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MECANICA

TRANSMISIONES MECANICANICAS CAJA DE TRANSFERENCIA

NOMBRE: Kevin Andrés Villalón Contreras CARRERA: Ing. En maquinaria, vehículos automotrices y sistemas electrónicos ASIGNATURA: Transmisiones mecánicas PROFESOR: Cristian Rivera FECHA:08/11/2018 SECCION : 841

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INDICE Contenido TRANSMISIONES MECANICANICAS............................................................................................1 CAJA DE TRANSFERENCIA.....................................................................................................................1 1

INTRODUCCIÓN......................................................................................................................................3

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CAJA DE TRANSFERENCIA.......................................................................................................................4

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FUNCIONAMIENTO................................................................................................................................5

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DISPOSICION DEL MOTOR DENTRO DEL VEHICULO................................................................................7

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POSICIONES DEL ENGRANO EN LA CAJA DE TRANSFERENCIA................................................................8

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CONSTRUCCION DE LA CAJA DE TRANSFERENCIA..................................................................................8 6.1

COMPONENTES..............................................................................................................................8

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FALLAS..................................................................................................................................................12

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ALGUNOS TIPS DE CUIDADO................................................................................................................14

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COCLUSION..........................................................................................................................................15

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BIBLIOGRAFIA...................................................................................................................................16

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1 INTRODUCCIÓN En el presente informe , por medio de una investigación daré a conocer lo que vendría a ser la caja de transferencia , explicare un poco que es laca caja en si , para que sirve dentro del vehículo y como funciona interiormente ,las posiciones en las que trabaja , como se engrana el interior para pasar las marchas altas y las bajas ; además de eso, nombrare y definir sus componentes principales y las fallas que se presentan en la caja, acompañados de una breve solución a esto. Lo que espero con este trabajo es entender de buena manera cómo funciona la caja, por lo que adentrare un poco en las cajas 4x4, ya que estas son las cajas que pueden pasar de una tracción normal, parar carretera a una tracción doble, la cual tiene más fuerza, pero menos velocidad, esto conviene utilizarlo en caminos de difícil conducción y en situaciones en donde el vehículo necesite más fuerza que velocidad, como pendientes o caminos de tierra blanda. la caja de transferencia cumple un rol muy importante dentro del vehículo, su cometido es transmitir el movimiento desde el motor y la caja de cambios hacia las ruedas, ya sean solo las delanteras o a las 4 ruedas, por decirlo en palabras más técnicas, la finalidad de la caja es permitir una reducción de velocidad y aumentar el par motor, lo que genera mas fuerza para mover la máquina. la transmisión del movimiento se realiza desde del motor hasta las ruedas motrices, pasando por la caja de cambios, ya sea esta una caja mecánica o una caja automática. Con el movimiento me refiero a la fuerza del motor que debe ser entregada Hasta el sistema diferencial y finalmente a las ruedas. En este caso, los vehículos que están diseñados para que uno de sus dos ejes tenga en cuenta las ruedas, si la tracción se encuentra en las ruedas posteriores, el motor y la caja de cambios están localizados de forma longitudinal, y si la tracción se encuentra en Las ruedas delanteras, es cuando su motor y su caja de cambios están localizados de forma transversal. En ambos casos, la transmisión de la fuerza recibida en la caja de cambios se envía hasta dos ruedas motrices, en el eje posterior cuando se trata de una tracción normal y en el eje delantero o en ambos cuando se trata de la 4h. En algunos vehículos se trata de enviarlo a los dos ejes, al sistema de seguridad mayor durante el manejo, para así conseguir mayor agarre y mejor tracción, encargándose de este trabajo la caja de transferencia. Para finalizar con mi introducción no cabe decir que la caja de transferencias juega un papel muy importante, por lo que, si se va a realizar el cambio de una caja de transferencia entre los modos de tracción de dos a las cuatro ruedas, se deben seguir las recomendaciones del fabricante. El cambio de la caja de transferencia a una velocidad demasiado alta puede causar daños en el tren motriz, lo cual podría hacer que el vehículo quede inoperable. Y ahora que sabemos de que tratara en trabajo procedemos tomar atención a lo que viene.

