2.11 cajas de cambios.conceptos element ales

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Cajas de cambios, conceptos elementales.Cajas de cambios, conceptos elementales.



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2.11 Cajas de cambios. Conceptos elementales (1)

CuandoCuando conectamosconectamos dosdos engranajes,engranajes, alal engranajeengranaje queque transmitetransmite elelmovimientomovimiento yy elel par,par, lele llamamosllamamos motriz,motriz, yy alal queque eses movidomovido lele llamamosllamamosconducidoconducido..

1 m1 m 2 m2 m

100 kg100 kg

EngranajeEngranajemotrizmotriz

EngranajeEngranajeconducidoconducido

ElEl engranajeengranaje motriz,motriz, tienetiene unun radioradio dede 11 m,m,giragira aa 10001000 RPMRPM yy transmitetransmite unun par par dede 100100kgkg por por 11 m,m, igualigual aa 100100 mm..kgkg..

ElEl conducidoconducido tienetiene unun radioradio dede 22 m,m, lalalongitudlongitud dede susu circunferenciacircunferencia eses por por tantotanto eleldobledoble queque lala deldel motrizmotriz yy darádará lala mitadmitad dedevueltasvueltas.. SuSu par par seráserá igualigual aa lala fuerzafuerza 100100 kgkgpor por susu radioradio dede girogiro 22m,m, estoesto eses 200200 mm..kgkg.. ElEl

par par eses elel dobledoble queque elel deldel motrizmotriz..Radio RPM Par m.kg

Motriz 1 m 1000 100

Conducido 2 m (doble) 500 (mitad) 200 (doble)



33

Llamamos r elación de desmultiplicación r, a la relación:- Radio engranaje motriz Rm, radio engranaje conducido Rc.

- Longitud circunferencia engranaje motriz Lm, longitud circunferenciaengranaje conducido Lc.

- Número de dientes engranaje motriz, número de dientes engranajeconducido.

c

m

c

m

c

m

n

n

L

L

R

Rr !!!

El par del engranaje conducido

r

P P

mc !

La velocidad angular del engranaje conducido r V V r c v!

2.11 Cajas de cambios. Conceptos elementales (2)



44

2.12 Cajas de cambios. Caja de una velocidad (1)

V

amos a estudiar elfuncionamiento de una caja de

cambios de una velocidad.

En la figura vemos que el eje deentrada de la caja de cambios (ejeprimario), mueve un engranaje motriz

que tiene 10 dientes, el engranajeconducido que a su vez mueve el ejede salida, (árbol de transmisión),tiene 50 dientes.

Si el motor gira a 1.900 RPM, el eje de salida girará a: 1.900 x 0,2 = 380 RPM

La velocidad del eje de salida es cinco veces menor que el de entrada, por el contrario el par será cinco veces mayor.

Como hemos visto antes, larelación de desmultiplicación, es:

2050

10 ,

n

nr

c

m!!!

Eje primario

Piñón motriz10 dientes

Piñón conducido

50 dientes

Árbol desalida

Motor

Caja cambios



55

2.13 Cajas de cambios. Caja básica (1)

Descripción esquemáticade una caja de cambiosbásica:

La caja de cambios básicase compone de tres ejes

portadores de engranajes.

- Un eje pr imar io.

- Un eje inter medio o trenfijo.

- Un eje de salida, tambiénllamado balader, principalo secundario.

PrimarioSalida

Tren fijo



66

Primario

Tren fijo

Eje de salida



77


Eje pr imar io: Va unido al disco de embrague por un piñónestriado, en su parte delantera se apoya en un cojinete alojado en elvolante del motor, y en la trasera lleva tallado un engranaje motriz (en lafigura de 35 dientes).

Alojamiento de rodamientode apoyo en volante.

Estriado donde engrana y sedesplaza el disco de embrague.

Engranaje motrizde 35 dientes.



88


Eje inter

medio,(t r en fijo): Todos losengranajes van unidos aél formando una solapieza.

Lleva un primer

engranaje que engranacon el del primario, (entoma constante), en lafigura de 49 dientes,estableciéndose unarelación fija de:

Rodamientos fijación trenfijo a la carcasa de la caja de

cambios

Piñón de 49 dientesque engrana con el de35 dientes del primario

71049

35 ,

n

nr

c

m!!!

El tren fijo gira 0,71 vueltasmientras el primario gira 1.

41 dientes

22 dientes

29 dientes



99


Rodamientos fijación trenfijo a la carcasa de la caja de

cambios

Piñón de 49 dientesque engrana con el de35 dientes del primario

41 dientes

22 dientes

29 dientes

El tren fijo llevaademás tres piñones, enéste caso de 41, 29 y 22dientes, conectados en

toma constante con losengranajes del eje desalida, que secorresponden con lasvelocidades 3ª, 2ª y 1ªrespectivamente.



1010

El eje de salida: Lleva losengranajes montados sobrecojinetes de agujas (giran locos),y que corresponden a lasvelocidades 1ª, 2ª y 3ª, en la figurade 66, 56 y 43 dientes.

La 4ª velocidad, tambiénllamada directa, se establececonectando directamente el ejeprimario con el eje secundario,(en ésta velocidad las

revoluciones del motor setransmiten íntegramente al ejesecundario).


Piñón de 1ª 66 dientes





1111


Primario Salida

Tren fijo

3

5dientes

43

dientes

56

dientes

66 dientes

49 dientes41

dientes

29dientes

22dientes

4ª V

3ª V 2ª V1ª V

Las relaciones de desmultiplicación

de cada velocidad son:

1ª velocidad

2ª velocidad

3ª velocidad

4ª velocidad = 1

238066

22

49

35 ,!v!

37056

29

49

35 ,!v!

681043

41

49

35 ,!v!



1212

Como regla nemotécnica: En una caja de cambios de

var ias velocidades, la r elación de desmultiplicación de cada

velocidad, es igual al pr oducto del númer o de dientes de loseng r anajes mot r ices dividido por el pr oducto del númer o de

dientes de los eng r anajes conducidos, como acabamos dever.


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