La mayoría de los vehículos con tracción trasera y tracción total tienen cajas de cambios que giran y cambian el par.La base de tales cajas de cambios son los pares cónicos: lea todo sobre estos mecanismos, sus tipos, diseño y funcionamiento, así como su correcta elección y reemplazo, en el artículo.
¿Qué es un par cónico?
Un par cónico es un tipo de transmisión de engranajes de vehículos y otros equipos, formado por dos engranajes cónicos, cuyos ejes están ubicados en ángulo (generalmente rectos) entre sí.
En las transmisiones de vehículos, tractores y máquinas, así como en diversos equipos, a menudo existe la necesidad de cambiar la dirección del flujo de par.Por ejemplo, en los vehículos con tracción trasera, el par transmitido por el eje de la hélice es perpendicular al eje del eje y este flujo debe girarse 90 grados para impulsar las ruedas.En los tractores de ruedas MTZ con eje motriz delantero, la dirección del flujo de par debe girarse 90 grados tres veces, ya que los ejes de las ruedas están ubicados debajo del eje de la viga del poste.Y en muchas unidades, maquinaria y equipos, el flujo de par debe girarse en diferentes ángulos varias veces.En todos estos casos se utiliza un tren de engranajes especial basado en dos engranajes cónicos: un par cónico.
Un par cónico tiene dos funciones principales:
- Rotación del flujo de par en un ángulo particular (normalmente 90 grados);
- Cambiar la cantidad de torque.
El primer problema se resuelve mediante el diseño de los engranajes del par cónico, cuyos ejes están ubicados formando ángulo entre sí.Y el segundo problema se resuelve utilizando engranajes con diferente número de dientes, como resultado de lo cual se forma un tren de engranajes con una determinada relación de transmisión.
Los pares cónicos juegan un papel clave en el funcionamiento de muchos mecanismos de transmisión y otros sistemas; si uno o ambos engranajes se desgastan o rompen, se debe reemplazar el par completo.Pero antes de comprar un nuevo par cónico, es necesario comprender el diseño de este mecanismo, sus tipos, características y características de funcionamiento existentes.
Tipos y diseño de pares cónicos.
Cualquier par cónico consta de dos engranajes que tienen una forma cónica de las superficies iniciales y ejes de eje que se cruzan.Es decir, los engranajes del par tienen forma cónica y están ubicados en ángulos rectos o diferentes entre sí.
Los pares de biseles se diferencian por la forma de los dientes y la disposición de los engranajes entre sí.
Cabe señalar que los engranajes del par cónico, según su finalidad, tienen su propio nombre:
● La propulsión es simplemente una rueda dentada;
● El esclavo es un engranaje.
Según la forma de los dientes, los pares cónicos son:
● Con dientes rectos;
● Con dientes curvos;
● Con dientes circulares;
● Con dientes tangenciales (oblicuos).
Los engranajes con dientes rectos tienen el diseño más simple: están cortados paralelos al eje de la rueda.Los dientes circulares son más complejos, se cortan alrededor de la circunferencia de un diámetro particular.Los dientes tangenciales (u oblicuos) son similares a los dientes rectos, sin embargo, están desviados del eje del engranaje.Los más complejos son los dientes curvilíneos, cuya desventaja está determinada por diversas fórmulas (funciones).Esta variedad de formas de los dientes de los engranajes cónicos se explica por las diferencias en la capacidad de carga de los engranajes y su ruido.Los engranajes con dientes rectos soportan la menor carga y también son los más ruidosos.Los engranajes de dientes oblicuos son menos ruidosos y funcionan más suavemente.Y los engranajes con dientes curvos y circulares pueden soportar las mayores cargas y también son los menos ruidosos.
Según la posición relativa de los engranajes, los pares se dividen en dos grandes grupos:
● Ordinario, con los vértices coincidentes de las superficies iniciales de los engranajes (es decir, si imagina los engranajes en forma de conos, entonces sus vértices convergerán en un punto);
● Hipoides, con vértices desplazados de las superficies iniciales de los engranajes.
Cónicopar con diente circularPar cónico hipoide con diente curvo.
En el primer caso, los ejes de los engranajes están ubicados en un plano, en el segundo, en uno de los planos, los ejes están desplazados.Los engranajes hipoides sólo pueden estar compuestos por engranajes cónicos con dientes oblicuos o curvos, tienen una gran capacidad de carga y funcionan casi en silencio.
Los engranajes cónicos se pueden fabricar al mismo tiempo que el eje o por separado.Por lo general, el eje tiene engranajes de pequeño diámetro, los engranajes grandes de las cajas de cambios del eje motriz tienen un orificio interno grande para el montaje en la carcasa del diferencial.Los engranajes se fabrican a partir de calidades especiales de acero utilizando diversas tecnologías: torneado y fresado, moleteado, estampado seguido de moleteado, etc. Los pares cónicos requieren una lubricación constante para su funcionamiento y en los engranajes hipoides se utilizan marcas especiales de grasas.