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2 CAJA DE TRANSFERENCIA Antes de introducirnos completamente a lo vendría a ser la caja de transferencia, el cual es un sistema complicado, pero a la vez simple que cumple una función fundamental para el movimiento en carretera, debemos saber que es la caja de transferencia el por qué se creó, con qué fin, cual es la función de este y para que sirve realmente dentro de un auto. Bueno, para comenzar la caja de transferencia en breves es un dispositivo mecánico el cual cumple la fusión de acoplar o desacoplar la tracción hacia las ruedas delanteras y traseras, además de proporcionar velocidades auxiliares, un alta y una baja. La misión de la caja de transferencia, en vehículos doble tracción, es de permitir conectar y/o desconectar la propulsión o las ruedas delanteras, como así también la de proveer dos velocidades auxiliares, un alta y otra baja. Está acoplada en la parte posterior de la caja de velocidades y se ubicó sobre el segundo travesaño del bastidor, al que se apoya mediante un soporte de goma. Sus engranajes, son conectados por acción de las dos palancas ubicadas en el piso del vehículo. La palanca de tracción delantera, más larga y a la izquierda, sirve para conectar y/o desconectar dicha tracción. La palanca de velocidad auxiliar, más corta y o la derecha, sirve para lograr los cambios de marcha alta o baja. Las instrucciones sobre las distintas posiciones de las palancas se encuentran en una calcomanía pegada en la parte interior de la tapa de la guantera Una caja de transferencia en un vehículo puede ser conducido engranaje o cadena impulsada. En los casos de transferencia de cadena impulsada se utilizan cadenas de rodillos o cadenas separadas, ensambladas a partir pasadores y de eslabones de cadenas, para controlar el eje delantero y el eje trasero, permitiendo así que el caso para mover los dos ejes o uno individualmente. Los casos de transferencia de engranajes impulsados utilizan conjuntos de engranajes para conducir bien el eje de tracción delantera, o árboles de transmisión delantero y trasero.

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3 FUNCIONAMIENTO La caja de transferencia se conecta a la transmisión y los ejes delantero y trasero del vehículo a través de ejes de transmisión. Los ejes de transmisión son componentes mecánicos que permiten la rotación y enviar par, o la fuerza de impulso, a partes conectadas. La caja de transferencia en un vehículo recibe energía de la transmisión a través de los ejes y la distribuye a los ejes delantero y trasero. Esto ayuda a que las cuatro ruedas reciban torque simultáneamente. En una tracción normal la fuerza de torque comienza desde la caja de cambios y se dirige a la caja de transferencias, entonces; el piñón de mando se engrana con el piñón solar y hará que se produzca un movimiento directo que transmite la energía desde el piñón solar pasando por el eje principal, así mismo sigue derecho al eje de salida conectando al cardan trasero, para finalmente terminar en las ruedas. La caja de transferencia puede funcionar con una sola tracción o con dos tracciones, que pueden ser en marchas altas y bajas. En la simple tracción (marcha en alta) el par motor se transmite a través de los engranajes sin sufrir alteraciones, la reducción es nula, ya que el engranaje de mando y el engranaje del eje principal tienen la misma cantidad de dientes. El movimiento comienza por el engranaje de mando, el cual pasa al engranaje intermedio y posteriormente al engranaje principal y que, al estar unido al eje principal por la corona dentada y el engranaje desplazable, transmite íntegramente el movimiento al eje de propulsión del ten trasero.

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En la doble tracción (marcha en alta) no hay reducción de engranajes. aquí la palanca de tracción delantera acciona el manguito de acople el cual une al eje principal con el eje de salida delantero, por lo que se transmite el movimiento de giro a ambos ejes de propulsión. Para hacer el cambio se suelta el acelerador, y apretar el pedal de embrague si el auto está en movimiento. Y por último la doble tracción (marcha en baja) ya con la tracción delantera conectada, al accionar la palanca actúa el engranaje desplazable quien se acopla con el engranaje intermedio menor obteniéndose la marcha en baja con una reducción de 2,46: 1. Para hacer los cambios de alta a baja se debe detener el vehículo, o no pasar la palanca a baja andando o más de 6 u 8 km/hr. se presiona el embrague y se hace la palanca de velocidad auxiliar hacia adelante. Aquí vehículo tendrá menor velocidad, pero las revoluciones en el motor Serán más altas debido a la gran reducción de engranajes.

