PARTES DE LA CAJA MECANICA.docx

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PARTES DE LA CAJA MECANICALa caja de cambios o caja de velocidades manual, es aquella en la que el conductor puede a voluntad, establecer lafuerza de traccin del automvil, utilizando diferentes etapas de engranajes colocados dentro de un cuerpo.FUNCIONAMIENTO DE LA CAJA MECANICA

NOMBRE DE LAS PARTES DE LA CAJA MECANICArbol primario. Recibe el movimiento a la misma velocidad de giro que el motor. Habitualmente lleva un nico pinconductor en las cajas longitudinales para traccin trasera o delantera

rbol intermedio .- Es el rbol opuesto o contra eje . Consta de un pin corona conducido que engrana con el rbolprimario, y de varios piones (habitualmente tallados en el mismo rbol) que pueden engranar con el rbol secundarioen funcin de la marcha seleccionada

rbol secundario. Consta de varios engranajes conducidos que estn montados sueltos en el rbol, pero que se puedenhacer solidarios con el mismo mediante un sistema de desplazablesEje de marcha atrs. En el engranaje de marcha atrs, normalmente se utiliza un dentado recto, en lugar de un dentadohelicoidal, ms sencillo de fabricar. Asimismo, cuando el pin se interpone, cierra dos contactos elctricos de unconmutador que permite lucir la luz o luces de marcha atrs, y al soltarlo, vuelve a abrir dichos contactos.

sincronizacin exterior, dentado exteriormente, dotado de pista curvada para que el anillo de sincronizacin apoye

suavemente, desplace el aceite, as logre emparejar las rotaciones de los engranes que se pretenden acoplar. Este

mecanismo posee estras interiores, as queda solidario al eje secundario.Anillo de sincronizacin interior, dotado de pequeos dientes exteriores encargado de desplazarse axialmente cuando es

empujado y trabado por la corona desplazable, que a su vez recibe la orden del conductor que se transmite mediante

palancas, cardanes, juntas o piolas, a la horquilla que engancha directo a la corona desplazable.
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VARIANTES DE LA CAJA MECANICA

xisten varios tipos de cajas de cambios y diversasmaneras de clasificarlas. Hasta el momento en queno se haban desarrollado sistemas de controlelectrnico la distincin era mucho ms sencilla eintuitiva ya que describa su construccin yfuncionamiento. En tanto que se han desarrolladosistemas de control electrnico para cajas se da laparadoja que existen cajas manuales conposibilidad de accionamiento automatizado (por

ejemplo Alfa Romeo) y cajas automticas con posibilidad de intervencin manual. La clasificacinen funcin de su accionamiento es una de las clasificaciones aceptadas por mayor nmero deautores:

Manuales, Mecnicas o Sincrnicas

Tradicionalmente se denominan cajas mecnicas a aquellas que se componen de elementosestructurales ) y funcionales (, rodamientos, etc.) de tipo mecnico. En este tipo de cajas de cambiola seleccin de las diferentes velocidades se realiza mediante mando mecnico, aunque ste puedeestar automatizado. Los elementos sometidos a rozamiento ejes, engranajes, sincronizadores, oselectores estn lubricados mediante bao de aceite -especfico para engranajes en el crt aisladosdel exterior mediante juntas que garantizan la estanqueidad. Los acoplamientos en el interior serealizan mediante mecanismos compuestos de balancines y ejes guiados por cojinetes. Elaccionamiento de los mecanismos internos desde el exterior de la caja y que debera accionar un

eventual conductor- se realizan mediante cables flexibles no alargables o varillas rgidas. Lasdistintas velocidades de que consta la caja estn sincronizadas. Esto quiere decir, que estasdisponen de mecanismos de sincronizacin que permiten igualar las velocidades de los distintosejes de que consta la caja durante el cambio de una a otra. La conexin cinemtica entre el motor yla caja de cambios se realiza mediante el embrague. Dentro de este grupo se encuentra la caja decambios manual automatizado de doble embrague DSG -en alemn Direkt Schaltgetriebe- delGrupo Volkswagen que permite el funcionamiento manual y automtico adems de obtener unavelocidad de transmisin entre marchas muy superior al contar con la presencia de dos embraguesencargado uno de las marchas pares y el otro de las impares (y marcha atrs). El sistema de cambiode marchas manual ha evolucionado notablemente desde los primeros mecanismos de caja de

cambios de marchas manuales sin dispositivos de sincronizacin hasta las actuales cajas de cambiosincronizadas de dos ejes. Independientemente de la disposicin transversal o longitudinal ydelantera o trasera, las actuales cajas de cambios manuales son principalmente de dos tipos:

De tres ejes: un eje primario recibe el par del motor a travs del embrague y lo transmite a un ejeintermediario. ste a su vez lo transmite a un eje secundario de salida, coaxial con el eje primario, que accionael grupo diferencial. De dos ejes: un eje primario recibe el par del motor y lo transmite de forma directa a uno secundario desalida de par que acciona el grupo diferencial.


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En ambos tipos de cajas manuales los piones utilizados actualmente en los ejes son de dentadohelicoidal, el cual presenta la ventaja de que la transmisin de par se realiza a travs de dos dientessimultneamente en lugar de uno como ocurre con el dentado recto tradicional siendo adems lalongitud de engrane y la capacidad de carga mayor. Esta mayor suavidad en la transmisin deesfuerzo entre piones se traduce en un menor ruido global de la caja de cambios. En la marchaatrs se pueden utilizar piones de dentado recto ya que a pesar de soportar peor la carga suutilizacin es menor y adems tienen un coste ms reducido.

En la actualidad el engrane de las distintas marchas se realiza mediante dispositivos desincronizacin o "sincronizadores" que igualan la velocidad perifrica de los ejes con la velocidadinterna de los piones de forma que se consiga un perfecto engrane de la marcha sin ruido y sinpeligro de posibles roturas de dentado. Es decir, las ruedas o piones estn permanentementeengranados entre s de forma que una gira loca sobre uno de los ejes que es el que tiene queengranar y la otra es solidaria en su movimiento al otro eje. El sincronizador tiene, por tanto, lafuncin de un embrague de friccin progresivo entre el eje y el pin que gira libremente sobre l.Los sincronizadores suelen ir dispuestos en cualquiera de los ejes de forma que el volumen totalocupado por la caja de cambios sea el ms reducido posible. Existen varios tipos de sincronizadoresde los cuales destacan: sincronizadores con cono y esfera de sincronizacin, sincronizadores con

cono y cerrojo de sincronismo, sincronizadores con anillo elstico, etc. El accionamiento de lossincronizadores se efecta mediante un varillaje de cambio que acta mediante horquillas sobre lossincronizadores desplazndolos axialmente a travs del eje y embragando en cada momento lamarcha correspondiente. Los dispositivos de accionamiento de las distintas marchas dependen deltipo de cambio y de la ubicacin de la palanca de cambio. A continuacin se van a estudiar los dostipos de cajas de cambios. La primera caja de cambios es una caja manual de tres ejes condisposicin longitudinal de un vehculo de propulsin trasera. La segunda, es una caja manual dedos ejes con disposicin transversal, de un vehculo con traccin delantera con traccin delanterapor lo que el grupo cnico-diferencial va acoplado en la salida de la propia caja de cambios. Lasituacin de la caja de cambios en el vehculo depender de la colocacin del motor y del tipo detransmisin ya sea est delantera o trasera.


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Estas dos disposiciones de la caja de cambios en el vehculo son las ms utilizadas, aunque existe

alguna mas, como la de motor delantero longitudinal y traccin a las ruedas delanteras.

CARCASANO CUERPO DE LA CAJA MECANICA


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Carcasa[editar]

Las cajas de cambios poseen una carcasa externa (generalmente de aluminio) cuya finalidad es la proteccin de los

mecanismos internos y una lubricacin permanente, ya que sta alberga aceite. En determinadas ocasiones se puede

romper debido al impacto de un elemento externo o debido a la rotura de un engranaje. En tal caso se debe soldar

nuevamente para su correcto funcionamiento.

