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La unión universal o cardánCuando se necesita trasmitir movimiento entre dos árboles concéntricos, pero con sus ejes desviados angularmente, se recurre con mucha frecuencia al cardán. La simplicidad, durabilidad y costo reducido de este acoplamiento así lo justifican.En la figura 1 representa un corte hecho a una unión cardán, consta de dos horquillas agujereadas colocadas a 90 grados una con respecto a la otra, y cada una acoplada rígidamente a los árboles a unir; en este caso, una de las horquillas está soldada a la barra de trasmisión y la otra presenta una superficie plana rectangular con agujeros, estos agujeros sirven para atornillar rígidamente la horquilla a un plato metálico solidario con el otro árbol a acoplar y que no se representa. Las dos horquillas están unidas a través de una pieza en forma de cruz conocida como cruceta, los extremos de la cruceta se introducen en los agujeros de las horquillas y se apoyan en sus respectivos cojinetes de rodillos. Esta cruceta hace que uno de los árboles sea arrastrado cuando el otro gira, sin embargo, permite el movimiento angular del eje de un árbol con respecto al del otro. En la figura 2 se representan esquemáticamente todas las partes básicas de un cardán típico de los utilizados en los automóviles. Esta unión, aunque resuelve el problema de la transmisión entre árboles no alineados angularmente, tiene el inconveniente de que la velocidad de rotación del árbol movido no es constante durante los 360o del cada vuelta, aun con velocidad constante en el árbol motor. Esto significa que aunque el árbol motor mantenga una velocidad de giro constante, el árbol movido sufrirá aceleraciones y desaceleraciones durante el mismo tiempo, por lo que la velocidad angular instantánea de ambos no es la misma; el árbol movido tiende a tener un giro vibracional. Este efecto perturbador en la trasmisión es más pronunciado a medida que el ángulo de desviación entre los árboles sea mayor. El cardán podrá ser usado en árboles con desviaciones angulares considerables, pero lo recomendado como máximo para un trabajo adecuado y permanente es el ángulo de 30o, para ángulos mayores, lo mas común es la utilización de un cardán doble como el mostrado en la figura 3. |
