6. TRANSMISIONES

UNIDAD 3Transmisiones

Un

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3:

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Introducción

En esta unidad estudiaremos las servotransmisiones. En la lección 1se estudiarán las transmisiones manuales, accionadas por el operadormediante el uso de palancas, ejes y cables. En la lección 2 veremoslas servotransmisiones, accionadas automáticamente medianteembragues hidráulicos y controles hidráulicos o electrónicos. En lalección 3 estudiaremos las válvulas y los controles de lastransmisiones.

Objetivos

Al terminar esta unidad, el estudiante podrá:

1. Identificar los tipos de transmisiones manuales, deservotransmisiones y los controles hidráulicos y explicar elfuncionamiento de cada uno.

2. Explicar la operación de las transmisiones manuales y lasservotransmisiones.

3. Desarmar y armar una servotransmisión.

Materiales de referencia

La información de servicio acerca del desarmado y armado de lastransmisiones manuales usadas en los ejercicios de las prácticas detaller.

Animaciones del tren de fuerza*

* Vea la información complementaria en el CD-ROM Tren de Fuerza I de Caterpillar.

Herramientas

Las herramientas apropiadas indicadas en la información de serviciopara la servotransmisión usada en los ejercicios de las prácticas detaller.

Lección 1: Transmisiones manuales

Introducción

Esta lección explica la operación de la transmisión manual, incluidasla transmisión de engranajes deslizantes, la transmisión de collaresdeslizantes y la transmisión de conexión sincronizada.

Objetivos

Al terminar esta lección, el estudiante podrá demostrar:

Que entiende los componentes básicos, la operación y el flujo depotencia de las transmisiones manuales y desarmar y armar unatransmisión manual.


La información de servicio acerca del desarmado y armado de lastramsmisiones manuales usadas en los ejercicios de las prácticas detaller.

Herramientas

Las herramientas apropiadas indicadas en la información de serviciopara la servotransmisión usada en los ejercicios de las prácticas detaller.

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Fig. 3.1.1 Transmisión manual

Fig. 3.1.2 Tren de engranajes

En una transmisión manual se usa engranajes y ejes (figura 3.1.2)para obtener diferentes relaciones de engranajes. Un "tren deengranajes" es una serie de engranajes conectados. El tren deengranajes transfiere y adapta la potencia del motor a las ruedas demando o a las cadenas de la máquina.

La velocidad del eje de salida, comparada con la del eje de entrada,varía en cada cambio de velocidad. Esto hace que el operador cambieel par al mando final. En velocidades bajas, aumenta el par ydisminuye la velocidad de desplazamiento. En velocidades altas,aumenta la velocidad de desplazamiento y disminuye el par.

Una transmisión proporciona mandos de avance y retroceso, gamasde velocidad y fuerzas de empuje (o tiro). Una transmisión controla elsentido de desplazamiento, la velocidad y la fuerza de la máquina enmovimiento.

Unidad 3 3-1-2 Tren de Fuerza ILección 1

VENTAJADE VELOCIDAD

oVENTAJA

DE PAR

Fig. 3.1.3 Reducción y aumento de velocidad

Fig. 3.1.4 Cojinetes de la transmisión

Los cojinetes, los ejes, los engranajes y otras piezas en movimientode la transmisión manual se lubrican por salpicadura de aceite. Amedida que los engranajes giran, éstos lanzan con fuerza el aceitealrededor y dentro de la caja de la transmisión.

Los cojinetes se usan para disminuir la fricción entre las superficiesde las piezas en rotación de la transmisión (figura 3.1.4). En lastransmisiones manuales típicas se usan tres tipos básicos de cojinetes:de bolas, de rodillos y de agujas. Los cojinetes se lubrican porsalpicadura de aceite durante el giro de los engranajes de latransmisión.

NOTA: Para mayor información sobre los cojinetes, consulte elcurso de Industria de Servicio Caterpillar.

La reducción de velocidad tiene lugar cuando un engranaje pequeñoimpulsa un engranaje grande para aumentar la fuerza de giro o par(figura 3.1.3, diagrama inferior). La reducción de velocidad se usa enlas velocidades bajas de la transmisión. Existe una relación develocidad normal o alta cuando un engranaje grande impulsa a unengranaje pequeño. La velocidad del engranaje de salida aumenta,pero el par disminuye (figura 3.1.3, diagrama superior). En lastransmisiones manuales se usan generalmente engranajes rectos ohelicoidales.


