Arboles De Transmision Y Cojinetes

Arboles de transmisión:

En los vehículos con motor delantero y tracción trasera es el órgano que transmite el movimiento del cambio al diferencial o del motor al cambio en el caso de que la caja de cambio esté colocada en la parte posterior. En los vehículos de tracción delantera y en los de motor trasero, el árbol de transmisión no existe y sus funciones son desarrolladas por el árbol secundario del cambio.

La unión entre el diferencial y las ruedas, ya sea con tracción delantera o trasera, se realiza por medio de dos semiejes denominados palieres.

El árbol de transmisión gira con un número de vueltas siempre más elevado que el de las ruedas (de tres a cinco veces), pero es más lento que el cigüeñal en I, II y III marchas; en IV y en directa es cuando el número de vueltas es igual al del cigüeñal (esta condición se produce siempre y cuando el cambio esté acoplado al diferencial); con la IV o la V sobre multiplicada el árbol de transmisión gira en un número de vueltas mayor que el correspondiente al cigüeñal.

Por consiguiente, el árbol siempre deberá estar perfectamente equilibrado, para evitar vibraciones y ruidos, ha de ser capaz de transmitir el par motor y a la vez ligero, para reducir la inercia, así como las solicitaciones derivadas de las aceleraciones y de las sacudidas. A tal fin, el árbol se construye con tubo laminado y soldado eléctricamente. Cuando las dimensiones del tubo son capaces de impedir que se produzcan vibraciones por flexión, son también más que suficientes para transmitir el par motor. El árbol puede estar formado por una sola pieza o bien por dos según la longitud y posición del cambio respecto al diferencial.

En los extremos del tubo o de los tubos se encuentran las horquillas de fijación de la cruceta a las juntas cardánicas o las bridas de unión a las juntas elásticas, o bien un simple perno estriado para el acoplamiento con un manguito, que permite pequeños movimientos axiles.

Los automóviles veloces o con distancia entre ejes bastante larga tienen casi siempre el árbol construido en dos piezas: esta solución, además de reducir el peso de las masas oscilantes, es indispensable para impedir que se produzcan vibraciones por flexión peligrosas, y evitan los árboles de una sola pieza, que requerirían un diámetro demasiado grande. El soporte intermedio del árbol va anclado a la carrocería por medio de un sistema elástico. Tiempo atrás, sobre el árbol de transmisión iba colocado un freno que actuaba a la vez sobre los frenos de las ruedas, mientras que a finales de 1955 era común el freno de mano de cinta, que actuaba siempre sobre el árbol de transmisión. Hoy, las disposiciones legales no permiten la adopción del freno de mano sobre la transmisión.

En algunos vehículos con cambio acoplado al diferencial y motor delantero han sido introducidos los árboles de transmisión de barras de torsión hasta el grado de poder soportar elevados regímenes sin vibraciones.

En este caso la unión se realiza sin la interposición de juntas elásticas.

Los inconvenientes que se pueden presentar en el árbol de transmisión obedecen en general a ruido y vibraciones. Al formarse juegos en los manguitos estriados, en las juntas car-dánicas o en las flexibles, la falta de lubricación en los cojinetes de agujas o en las juntas deslizantes crea condiciones de funcionamiento peligrosas para la integridad del árbol mismo. En la actualidad, con la introducción de juntas y articulaciones for Ufe (permanentes), o sea autolubricantes, estos inconvenientes han sido casi totalmente eliminados.

Deformación torsional de los arboles de transmisión:

Están sometidos en su funcionamiento a esfuerzos constantes de torsión que son contrarrestados por la elasticidad del material. Por este motivo están diseñados para que aguanten el máximo de revoluciones sin deformarse. Se fabrican en tubo de acero elástico, con su sección longitudinal en forma de uso (más grueso en el medio que en los extremos) y perfectamente equilibrados para no favorecer los esfuerzos en ningún punto determinado.

Además del esfuerzo de torsión, el árbol de transmisión está sometido a otro de oscilación alrededor de su centro fijo de rotación. Debido a este movimiento de oscilación se modifican continuamente las longitudes de las uniones, dando como resultado un movimiento axial del árbol de transmisión

Tabla de potencia transmitida por los arboles:

La siguiente tabla muestra la potencia transmitida por Árboles de diferente diámetro,

Según el número de revoluciones por minuto:

Diámetro (pulgada) Hp transmitida rpm Distancia entre centros de cojinetes (m)

1 0.015 1,45

1,5 0.062 1,98

2 0.133 2,44

2,5 0.260 2,75

Diámetro de los arboles:

Los diámetros de los árboles son de:

• 1

• 1,5

• 2

• 2,5

Velocidad sobre la presión admisible:

Cojinetes:

Elementos mecánicos que permiten el libre movimiento entre piezas fijas y móviles. Los cojinetes de antifricción son esenciales para la maquinaria: sostienen o guían sus piezas móviles y reducen al mínimo la fricción y el desgaste. La fricción consume energía inútilmente. Y el desgaste altera las dimensiones y el ajuste de las piezas hasta la inutilización de la máquina.