PALANCA DE VELOCIDADES DE LA CAJA MECANICA

Descripcion y/o modo de funcionamiento del mecanismo desde la palanca de

cambios

Esta grafica, nos ayudara a explicar el movimiento de una palanca decambios, para una caja de velocidades manual.Traccion delantera[motor transversal]

La posicion central es Neutro,

En esa posicion la palanca no sufre ninguna presion; es una posiciondigamos de descanso. el vehiculo puede ser empujado y la caja nose dara por enterada.

Ahora veamos, los cambios de 3ra y 4ta, solo ocupa subir o bajar lapalanca.

Para colocar 1ra o 2da, se ocupa mover la palanca haciaizquierda contra la fuerza del resorte, y luego subir o bajar lapalanca.

Lo mismo ocurre con los cambios de 5ta y/o Reversa.

El ejemplo corresponde a un vehiculo de traccion delantera; conpalanca de cambios al pisoEn la ilustracion vemos los dos reguladores de tension colocados al iniciodel cable que corre hacia los actuadores de la caja de cambios;Estos reguladores sirven para ajustar, y compenzar el desgaste de losbujes, consecuencia del uso.Se entiende, que el ajuste solo es permitido mientras el desgaste estolerableEs importante conocer la forma en que se transmite el movimiento demando, desde la palanca hacia la caja de velocidades [brazosactuadores]

Al efectuar un cambio de posicion en la palanca; el mecanismo transmitedos movimientos sincronizados a la caja

Un movimiento hace que un eje o flecha conectada a la caja de velocidades, tenga un movimiento de ida yvuelta en forma recta.El otro movimiento hace que el mismo eje o flecha , tenga accion en forma torsional en cada descanso delmovimiento anterior [ejemplo: Neutro, Primera a un lado y Segunda al otro]
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Recuerde que estamos describiendo el funcionamiento de este componente en un vehiculo de tracciondelantera, equipado con motor transversal.Por ello para llevar el movimiento desde la palanca hacia los brazos actuadores se ocupan dos cables; o dosbrazos largos segun sea el caso.Estos cables o brazos, en su recorrido se apoyan en bujes y/o soportes, los cuales deben mantenerse enbuenas condiciones; si no es asi, el movimiento de estos cables o brazos perderian sincronizacion; lo cual dariacomo consecuencia, que se traben, eso podria afectar el normal funcionamiento de la caja de velocidades.

Igualmente se debe mantener solidos los puntos de anclaje, sea en el chasis, o en la parte externa de la caja.[un anclaje o sujetador flojo, hace inestable el recorrido del cable]

Aqui tenemos los dos cables accionando o sincronizando un cambioUn brazo mueve el eje en forma recta;El otro brazo, mueve el mismo eje en forma torsionalLa forma, disenio, o figura pueden diferir entre una marca de vehiculo u otro.Pero el principio de funcionamiento, y objetivo, sigue siendo el mismo.El objetivo es: mover el riel interno de sincronizacion, y acomodarlo al cambio seleccionadoPor ello; este ejemplo es util en otros vehiculos, solo se ocupa apoyarse en el sentido comunPuede agrandar las figuras

Actuador de collaring hidraulico - cilindro auxiliar - [cilindro inferior, cilindro esclavo]

En la ilustracion podemos observar la bomba inferior que mueveel collaringEsta bomba recibe fuerza hidraulica, de la bomba principal del embragueLa bomba de embrague esta ubicada, cerca del cilindro maestro de los frenos [alli se controla el fuido]Este tipo de componente requiere que la estructura de la caja de velocidades, este correctamente acoplada yajustada a la estructura del motorSu funcion es empujar el brazo actuador del collaring [horquilla] de embrague.Se entiende que la accion se inicia al pisar el pedal de embrague; cuando el pedal esta en posicion de descanso, este brazo nodebe estar presionadoPuede agrandar la figura
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Definicion:Es un mecanismo integrado que transmite potencia desarrollada en el motor al movimiento de las

ruedas del automovil.

Este sistema sirve para trasnmitir la fuerza o caballaje del motor a las ruedas lo que permite un

desplasamiento controlado este tipo de caja se diferencia de la automatica por el cambio de

velocidades ya que como su nombre lo indica se tienen que realizar los cambios manualmente.

