La transmisión y cambio de par en la caja de cambios se realiza mediante engranajes de varios diámetros.Los engranajes de la caja de cambios se ensamblan en los llamados bloques; lea sobre los bloques de engranajes de las cajas, su estructura y funcionamiento, así como su mantenimiento y reparación, en el artículo.
El propósito de los bloques de engranajes y su lugar en la caja de cambios.
A pesar de la creciente prevalencia de las transmisiones automáticas, las transmisiones manuales (o manuales) no pierden su popularidad y relevancia.La razón es simple: las transmisiones manuales tienen un diseño simple, son confiables y brindan amplias oportunidades de conducción.Y además, las cajas mecánicas son más fáciles de reparar y mantener.
Como saben, en las transmisiones manuales se utilizan ejes con engranajes de varios diámetros para cambiar el par, que pueden engranarse entre sí.Al cambiar de marcha, se engrana uno u otro par de marchas y, dependiendo de la relación de sus diámetros (y del número de dientes), cambia el par que llega a los ejes motrices del automóvil.El número de pares de marchas en la caja de cambios manual de automóviles y camiones puede oscilar entre cuatro (en las antiguas cajas de cambios de 3 velocidades) y siete (en las modernas cajas de cambios masivas de 6 velocidades), y uno de los pares se utiliza para engranar la marcha atrás.En las cajas de tractores y varias máquinas especiales, el número de pares de marchas puede llegar a una docena o más.
Los engranajes de la caja están ubicados en los ejes (libre o rígidamente, esto se describe a continuación) y, para aumentar la confiabilidad y simplificar el diseño, algunos engranajes se ensamblan en una sola estructura: un bloque de engranajes.
El bloque de engranajes de la caja de cambios es una estructura de una pieza de 2 o más engranajes que giran a la misma velocidad angular durante el funcionamiento de la caja.La combinación de engranajes en bloques se realiza por varias razones:
- Simplificación del diseño de la caja con reducción del número de componentes utilizados.Dado que un engranaje necesita proporcionar sus propios sujetadores y accionamiento, la combinación en un bloque hace innecesarias piezas separadas para cada engranaje;
- mejorar la capacidad de fabricación de la producción de piezas de cajas de cambios;
- Mejorar la confiabilidad de la transmisión (nuevamente reduciendo componentes y simplificando el diseño).
Sin embargo, los bloques de engranajes tienen un inconveniente: si uno de los engranajes se estropea, hay que cambiar el bloque completo.Por supuesto, esto aumenta el coste de las reparaciones, pero esta solución se amortiza muchas veces por las razones descritas anteriormente.
Consideremos con más detalle los tipos existentes y las características de diseño de los bloques de engranajes de transmisión manual.
Tipos y características de diseño de bloques de engranajes.
Los bloques de engranajes se pueden dividir en grupos según su aplicabilidad y propósito:
- Bloques de engranajes del eje intermedio;
- bloques de engranajes del eje conducido (secundario);
- Bloques de marcha atrás.
En este caso, el eje de transmisión (primario) generalmente se fabrica al mismo tiempo que el engranaje, de modo que no sobresalga en él un bloque de engranaje separado.
Los ejes intermedios KP se pueden dividir en dos tipos según el diseño de los bloques de engranajes:
- Sólido: los engranajes y el eje forman un todo;
- Composición tipográfica: los bloques de engranajes y el eje son partes independientes, ensambladas en una sola estructura.
En el primer caso, el eje y los engranajes están fabricados de la misma pieza, por lo que son una única pieza inseparable.Estos ejes son los más comunes, ya que tienen el diseño más simple y un precio reducido.En el segundo caso, la estructura se ensambla a partir de un eje y se fijan en él dos o tres o más bloques de engranajes.Pero en cualquier caso, los bloques de engranajes del contraeje giran como un todo.
Los ejes impulsados (secundarios) solo se componen y los bloques de engranajes pueden girar libremente sobre el eje; se fijan con la ayuda de acoplamientos solo en el momento de encender un engranaje en particular.Debido a las características de diseño de la transmisión manual, los bloques del eje accionado no contienen más de 2 engranajes y, por lo general, son engranajes de engranajes cerrados.Por ejemplo, las marchas de 1ª y 2ª, 3ª y 4ª, así como las de 2ª y 3ª (si la marcha de 1ª se encuentra por separado), etc., se pueden combinar en bloques.Al mismo tiempo, en las transmisiones manuales de 5 velocidades de automóviles, la marcha de la 5ª etapa se realiza por separado, ya que la 4ª marcha suele ser recta y cuando se enciende, el eje intermedio se "apaga" de la caja de cambios (en En este caso, el flujo de par proviene directamente del eje de transmisión del esclavo).
Las unidades de marcha atrás siempre contienen sólo dos engranajes, uno de los cuales engrana con un engranaje específico del contraeje y el segundo con un engranaje del eje secundario.Como resultado de esta conexión, el flujo de par se invierte y el vehículo puede invertirse.
Todos los bloques de engranajes de la caja de cambios tienen un diseño fundamentalmente idéntico: están mecanizados a partir de una sola pieza de acero y solo en algunos casos tienen elementos adicionales para la fijación al eje o el acoplamiento con acoplamientos, así como para la instalación de cojinetes.La caja de cambios utiliza tanto engranajes helicoidales como engranajes rectos convencionales.En las cajas modernas, se utilizan con mayor frecuencia engranajes helicoidales, que crean un menor nivel de ruido durante el funcionamiento.Sin embargo, las marchas atrás suelen realizarse de forma directa, ya que funcionan a bajas velocidades y el nivel de ruido no es crítico para ellas.En una transmisión manual de estilo antiguo, todas o casi todas las marchas son rectas.
Los bloques de engranajes se fabrican con determinados grados de acero, ya que durante el funcionamiento soportan cargas enormes.Además, estructuralmente, los bloques de engranajes son piezas grandes y macizas que resisten con éxito golpes y otras cargas mecánicas y térmicas.Pero a pesar de esto, los bloques de engranajes requieren reparación o reemplazo periódicos.
Problemas de reparación y sustitución de bloques de engranajes.
Los bloques de engranajes funcionan en condiciones difíciles, por lo que con el tiempo pueden producirse diversas averías.En primer lugar, los engranajes se caracterizan por un desgaste de los dientes que, en principio, no se puede evitar.Con un funcionamiento suave del vehículo, el desgaste de los bloques de engranajes no es demasiado intenso, por lo que pueden funcionar durante décadas y rara vez es necesario reemplazar estas piezas debido al desgaste.
Más a menudo, el motivo del reemplazo de los engranajes es su deformación, agrietamiento, rotura y astilla de los dientes, o su destrucción total (lo que generalmente ocurre cuando se opera una caja de cambios con dientes desmenuzados).Todas estas averías se manifiestan por un aumento del ruido de la caja de cambios, la aparición de sonidos extraños, chirridos o crujidos durante el funcionamiento y el cambio, así como un mal funcionamiento de la caja de cambios en una o más marchas.En todos estos casos conviene reparar la caja de cambios y sustituir el bloque de engranajes.No consideraremos aquí el procedimiento para realizar reparaciones, ya que depende del tipo y modelo de la caja, una descripción completa se puede encontrar en las instrucciones de mantenimiento y reparación del vehículo.
Para prolongar la vida útil de los bloques de engranajes y de toda la caja, se debe realizar el mantenimiento de rutina de la transmisión, así como operar el vehículo con cuidado y competencia: encender y apagar correctamente las marchas, conducir a la velocidad óptima para las condiciones actuales, etc. .
Hora de publicación: 27 de agosto de 2023