Fig. 3.1.5 Componentes básicos de la transmisión manual

La figura 3.1.5 muestra los componentes principales de la transmisiónmanual. La ubicación y la función de estos componentes se describena continuación:

Caja de la transmisión (1). Sostiene los cojinetes y los ejes, ycontiene y proporciona el aceite de los engranajes de la transmisión.

Eje de entrada (2). Transfiere la potencia desde el embrague delvolante hasta los engranajes del contraeje de la transmisión

Contraeje (3). Transfiere la potencia desde el eje de entrada hasta eleje de salida.

Eje de salida (4). Transfiere la potencia del contraeje al mando final.

Palanca de velocidad (5). Permite que el operador efectúe el cambiomanual de las velocidades.


5

4

3

2

1

TIPOS DE TRANSMISIONES MANUALES

• Transmisión de engranajes deslizantes

• Transmisión de collares deslizantes

• Transmisión de conexión sincronizada

Fig. 3.1.6 Tipos de transmisiones manuales

La transmisión de engranajes deslizantes tiene dos o más ejesmontados en paralelo o en línea con engranajes de dientes rectosdeslizantes, en una configuración que les permite conectarsemutuamente para dar los diferentes cambios de velocidad o dedirección.

La transmisión de collares deslizantes tiene ejes paralelos conengranajes en acople permanente. El cambio de velocidad se logratrabando los engranajes de velocidad libre a sus ejes mediante el usode collares deslizantes.

La transmisión de conexión sincronizada también tiene engranajes encontacto permanente. Las velocidades de los engranajes apareados sesincronizan antes de la conexión para eliminar el ruido.


EJE LOCO DERETROCESO

POTENCIADEL

MOTOR

EJE DESALIDA

PRIMERAVELOCIDAD

ENGRANAJEDE RETROCESO

SEGUNDAVELOCIDAD

TERCERAVELOCIDAD

POTENCIAAL DIFERENCIAL

EJE DEENTRADA

Fig. 3.1.7 Transmisión de engranajes deslizantes con ejes paralelos

La transmisión de engranajes deslizantes se puede encontrar enmáquinas pequeñas para aplicaciones de jardinería y granjas. Enalgunos modelos antiguos de tractores Caterpillar, como el D3, el D4y el D6, se usan transmisiones de engranajes deslizantes.

La transmisión de engranajes deslizantes tiene principalmenteengranajes de dientes rectos y ejes, y proporciona una variedad develocidades. La transmisión de engranajes deslizantes se puedeconfigurar con los ejes paralelos de entrada y de salida (figura 3.1.7),o con los ejes de entrada y de salida en línea.

Cuando los ejes de entrada y de salida son paralelos, el eje de entradaimpulsa el eje de salida. El eje de salida transfiere la potencia. Haynormalmente un tercer eje (eje loco de retroceso en la figura 3.1.7)que invierte o adicionalmente varía el flujo de potencia. Los tres ejesestán en paralelo e interactúan por la acción del desplazamiento desus engranajes. La configuración de engranajes que se muestra en lafigura 3.1.7 permite tres velocidades de avance y una de retroceso.


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Fig. 3.1.8 Transmisión de engranajes deslizantes con ejes en línea

Cuando los ejes de entrada y de salida están en línea recta, pero sinconectarse (figura 3.1.8), un contraeje transfiere la potencia entreellos.

El flujo de potencia se muestra en la figura 3.1.8 para velocidad bajao primera velocidad. La potencia fluye del engranaje “A” del eje deentrada al engranaje “D” del contraeje, en el que también gira elengranaje “F”. El engranaje “F” del contraeje está conectado con elengranaje deslizante “C”, que está en el eje de salida, y hace que elengranaje gire y transmita la potencia a las ruedas.

Una característica de esta transmisión es la velocidad alta, que derivael contraeje. Esta velocidad se obtiene conectando los engranajes “A”y “B”, lo que traba los ejes de entrada y de salida.


AB

C

DE

F


Fig. 3.1.9 Transmisión de engranajes deslizantes de un D6C

Estos dos diseños básicos de transmisiones de engranajes deslizantestienen muchas variaciones y generalmente proporcionan gamas dehasta diez velocidades en avance y dos de retroceso.

