Funcionamiento caja de cambios

Funcionamiento caja de cambios

Diagrama de la caja de cambios

Una caja de cambios utiliza la ventaja mecánica para aumentar el par de salida y reducir las RPM. El eje del motor se introduce en la caja de cambios y a través de una serie de engranajes internos proporciona la conversión de par y velocidad. Nuestras cajas de engranajes están disponibles en una variedad de tamaños y relaciones de transmisión para satisfacer una amplia gama de requisitos de par. El diseño básico es una caja de engranajes rectos con ruedas dentadas de metal, plástico y combinaciones de ambos materiales. Una característica particular es la disponibilidad de ruedas libres y embragues deslizantes.
Las cajas de engranajes de Saia motors están disponibles en varios tamaños para satisfacer una amplia gama de requisitos de par. Hay disponibles relaciones desde 4 1/6 hasta 6.048.000. El diseño básico es una caja de engranajes rectos con ruedas dentadas de metal, plástico y combinaciones de ambos materiales. Una característica particular es la disponibilidad de ruedas libres y embragues deslizantes.
En función del número de etapas, el sentido de giro puede ser horario o antihorario. El sentido de giro de las cajas de engranajes de motor se determina generalmente por el eje de salida de la caja de engranajes (lado de accionamiento, véase DIN EN60034-7, IEC 60050-411).

Caja de cambios uno

Una vez que la potencia se ha transferido al eje de entrada de la transmisión, es el momento de que los engranajes planetarios hagan su trabajo. El nombre proviene de la forma en que están dispuestos. Un engranaje central se denomina engranaje solar, mientras que los engranajes planetarios más pequeños giran a su alrededor, sostenidos en un anillo llamado portaplanetario. En lugar de utilizar una rueda dentada distinta para cada marcha, las distintas velocidades de la transmisión se consiguen mediante combinaciones de engranajes. Los engranajes solares, planetarios y anulares se engranan en varias combinaciones, como por ejemplo que el engranaje anular exterior gire mientras el engranaje solar interior permanece inmóvil. Esto se consigue con pequeños embragues de fricción, que enganchan los engranajes para que giren, y bandas, que los mantienen alejados para que no giren. Los embragues y las bandas se accionan mediante pasadores y válvulas que se activan con el líquido de transmisión presurizado.
Al crear diferentes relaciones de transmisión, la transmisión toma la potencia del motor y la aumenta o reduce en su camino hacia el eje de salida, que envía la potencia hacia las ruedas. En primera, el motor gira con relativa lentitud mientras el conductor pisa gradualmente el acelerador, por lo que la transmisión utiliza una marcha baja para multiplicar el par que va a las ruedas y darles la potencia necesaria para acelerar. A velocidades de autopista, la transmisión utiliza la sobremarcha, cuando la velocidad de salida de la transmisión es más rápida que la del motor, lo que ahorra combustible y desgaste del motor. Para aparcar, un pequeño engranaje dentado de estacionamiento está firmemente sujeto por un pequeño pestillo llamado trinquete de estacionamiento, que impide que el eje de salida haga girar las ruedas.La potencia enviada por la transmisión no va directamente a las ruedas, que deben poder girar a diferentes velocidades. Si no lo hicieran, no podrías girar correctamente en una curva, por lo que el vehículo utiliza un diferencial para dividir la potencia y enviar la cantidad adecuada a cada rueda. En un vehículo de tracción delantera, los engranajes del diferencial están agrupados en la caja de la transmisión, y el conjunto se denomina comúnmente transeje.

Cómo funciona la transmisión manual

El motor acciona el eje de entrada, que a su vez acciona el eje auxiliar. El eje transversal hace girar los engranajes del eje principal, pero éstos giran libremente hasta que se bloquean mediante el dispositivo de sincronización, que está acoplado al eje.
Las marchas se seleccionan mediante un sistema de varillas y palancas accionadas por la palanca de cambios. El accionamiento se transmite a través del eje de entrada al eje transversal y, a continuación, al eje principal, excepto en la transmisión directa – la marcha superior – cuando el eje de entrada y el eje principal se bloquean juntos.
En la primera marcha, la marcha más pequeña del eje auxiliar (con menos dientes) se bloquea en él, pasando el accionamiento a través de la marcha más grande del eje principal, lo que proporciona un par elevado y una velocidad baja para el arranque en parado.
En la cuarta marcha, el eje de entrada y el eje principal se bloquean juntos, proporcionando «transmisión directa»: una revolución del eje de la hélice por cada revolución del cigüeñal. El par motor no aumenta.
Con un nuevo movimiento de la palanca de cambios, el anillo se desplaza a lo largo del cubo durante una corta distancia, hasta que sus dientes se engranan con los dientes biselados del lado del engranaje, de modo que el cubo estriado y el engranaje se bloquean juntos.

Diagrama de la transmisión manual de 5 velocidades

DeWall, K.; Watkins, J.C.; Bramwell, D.Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC (Estados Unidos). División de Tecnología de Ingeniería; Lockheed Idaho Technologies Co., Idaho Falls, ID (Estados Unidos). Organización financiadora: Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC (Estados Unidos)
Los investigadores del Laboratorio Nacional de Ingeniería y Medio Ambiente de Idaho probaron el rendimiento de los motores eléctricos y las cajas de engranajes de los actuadores típicos de los equipos instalados en las válvulas accionadas por motor utilizadas en las centrales nucleares. Utilizando un banco de pruebas que simula las cargas de cierre de las válvulas en función del flujo y la presión, los autores probaron cinco motores eléctricos (cuatro de corriente alterna y uno de corriente continua) y tres cajas de engranajes en las condiciones que podría experimentar un motor en una central eléctrica, incluyendo condiciones fuera de lo normal como el funcionamiento a alta temperatura y la tensión reducida. También controlaron la eficiencia de la caja de cambios del actuador. Los cinco motores funcionaron a su par nominal de arranque o por encima del mismo durante las pruebas a tensiones y temperaturas normales. Para los cinco motores, las pérdidas de par reales debidas a la degradación de la tensión fueron mayores que las pérdidas calculadas por los métodos típicamente utilizados para predecir el par del motor en condiciones de tensión degradada. Para el motor de corriente continua, las pérdidas de par reales debidas a las elevadas temperaturas de funcionamiento fueron mayores que las pérdidas calculadas por el método típico de predicción. Las eficiencias reales de las cajas de engranajes de los actuadores fueron, en general, inferiores a las eficiencias de funcionamiento publicadas por el fabricante y, en general, se acercaron a las eficiencias de extracción publicadas. El funcionamiento de la caja de cambios a una temperatura elevada no afectó a la eficiencia de funcionamiento

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