EJE DE ENTRADA O EJE PROPULSOREl eje de propulsin es el eje que une la transmisin con el diferencial, usualmente es un tubo hueco. Un eje que espropulsado por el motor se llama eje de propulsin.Los automviles modernos contraccin delanteratpicamente combinan lacaja de cambiosy el eje delantero en unasola unidad llamadatransaxleo conjunto motor. El eje motor se divide con un mecanismo de diferencial yjuntasuniversalesentre los dossemiejes. Cada eje est conectado a las ruedas mediantejuntas homocinticasque permiten ala rueda moverse libremente en sentido vertical y guiar las ruedas en las curvas mediante el sistema de direccin.En vehculos contraccin trasera, es posible utilizarjuntas cardan, ya que los ejes de las ruedas no cambian deorientacin y no se vara larelacin de transmisincon el desplazamiento vertical de las ruedas.

Algunos diseos simples, tal como en loskarts, a veces se utiliza una sola rueda motriz. El eje de propulsin es un ejedividido que slo conduce a una rueda.Eningeniera mecnicase conoce como eje de transmisin a todo objeto axisimtrico especialmente diseado para

transmitirpotencia. Estoselementos de mquinasconstituyen una parte fundamental de lastransmisiones mecnicasyson ampliamente utilizados en una gran diversidad demquinasdebido a su relativa simplicidad.Un rbol de transmisin es unejeque transmite un esfuerzo motor y est sometido a solicitaciones detorsindebido a latransmisin de unpar de fuerzasy puede estar sometido a otros tipos de solicitaciones mecnicas al mismo tiempo.

rbol de transmisin.

ENGRANAJE CARRIZO

ENGRANAJE DE PRIMERA1 velocidadEl desplazamiento del sincronizador de 1/2 (N) hacia la derecha, produce el enclavamiento del correspondiente pinloco (I) del eje secundario, que se hace solidario de este eje. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario comomuestra la figura inferior, obtenindose la oportuna reduccin. En esta velocidad se obtiene la mxima reduccin degiro, y por ello la mnima velocidad y el mximo par.
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ENGRANAJE DE SEGUNDA2 velocidad

El desplazamiento del sincronizador de 1/2 (N) hacia la izquierda, produce el enclavamiento del correspondiente pinloco (J) del eje secundario, que se hace solidario de este eje. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario comomuestra la figura inferior, obtenindose la oportuna reduccin. En esta velocidad se obtiene una reduccin de giromenor que en el caso anterior, por ello aumenta la velocidad y el par disminuye.

ENGRANAJE DE TERCERA3 velocidad

El desplazamiento del sincronizador de 3/4 (O) hacia la derecha, produce el enclavamiento del correspondiente pinloco (H) del eje secundario, que se hace solidario de este eje. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario comomuestra la figura inferior, obtenindose la oportuna reduccin.


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ENGRANAJE DE CUARTA4 velocidad

El desplazamiento del sincronizador de 3/4 (O) hacia la izquierda, produce el enclavamiento del correspondiente

pin de arrastre o toma constante del eje primario, que se hace solidario con el eje secundario, sin intervencin del

eje intermediario en este caso. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario como muestra la figura inferior.

ENGRANAJE LOCO DE RETROCESOMarcha atrs

Cuando se selecciona esta velocidad, se produce el desplazamiento del pin de renvio (T), empujado por un manguito.Al moverse el pin de renvio, engrana con otros dos piones cuya particularidad es que tienen los dientes rectos en vezde inclinados como los dems piones de la caja de cambios , La reduccin de giro suele ser parecida a la de 1

velocidad. Hay que resear que el pin del eje secundario perteneciente a esta velocidad es solidario al eje, al contrariode lo que ocurre con los restantes de este mismo eje que son "locos".