por decirlo en palabras más técnicas en los vehículos 4x4 la caja de cambios lleva acoplada la caja reductora con salida para doble transmisión. Esta caja se accionada por una palanca adicional situada al lado de la palanca de cambios y puede transmitir, según su posición, el movimiento a los dos ejes o solamente al trasero. Los piñones de la caja reductora van dispuestos en pares de engranajes de forma que, cuando se utiliza la transmisión total, se reduce el giro de las ruedas para obtener un mayor par de tracción en las mis más La caja reductora está compuesta por 5 piñones de los cuales 2 están montados en el eje intermedio y los otros 3 son intervenidos por los sincronizadores que funcionan igual que los utilizados en la caja de cambios. La misión de la reductora es la de transmitir al vehículo una marcha normal a la que se le denomina "larga" y otra reducida a la que se le denomina "corta", su otra misión es la de dar tracción a 2 ruedas o a las 4 según el dese o del conductor, accionando la palanca de transferencia. Lo anteriormente dicho se opera en las siguientes marchas: La 2h es una función de tracción exclusivamente trasera y se usa en ciudad, especialmente carretera. Aquí se Produce movimiento en el árbol trasero, el árbol de transmisión delantero no tiene movimiento, ya que, aunque los bujes están rodando, no existe movimiento en los palieres. La 4h tiene tracción en el eje trasero no en las 4 ruedas ya que tiene tracción en una de las ruedas delanteras ya sea izquierda o derecha y tracción en las traseras ya sea izquierda o derecha. Aquí el sincronizador se conecta con el piñón (4x4), que transmite movimiento a la transmisión delantera, la cual comienza a girar junto con la trasera.

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4L tiene ciertas características: el vehículo debe estar completamente detenido o a una velocidad máx. de 5 km por hora no mas porque los engranes pueden lastimarse o atorarse El varillaje es muy delgado por lo tanto no puede ser forzado ya que se zafan las conexiones o se dobla. Aquí se tendrá doble tracción con transmisión de potencia, es decir, se obtiene baja velocidad, pero mayor fuerza, se puedes usar en caminos de tierra dificultosos, pendientes pronunciadas, y en caso de que el vehículo este cargado, también ayuda esta modalidad.

4 DISPOSICION DEL MOTOR DENTRO DEL VEHICULO para que la tracción la tenga las ruedas delanteras y también las posteriores, se puede generar el par motor desde motores longitudinales o transversales. En el caso de motores y cajas longitudinales, la fuerza de la caja se transmite hasta una caja simple, que permite entregar la fuerza motriz hasta el diferencial posterior y el medio de engranajes o cadenas se envía la fuerza hacia el diferencial delantero.

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Cuando el motor y la caja de cambios están localizados transversalmente, venta directa de la fuerza hacia el diferencial y de él hacia las ruedas delanteras, por el medio de otros piñones saldrá la fuerza hacia el diferencial del eje posterior.

5 POSICIONES DEL TRANSFERENCIA.

ENGRANO

EN

LA

CAJA

DE

En la estructura de una caja de transferencia que dispone, de una forma muy similar a una caja de cambios sincronizada, de collarines y sincronizadores que se adaptan de forma suave todas las posiciones, tanto en alta velocidad (normal) como en velocidad baja o con reducción.

6 CONSTRUCCION DE LA CAJA DE TRANSFERENCIA

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La caja de transferencia se divide en tres conjuntos principales: la carcasa principal, la carcasa de salida delantera y la carcasa de salida trasera. La carcasa principal aloja el piñón de entrada del eje primario, los piñones intermedios y el diferencial, juntos con los piñones de gama alta/baja, eje y horquilla del selector. La carcasa de salida delantera aloja el eje de salida delantero y su brida, el eje transversal, carcasa y selector de alta/baja, y el eje y horquilla del selector de bloqueo del diferencial. El embrague dentado en el eje de salida delantero es accionado por la horquilla selectora de bloqueo del diferencial para embragar/desembragar el trabador del diferencial. La carcasa trasera de salida aloja el eje de salida y su brida, y los piñones conductor y conducido del velocímetro. En la carcasa se monta el freno de transmisión mecánicamente accionada, cuyo tambor está sujeto a la brida de salida. Todas las carcasas y tapas se estancan contra la carcasa principal con sellador. La entrada de agua es impedida por deflectores de barro situados en cada extremo de las carcasas de salida y en las bridas de salida

6.1 COMPONENTES Carcasa: es una cubierta de hierro que sirve para proteger y adecuar todas las piezas y engranajes.

Extensión delantera: instalada en uno de los extremos de la carcasa, contiene el mecanismo de comando de la caja, el eje de salida delantero, el manguito de acople, el retén de aceite y también va fijado a ella el soporte lateral del motor.

Extensión trasera: está ubicada en el otro extremo de la carcasa, contiene una parte del eje principal, el engranaje sin fin, el piñón del velocímetro y el retén de aceite.

