Caja de cambios mecanico

Caja de cambios mecanico

Tipos de cajas de cambios

Una caja de cambios industrial es un sistema cerrado que transmite energía mecánica a un dispositivo de salida, por ejemplo un motor. Una caja de cambios puede utilizarse para modificar la relación de velocidad, el par y el índice de rotación enviados al dispositivo de salida. Las cajas de engranajes tienen una amplia gama de aplicaciones y se presentan en 4 variedades principales.
Este tipo de caja de engranajes es popular en tecnologías de vanguardia como la robótica y la impresión 3D. Un reductor planetario tiene un engranaje solar central rodeado por tres o cuatro engranajes planetarios. Todos ellos se mantienen unidos a través de un engranaje de anillo exterior con dientes internos. Este diseño distribuye la potencia por igual a través de los engranajes y permite que un sistema de engranajes planetarios alcance un par elevado en un espacio reducido. Los reductores planetarios son conocidos por su gran resistencia y precisión.
Las cajas de engranajes helicoidales se utilizan con mayor frecuencia para accionar operaciones de trabajo pesado. Este tipo de engranaje incorpora un tornillo sin fin (o tornillo) de gran diámetro que engrana con los dientes de la zona periférica del engranaje. Esta disposición permite determinar la velocidad de rotación y permite transmitir un par mayor. Los engranajes de tornillo sin fin se utilizan para transmitir potencia a 90 grados y sus aplicaciones incluyen ascensores y cintas transportadoras.

Función de la caja de cambios

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Un embrague es un dispositivo mecánico que acopla y desacopla la transmisión de potencia, especialmente de un eje motriz (eje conductor) a un eje conducido.[1] El embrague actúa como un enlace mecánico entre el motor y la transmisión; y desconecta brevemente, o separa el motor del sistema de Transmisión, y por tanto las ruedas motrices, cada vez que se pisa el pedal, permitiendo al conductor cambiar de marcha suavemente.
En la aplicación más sencilla, los embragues conectan y desconectan dos ejes giratorios (ejes de transmisión o ejes de línea). En estos dispositivos, un eje suele estar unido a un motor y el otro a la unidad de potencia (el miembro motriz).

Tipos de caja de cambios en el automóvil

Los dientes de los engranajes están diseñados para garantizar que los círculos de paso de los engranajes de contacto rueden unos sobre otros sin resbalar, proporcionando una transmisión suave de la rotación de un engranaje al siguiente[1]:
La transmisión de la rotación entre las ruedas dentadas en contacto se remonta al mecanismo de Anticitera de Grecia y al carro que apunta al sur de China. Las ilustraciones del científico renacentista Georgius Agricola muestran trenes de engranajes con dientes cilíndricos. La implementación del diente evolvente dio lugar a un diseño de engranaje estándar que proporciona una relación de velocidad constante.
Los dientes de los engranajes se diseñan de manera que el número de dientes de un engranaje es proporcional al radio de su círculo primitivo, y así los círculos primitivos de los engranajes que se engranan ruedan unos sobre otros sin resbalar. La relación de velocidad de un par de engranajes puede calcularse a partir de la relación de los radios de los círculos de paso y la relación del número de dientes de cada engranaje.
Esto demuestra que si la rueda de salida GB tiene más dientes que la de entrada GA, el tren de engranajes amplifica el par de entrada. Y, si la rueda de salida tiene menos dientes que la de entrada, entonces el tren de engranajes reduce el par de entrada.

Caja de cambios agrícola

donde es el error del engranaje, es el radio del círculo base del engranaje motriz, es el radio del círculo base del engranaje conducido, y es el coeficiente de amortiguación de malla del par de engranajes , es la masa del engranaje motriz y es la masa del engranaje conducido. El rango del coeficiente de amortiguación es .Por lo tanto, la fuerza de malla dinámica se define como
De acuerdo con la ley mecánica de Newton, se establecen las siguientes ecuaciones diferenciales del sistema de engranajes, que contienen los efectos de la rigidez de la malla que varía con el tiempo y la excitación del error. El número total de grados de libertad del modelo es 4:
Aquí, es el par de entrada. es el par de carga. es la inercia rotacional del engranaje motriz. es la inercia rotacional del engranaje conducido.La ecuación (6) junto con (8) da lugar a 4 ecuaciones diferenciales ordinarias homogéneas acopladas de la forma
En el modelo matemático, los desplazamientos angulares y son variables independientes. Para resolver las ecuaciones, los desplazamientos angulares deben transformarse en una variable independiente. Por lo tanto, el error de transmisión se introduce en el modelo, definido; luego se elimina el desplazamiento del cuerpo rígido; el modelo puede escribirse como

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