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Pin loco: tambin se le conoce por el nombre de pin de reversa, y tiene la funcin de cambiar elsentido de rotacin proveniente del tren fijo al tren mvil para as poner en marcha atrs el automvil.EJE DE SALIDA O SELECTIVOMANGUITOS DE VELOCIDADESFallas :

Lubricacin inadecuada. Contaminacin del lubricante o fatiga estructural del paquete de aditivos. Defectos de diseo de las piezas, cuya resistencia a la fatiga del material es inferior a la necesaria. CAJA DE CAMBIOS avera 1. Suenan las marchas (cambios) al intentar introducirlos. Causa Mando de embrague desajustado (cable destensado o sistema hidrulico defectuoso), lo que es causa de que el

desembrague no sea completo al pisar el pedal. Desgaste de los conjuntos sincronizadores. solucin Tensar el cable y ajustar su tope o sangrar el circuito hidrulico de mando. Desmontar la caja de cambios y sustituir anillos o conjuntos sincronizados. Avera 2. Las marchas entran con dificultad. Causa Mando del embrague desajustado. Varillaje de accionamiento del cambio desalineado o falto de lubricacin. Avera interna del cambio (rodamientos, conjuntos sincronizadores, piones, etc.) Solucin Tensar el cable y ajustar su tope o sangrar el circuito hidrulico de mando Ajustar o lubricar. desmontar y revisar.


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1) 5th gear lock ring Anillo de seguridad para elpion de 5ta 26) Lock ring

Seguro,anillo deseguridad

2) 5th gear roller bearing Rodaje de apoyo al pion de 5ta 27) Pilot bearing shims Huachas del rodajepiloto

3) 5th gear Pion de 5ta velocidad 28) Pilot bearing Rodaje piloto[rodamiento,balero]

4) 5th gear snap ring Anillo de seguridad para elpion de 5ta 29) Pilot bearing race Pista del rodaje piloto

5) Reverse gear nut Tuerca para el pion de reversa 30) Input shaft Eje o flecha de entrada

6) Washer ( not used in allmodels) Huacha (anillo plano) 31) Front bearing Rodaje delantero

7) Reverse gear Pion de reversa 32) Front bearing race Pista del rodajedelantero

8) Rear bearing retainer Retenedor 33) Front bearing shims Lainas del rodajedelantero
http://www.automecanico.com/auto2008/diagrama2.jpghttp://www.automecanico.com/auto2008/diagrama2.jpghttp://www.automecanico.com/auto2008/diagrama2.jpg


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9) Rear bearing race Pista de rodaje 34) Front bearing retainer Retenedor del rodajedelantero

10) Rear bearing Rodaje trasero 35) Oil seal Sello retenedor deaceite

11) Rear bearing shim Huacha plana 36) Mountaing studs Pin de apoyo

12) Shim washer Huacha plana 37) Bearing race Pista de rodaje

13) 1st gear bearing Rodaje de apoyo al pion de 1ra 38) Cluster front bearing Rodaje delantero, deltren fijo

14) Bearing spacer Espaciador de rodaje 39) Front bearing shim Huacha

15) 1st gear Pion de primera 40) Cluster gear Contraflecha, o trenfijo

16) 1st - 2nd synchronizer Collar Sincronizador 1ra y 2da 41) Cluster rear bearing Rodaje trasero del trenfijo

17) Synchronizer hub Cubo sincronizador 42) Bearing race Pista de rodaje

18) 2nd gear bearing Rodaje del pion de 2da 43) Intermediate shaft Eje o flecha intermedia

19) 2nd gear Pion de 2da 44) Synchronizer hub Cubo sincronizador

20) Main shaft Flecha o eje principal 45) 5th gear synchronizer Collar sincronizador de5ta

21) 3rd gear bearing Rodaje del pion de 3ra 46) 5th intermediate gear Pion intermedio de5ta

22) 3rd gear Pion de tercera 47) 5th intermediate gearbearing

Rdaje del pinonintermedio de 5ta

23) 3rd-4th synchronizer Collar sincronizador de 3ra-4ta 48) Thrust washer Huacha de empuje

24) Synchronizer hub Cubo sincronizador 49) End play shim Huacha

25) Spring washer Anillo de presion 50) intermediate shaft rollerbearing race

Pista de rodaje para ejeintermedio


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