadas. Si ocurre esto,
antes que nada hay que poner en condiciones estas
piezas y engrasarlas.
También puede ocurrir que las guarniciones
del embrague estén desgastadas o aceitadas, en cuyo
caso habría que cambiar el disco del embrague. Si
los resortes de presión del embrague han perdido
elasticidad, hay que cambiar todo el embrague. Si el
pedal del embrague no tiene juego hay que reajustar
el embrague.
Sacudidas en el momento del acoplado
También en este caso, antes de desmontar el
embrague, habría que estudiar las piezas antes
enumeradas.
La guarnición pudiera estar agarrotada. Hay
que cambiar el disco del embrague y rectificar las
superficies de fricción en el volante y en la placa de
presión. Si las palancas de desembrague tienen sus
extremos a altura desigual, de modo que la placa de
desembrague golpea, hay que cambiar el embrague.
Otras causas pueden consistir en que la fijación del
motor esté suelta o en que la suspensión del motor
sea floja, los discos de embrague tienen que utilizarse
con suplementos elásticos interpuestos. Si el cojinete
de guía del embrague está en malas condiciones, hay
que cambiarlo.
Los Discos de Embrague no se sueltan
al Desembragar
En estos casos, los cambios de marcha son
dificiles y van acompañados de ruidos.
Si la causa está en que el juego del embrague
es excesivo, de modo que no se desembraga
totalmente, hay que hacer un ajuste. Si el disco de
embrague golpea tanto que no queda juego entre las
contrasuperficies de fricción del volante y la placa
de presión del embrague, hay que enderezar el disco
de embrague. Si las guarniciones se pegan en las su-
perficies de fricción, hay que limpiarlas; mejor sería
cambiar los discos. Si el disco del embrague se desliza
con dificultad sobre el árbol de accionamiento, hay
que limpiar el cubo y el eje, y engrasarlos.
Fig. 9. Embrague centrífugo con disco de embrague.
Disco de embrague
Tapa del embrague
Resorte de retroceso
Pistas de guía
Volante
Grados 90˚
Pesos centrífugos

El perfil del cubo está desgastado
Se producen ruidos en el embrague
Si el volante y el árbol de accionamiento no
están alineados, es que la caja de cambios está mal
centrada. En este caso, hay que comprobar el centrado
y cambiar las piezas defectuosas. También puede ser
que el perfil del cubo y el del árbol de accionamiento
se adapten mal entre sí.
Si el volante y el árbol de accionamiento no
están alineados, incluso puede desprenderse del cubo
el disco de embrague.
El pedal del embrague vibra
intensamente al desembragar
Este fenómeno puede presentarse por mal
ajuste del embrague, platos de embrague de desigual
grueso e inexactitud de medidas en el volante.
Ajustar de nuevo el embrague o cambiar los
discos del embrague y rectificar la superficie de
fricción del volante. Aparte los defectos anteriores,
también un desequilibrio dinámico puede ser causa
de ruidos en el embrague.
El embrague silba al desembragar
Unas gotas de aceite entre la placa de
desembrague y el cojinete de desembrague eliminan
el silbido. En caso necesario habrá que cambiar el
anillo de rozamiento.
La guarnición se impregna de aceite
Si al montar el árbol de accionamiento no se
ha engrasado en exceso, el aceite sólo puede venir
del motor o de la caja de cambios. Hay que limpiar la
guarnición y mejor aun cambiarla. También hay que
corregir las faltas de estanqueidad del motor o de la
caja de cambios.
Desgaste prematuro de las guarniciones
Puede atribuirse a una mala forma de
conducir. No hay que dejar que el embrague patine
sin necesidad. También puede haberse omitido el
reajuste. Unas guarniciones inadecuadas pueden
también producir un desgaste prematuro.
El motor se para al desembragar
Hay excesivo rozamiento entre la placa de
desembrague y el cojinete de desembrague lo que
frena el motor. Estas piezas pueden estar deterioradas
por recalentamiento. Cambiar el anillo del cojinete
de desembrague, rectificar o reemplazar la placa de
desembrague.
Comprobación del Embrague
Ensayo de resbalamiento con el vehículo
parado
1. Recorrer un corto trayecto embragando y
desembragando varias veces para que el embrague
alcance la temperatura de régimen.