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Engranaje del eje principal: posee 29 dientes helicoidales, se encuentra montado en el eje principal, siempre está en contacto con el engranaje intermedio. En el extremo posterior se sitúa una corona de 12 dientes, la cual se acopla al engranaje desplazable cuan se quiere marchas altas.

Arandela de empuje: le da la posición correcta al eje. Dicha arandela es fijada mediante un aro reten.

Engranaje desplazable: en el medio tiene un estriado de dientes rectos con los cuales encajan con el eje principal. en el extremo posterior tiene un rebaje en donde actúa la horquilla de cambios para poder moverlo hacia adelante o atrás, puede ser en la marcha en alta o en baja. y por último en el extremo exterior tiene 33 dientes rectos con los cuales engrana con el engranaje intermedio para lograr la marcha en baja.

Engranaje de mando: la misión de este engranaje es transferir el par fuerza del motor y proveer la transmisión a ambos ejes de propulsión o solo al

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trasero en algunos casos. Está constituido por 29 dientes helicoidales con los que se une al engranaje intermedio. En su extremo posterior, lleva un engranaje de 15 dientes se toma la fuerza de motor.

Eje principal: se encuentra en la misma línea que el eje de salida delantero. Su misión en transferir el movimiento hacia los ejes de propulsión.

Eje intermedio: este está compuesto por dos engranajes, el de mayor diámetro tiene 39 dientes y esta conectado permanentemente con el engranaje de mando y el eje principal; el engranaje de menor diámetro se une con el engranaje desplazable cuando se necesita fuerza de tracción mayor. Entre el eje y la pared del agujero, se sitúa el cojinete del engranaje intermedio formado por rodillos. En ambos extremos del engranaje, están ubicadas las arandelas de empuje que controlan el correcto juego longitudinal del engranaje.

Eje de salida delantero: se encuentra montado en la extensión delantera por un cojinete y bolillas. Tiene un estriado recto y una corona de 10 dientes en los que actuara el manguito para obtener la tracción trasera.

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Manguito de acople: este se desliza sobre el eje principal con ayuda de un estriado de dientes rectos, accionados por las horquillas de cambios. En su parte frontal tiene un fresado interno en forma de arco con el cual se une al eje de salida delantero.

Reten de aceite: se utiliza para evitar fugas. Antes de colocarlo el retén se lubrica con grasa o aceite.

Cojinete: elemento de rodadura que se utiliza para las partes móviles, esta el de entrada y salida.

Piñón solar: transmite el movimiento con reducción de velocidad

Horquilla: La horquilla es accionada por la palanca del cambio y actúa sobre el manguito deslizable interpuesto entre 2 engranajes libres del árbol de salida del cambio.

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7 FALLAS Toda falla comienza por los elementos más pequeños del sistema, por lo que ahora daré a conocer algunas de las fallas que puede presentar la caja de transferencias y también como evitarlas o repararlas. RETENES estos se cristalizan, se secan o pierden humedad, pierden el color natural. Además de que este conlleva a otro problema mayor el que seria que raya o desgasta el eje con el que trabaja Su mantención seria, cambiar el retén por uno nuevo para no llevar a problemas mayores la caja de transferencia CARCAZA Revisarla bien porque esta puede tener fisuras, rajaduras, torceduras o daños causados por engranajes que se rompen con el constante movimiento. Esta pieza por lo visto no tendría reparación, por lo que si se reconocen algunas de las fallas mencionadas se debe realizar un cambio. Para su mantención, se debe lubricar las partes en donde existe roce para disminuir la fricción producida por el movimiento y a su vez prevenir las fisuras EJE PRINCIPAL Las fallas que por lo general tiene este eje es que hay que revisar las partes estriadas ya que estas se desgastan mucho y se astillan debido al constante movimiento. Además, hay que revisar que el orificio de descarga y el agujero del buje piloto que estén sin suciedad que interfiera. Otra falla seria que el engranaje desplazable que trabaja con este eje con el tiempo se afloja del eje.

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En este caso como mantención se recomienda cambiar el engranaje o el eje si es necesario en el caso de que este muy deteriorada la parte estriada. ENGRANAJES Principalmente las partes en donde se produce desgaste es en sus estrías, además de melladuras y astillamiento, por lo que hay que hacer una revisión previa al engranaje intermedio, justamente en el agujero donde actúan los rodillos del cojinete, ya que estos se desgastan y no trabajan correctamente. Por otro lado, los rodillos del cojinete aplastamiento o picaduras pronunciadas.

igual

presentan fallas como

Si se presentan estas fallas en los engranajes proceder a hacer cambio de los engranes que a la vista estén deteriorado...