Rendimiento y estandarización de engranajes cónicos.
De las principales características de los engranajes cónicos cabe destacar:
● Relación de transmisión: calculada a partir de la relación entre el número de dientes del engranaje y de la rueda (generalmente está en el rango de 1,0 a 6,3, aunque puede diferir mucho);
● Módulos circunferenciales normales y exteriores medios;
● Dimensiones geométricas de los engranajes.
También existen otros parámetros de los engranajes cónicos, pero durante el funcionamiento o para reparar cajas de cambios u otros mecanismos, prácticamente no se utilizan.
Cabe señalar que en Rusia las características y características de diseño de los engranajes cónicos están estandarizadas, los engranajes y los mecanismos en sí se fabrican de acuerdo con GOST 19325-73 (común a todos los engranajes basados en engranajes cónicos), 19624-74 (engranajes rectos ), 19326-73 (engranajes con dientes circulares), GOST 1758-81 y otros.
Aplicabilidad de pares cónicos en vehículos.
Los engranajes cónicos se utilizan con mayor frecuencia en cajas de cambios de vehículos para diversos fines:
El par de biseles es una de las bases de la caja de cambios del eje motriz.
● Como engranaje principal en las cajas de cambios de los ejes motrices de vehículos con tracción trasera y tracción total.Normalmente, dicha transmisión se realiza en forma de un par de engranajes de diferentes tamaños, uno de los cuales (esclavo) está montado directamente en la carcasa del diferencial.El engranaje simple se fabrica junto con el eje, el engranaje doble se fabrica con un eje y otro engranaje (cónico o cilíndrico);
● Como cajas de cambios superiores e inferiores de los ejes delanteros motrices de tractores de ruedas.En las cajas de cambios superiores ambos engranajes pueden tener el mismo número de dientes y dimensiones, se fabrican al mismo tiempo con sus ejes.En las cajas de cambios inferiores, el engranaje conducido es de gran diámetro y tiene un diseño especial para conectarse con la rueda;
● En diversas unidades de transmisión y otros sistemas.Los pares cónicos pueden tener diseños diferentes, pero en general corresponden a lo dicho anteriormente.
Así, un automóvil puede tener desde uno (en un vehículo con un eje motriz) hasta tres (en vehículos de tres ejes con tracción total) o más (en vehículos de varios ejes con tracción total) pares de biseles, y en los tractores con un eje motriz delantero hay cuatro pares de biseles, se puede usar al menos otro mecanismo de este tipo en la transmisión del tractor para enviar el par al eje de la toma de fuerza.
Cómo elegir y reemplazar correctamente un par cónico
Durante el funcionamiento del vehículo, el par cónico está expuesto a cargas importantes: es a través de él que todo el par del motor se suministra al eje motriz, y también está expuesto a vibraciones, golpes y choques debido a la interacción con otros. partes.Como resultado, con el tiempo, los dientes de los engranajes se desgastan en los puntos de contacto, pueden aparecer astillas y endurecimiento en ellos y, en algunos casos, los dientes se astillan por completo.Todo esto se manifiesta por el deterioro del mecanismo y el aumento del ruido.Si se sospecha un mal funcionamiento, se debe desmontar y verificar el mecanismo; en caso de avería del engranaje, se debe reemplazar el par de biseles.No tiene sentido cambiar sólo una de las marchas, ya que en este caso el mecanismo pronto volverá a ser fuente de problemas.
Se debe sustituir por un par cónico, que en diseño, tamaño y características corresponda al mecanismo previamente instalado.Si es necesario, puede elegir un mecanismo con una relación de transmisión diferente, lo que mejorará el rendimiento del vehículo.Sin embargo, dicho reemplazo debe realizarse con precaución y solo con plena confianza de que es posible y está justificado; esto puede ser informado por el propio fabricante o por especialistas.
El reemplazo del engranaje cónico debe realizarse de acuerdo con las instrucciones para la reparación del automóvil o tractor.Por lo general, este trabajo requiere una intervención importante en el eje motriz y la caja de cambios: para reemplazar los engranajes, es necesario desmontar casi por completo el eje y sus mecanismos individuales.En algunos casos, será necesario reemplazar los cojinetes y los elementos de sellado; deben adquirirse con anticipación.Al instalar engranajes y ensamblar la caja de cambios, es necesario utilizar los lubricantes recomendados por el fabricante.Y una vez completada la reparación, es necesario un breve rodaje de la caja de cambios.
Con la selección y reemplazo correctos del par cónico, el mecanismo de transmisión reparado funcionará de manera confiable y realizará sus funciones en todos los modos.
Hora de publicación: 13-jul-2023