Juegos de cojinetes

Temperatura de los cojinetes:

El rozamiento de los cojinetes se caracteriza por una pérdida de energía que se transforma en calor elevando la temperatura tanto de aceite como del propio cojinete y ambiente adyacente.

La máxima temperatura que debe trabajar un cojinete depende de las propiedades físicas del lubricante utilizado. En general se considera satisfactoriamente una temperatura de película de aceite entre 70° y 80°C

Diámetro del gorrón:

Cojinete de empuje:

Este elemento, conocido también como soporte de suspensión, pivote, rangua o quicio, característico y necesario en todos los grupos de eje vertical, hemos de considerado como un componente propio de dichos grupos en sí y no de las turbinas hidráulicas que responden a tales condiciones de instalación.

Su situación, respecto al eje del grupo, varía según los tipos de turbinas. Así, en el caso de grupos accionados por turbinas Pelton o Francis, dicho cojinete suele encontrarse por encima del rotor del alternador, mientras que, en el caso de turbinas Kaplan, puede estar localizado por debajo del mismo.

Materiales para cojinetes:

En el año 1839 se produjo un adelanto concreto e importantísimo en el perfeccionamiento de los materiales para cojinetes al obtener I. Babbitt la patente para los Estados Unidos de una aleación especial de metal. Esta aleación. En su mayor parte de estaño, contenía pequeñas cantidades de antimonio, cobre y plomo. Con estas materias y otras similares se han logrado cojinetes excelentes. Tienen una apariencia plateada y son conocidos generalmente por metales blancos o metales Balbbitt. Durante muchas décadas han servido de pauta y comparación para establecer la calidad de otros materiales para cojinetes.

Todavía se utilizan cojinetes de madera, aunque sólo para aplicaciones limitadas en maquinaria ligera, están hechos frecuentemente de arce o pino duro impregnado de un aceite neutro. También se emplean cojinetes de madera hechos de guayaco. Que es la más dura y densa de todas las maderas. El guayaco sólo se encuentra en la zona del Caribe. Esta madera pesa aproximadamente 1.280 kg/m' y tiene un contenido de resina de un 30% en volumen, por lo que es muy autolubricante, Al ser el grano densamente entrelazado. Este material ofrece una alta resistencia al desgaste y compresión y resulta muy difícil de astillar. Tiene múltiples aplicaciones, pues el guayaco es capaz de resistir la acción destructiva de los ácidos débiles, álcalis, aceites, fósforo líquido, productos blanqueadores, de alimentación, drogas y cosméticos.

Alrededor de 1930 empezaron a realizarse algunos progresos importantes en el campo de los metales para antifricción. En un solo cojinete se combinan hoy distintas composiciones que constituyen algunos de los sistemas más logrados. Este paso viene determinado por la teoría de la fricción, ampliamente aceptada, que dice que la substancia ideal para cojinetes debe tener cierta dureza y resistencia, pero también una superficie blanda fácilmente deformable.

La goma ha resultado ser un material extremadamente bueno para cojinetes, en especial cuando el lubricante puede contener abrasivos. Los cojinetes de goma tienen gran aplicación en las bocinas de popa marinas, en los cangilones de las dragas. En ciertas bombas centrífugas y en los ejes de las bombas para pozos profundos. La goma empleada es un compuesto de alta resistencia, de estructura similar a las cubiertas de rueda de automóvil Estos cojinetes rinden el máximo con lubricación de agua que sirve tanto de refrigerante como de lubricante.

El hierro fundido es uno de los materiales más antiguos para cojinetes En la antigüedad ya se utilizaba en la India y en China. Con el advenimiento de maquinaria más compleja en la evolución industrial, el hierro fundido llegó a ser un material corriente para cojinete, y todavía se utiliza cuando se destina a un uso relativamente ligero.

Cuando, debido a la falta de espacio o inaccesibilidad para la lubricación, no son prácticos los Cojinetes normales de metal, se emplean con frecuencia cojinetes

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