2. Con el vehículo parado, poner el freno de mano y
la palanca de cambios en cuarta o quinta.
3. Con el embrague desacoplado, acelerar para llevar
el motor a una 3000 a 4000 1/min. (En camiones a
unas 2300 1/min.)
4. Embragar con rapidez pero no bruscamente. Si el
motor baja rapidamente de vueltas y se para, es que
el embrague está en orden. Si el motor no se para, es
que el embrague patina. Hay que comprobar el juego
del embrague, en caso necesario se revisará el
embrague.
Ensayo de resbalamiento del embrague
en marcha
1. Recorrer un trayecto en rampa (del 3 al 4%) en
primera a medio gas. El embrague tiene que haber
alcanzado la temperatura de servicio.
2. Desembragar, pisar el acelerador a todo gas y poner
la cuarta o quinta.
3. Embragar con rapidez pero sin brusquedad. Si el
embrague conecta enseguida, es que está en orden.
Si patina después de embragar, pero al cabo
de un segundo vuelve a conectar con fuerza, es de
estado regular pero no en buenas condiciones. Si el
resbalamiento dura más tiempo y no llega nunca al
arrastre por fuerza, hay que repararlo.
Ensayo de desembrague
1. Poner el motor al ralentí y desembragar.
2. Entre 3 y 5 segundos después de desembragar,
poner la marcha atrás. Este ensayo sólo puede hacerse
con los cambios de velocidades en que la marcha atrás
no está sincronizada.
Si la marcha atrás puede ponerse sin ruidos,
es que el embrague separa bien. Si se producen ruidos
de rozamiento, es que el juego es excesivo. Si el juego
es correcto, el defecto está en el embrague, hay que
repararlo.

CAJAS DE VELOCIDADES
Mecanismo de cambio de velocidades
Mediante el mecanismo de cambio de
velocidades puede variarse la transmisión entre el
motor y el mecanismo diferencial. Esta se realiza
mediante conexión de las distintas velocidades.
El mecanismo de cambio de velocidades es
necesario a causa de la peculiaridad del motor de
combustión interna.
Todo motor de combustión interna tiene un
número mínimo y un número máximo de
revoluciones. Entre estos dos números de
revoluciones está comprendido su campo de
revoluciones eficaz. Este tiene que poderse mantener
en todas las condiciones de marcha. El automóvil
tiene que poder marchar, a pesar de las variaciones
de carga y de pendientes de la carretera, con el número
de revoluciones en el motor conveniente en cada caso.
En virtud de los escalones de transmisión de las
velocidades en el mecanismo de cambio de
velocidades se hace esto posible.
El mecanismo de cambio de velocidades es un
transformador del momento de giro del motor.
En los arranques, las aceleraciones y las pendientes
se necesita en las ruedas motrices una fuerza mayor
y por ello un momento de giro mayor que en la marcha
uniforme por un camino en llano. Cuanto mayor sea
la transmisión a la marcha lenta tanto mayor es el
momento de giro en las ruedas motrices. Por esta
razón en el automóvil la aceleración es más rápida
en las marchas cortas que en las largas. Por esto
también, en el caso de fuertes pendientes se ve uno
obligado a meter una marcha más corta.
El mecanismo de cambio de velocidades es también
necesario para la marcha atrás.
Todo automóvil que tenga un peso superior
a 400 kg. debe poder ir marcha atrás. Conectando la
marcha atrás se invierte el sentido de rotación de las
ruedas motrices.
Mecanismo de cambio de velocidades a
engrenajes
En coches de turismo existen generalmente
mecanismos de cambio de tres, de cuatro y de cinco
velocidades. Los camiones van frecuentemente
provistos además de mecanismos de cambio
adicionales. Estos pueden estar como grupos de
conexión posterior colocados detrás o como grupos
de conexión previa delante del mecanismo de cambio
y constituyen una transmisión suplementaria a mayor
lentitud. En los camiones y también en los coches de
turismo, cuyos motores tienen una gran cilindrada,
existe una marcha suplementaria con transmisión a
mayor velocidad (superdirecta, marcha rápida, over-
drive). Cuando el coche va con esta marcha, la
velocidad correspondiente, por ejemplo, la máxima,
es con número de revoluciones reducido en el motor
y con ello sale beneficiado éste. En el caso de
accionamiento sobre más de un eje se emplean como
mecanismos adicionales, mecanismos de distribución.
Los mecanismos de cambio de engranajes existen con
dispositivo de sincronización y sin él.
Cambio de velocidades con ruedas
oblicuas y manguitos de conexión
En este tipo de mecanismos están todas las ruedas
constantemente engranadas. Las ruedas oblicuas son
UNIDAD V
Cajas de Velocidades

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