Junta homocinética
Cuando es necesario trasmitir movimiento entre dos árboles
concéntricos pero desviados angularmente se utilizan
acoplamientos especiales, uno de ellos, utilizado con mucha frecuencia,
es el cardán, no
obstante, los cardanes tienen el inconveniente
de que la velocidad angular del árbol arrastrado no es constante
aunque lo sea la del árbol transmisor, por lo que la
trasmisión no es homocinética;
que significa de igual velocidad.
Para lograr la igualdad entre las velocidades instantáneas de
los
árboles arrastrado y transmisor se acude a otros tipos de
acoplamiento que si son homocinéticos.
La primera posibilidad de
lograr una junta homocinética es utilizando un cardán
doble como se muestra en la figura 1. En este caso, los cambios
instantáneos de la velocidad angular de uno de los cardanes y
trasmitidos al cuerpo común, son compensados en sentido
contrario por el otro, de manera que las velocidades angulares
instantáneas de los árboles de entrada y salida son
iguales en todo momento.
Este acoplamiento simple, robusto y durable se usa en ocasiones para la
trasmisión de la potencia en los puentes motrices de palieres desnudos en
los automóviles,
pero tienen el inconveniente de que su longitud es relativamente grande
y cuando el espacio es muy reducido no son utilizables.
También otro inconveniente de este tipo de unión es que
no permiten movimiento axial relativo entre los árboles
transmisor y trasmitido, por lo que si esta condición es
necesaria en el trabajo, hay que dotar al sistema conalgún
acoplamiento desplazable intermedio que permita el cambio de longitud.
|
Figura 1
|
Otra junta
homocinética es la que se muestra en el esquema típico de
la figura 2, este tipo de junta es la mas universalmente utilizada en
los vehículos ligeros de tracción delantera y palieres
desnudos.
Observe que está constituida por un núcleo interno
acoplado a uno de los árboles de la unión al que se han
tallado unas pistas acanaladas con perfil especial, al otro
árbol se acopla otro cuerpo exterior en cuyo interior
están talladas también un número igual de pistas
acanaladas. Ocupando el espacio de manera precisa entre las canales
talladas de los cuerpos interior y exterior, están unas bolas de
acero que pueden rodar apoyadas en ambas pistas y embebidas en un
lubricante sólido. Todas estas partes están
construídas de acero endurecido para
aumentar su durabilidad.
Con esta construcción los árboles pueden adquirir una
posición angular tal y como se muestra mientras la
trasmisión es de igual velocidad, es decir homocinética.
Este diseño puede soportar grandes ángulos de
inclinación, tales como los necesarios en las ruedas directrices
de los vehículos y son de dimensiones reducidas, además
permiten cierta cantidad de movimiento axial entre los árboles,
por lo que encuentran gran aplicación en este campo.
Cabe aclarar aquí, que este no es el único diseño
de juntas homocinéticas, pero esta es la "mas típica".
Su principal inconveniente es que deben estar aislados del exterior,
para evitar la pérdida del necesario lubricante y la entrada a
la unión de materias abrasivas o agua desde el exterior. Estas
materias extrañas aumentan notablemente el desgaste de bolas y
pistas produciendo holguras inadmisibles en poco tiempo. Como la
inclinación de los dos árboles es variable la cubierta de
la junta homocinética no puede ser rígida, y se acude
para ello, a una suerte de acordeón de goma, cuya durabilidad en
una parte de los casos es relativamente corta.
En la figura 3 se muestra una vista real seccionada de una de estas
uniones para apreciar el interior, y en la figura 4, otra con mas
detalle: observe el estriado interior de uno de los cuerpos para
introducir uno de los árboles, y el exterior en el otro para
acoplar la carga.
Por último, en la figura 5 una vista real de un palier de
automóvil, note el protector de goma de ambas uniones
homocinéticas.
|
Figura 2
Figura 3
Figura 4
Figura 5
|
|