La figura 3.1.9 muestra la transmisión de engranajes deslizantes de lamáquina D6C. Se pueden observar, en el extremo derecho, lasposiciones de los tres ejes paralelos de la transmisión. El eje superiorde la transmisión (eje de entrada) se conecta al motor a través de unembrague del volante. El contraeje está a la derecha y el eje de salida,en la parte inferior de la transmisión.

Las dos palancas de velocidades que el operador usa para cambiar lasvelocidades son la palanca de avance/retroceso (en la parte de atrás) yla palanca de cambios de velocidad.

Fig. 3.1.10 Mecanismo de cambio de velocidades

La figura 3.1.10 muestra una transmisión manual sin los controles decambio. Los controles de cambio se usan para mover las posiciones delos engranajes. En las transmisiones de engranajes deslizantes, collaresdeslizantes y de conexión sincronizada, los engranajes o collares semueven mediante una horquilla de cambio, que encaja en una ranura enel collar o en el engranaje. Esta horquilla se conecta a la palanca develocidades, que la mueve manualmente. La palanca de velocidadesconecta directamente la transmisión desde la cabina del operador.

La horquilla de cambio de velocidad de avance y de retroceso es lahorquilla única (flecha) de la parte superior. Las otras tres horquillasmueven los engranajes de velocidad. El eje de entrada y el engranajedeslizante de avance/retroceso son visibles dentro de la caja (en la partesuperior).

Las horquillas de cambio de velocidad que mueven los engranajes o loscollares están unidas a los rieles de cambio de velocidad o a los ejes. Lapalanca de cambios de velocidad tiene una bola que encaja en un cuboen la parte superior de la cubierta de la transmisión. Esto permite el girode la palanca de cambios de velocidad en las diferentes posiciones decambios. El movimiento de la palanca hace que la pieza en forma dededo del extremo bajo seleccione y mueva uno de los rieles, sushorquillas y un engranaje o collar.

Por ejemplo, en una transmisión de cuatro velocidades, cuando lapalanca de cambios de velocidades se mueve de la posición neutral (N) ala posición a la izquierda, la pieza en forma de dedo del extremo inferiorde la palanca se mueve en la ranura en el riel de velocidad baja y desegunda. Esta acción selecciona el riel, las horquillas y los engranajesque se deben mover. Entonces, a medida que la palanca se empuja haciaadelante a la velocidad baja, el conjunto del riel se desliza hacia la partetrasera, y conecta la velocidad baja.

Para sostener el riel de cambio en posición y para evitar el movimientode otros rieles, se debe usar el sistema de traba. Los rieles de cambiotienen bolas de tope cargados por resorte que caen abajo dentro de cortesen los rieles cuando los rieles se mueven en las diferentes posiciones develocidad. Esto mantiene conectados los engranajes.


Fig. 3.1.11 Eje de entrada

Fig. 3.1.12 La horquilla de cambio mueve el engranaje deslizante

El engranaje deslizante de avance y retroceso es empujado hacia atrásy hacia adelante sobre el eje, por medio de una horquilla de cambioque encaja en la ranura de la horquilla en la maza del engranaje(figura 3.1.12). La palanca selectora de velocidades de avance yretroceso del operador mueve esta horquilla de cambio.

Se usará un modelo para mostrar cómo funciona la transmisión deengranajes deslizantes.

Los primeros componentes del modelo (figura 3.1.11) son unaentrada o eje superior "girado" por el motor y un engranaje deslizantede avance y retroceso. El eje de mando y el engranaje giran con elmotor cuando el embrague estáconectado. El engranaje deslizante develocidad de avance y de retroceso está estriado al eje de entrada. Eleje de entrada y el engranaje giran juntos y el engranaje puededeslizarse hacia atrás y hacia adelante. El engranaje está pintado paraindicar que es un engranaje de dientes rectos, usado generalmente enlas transmisiones de engranajes deslizantes.


Fig. 3.1.13 Horquilla de cambio movida a la izquierda (AVANCE)

Fig. 3.1.14 Horquilla de cambio movida a la derecha (RETROCESO)

Cuando la horquilla de cambio se mueve a la derecha hacia el frentede la máquina (figura 3.1.14), el engranaje deslizante de avance yretroceso conecta el engranaje loco. El engranaje loco está ubicado enel eje de salida. El engranaje loco gira sobre cojinetes, de forma queno gire el eje de salida. El engranaje loco queda conectado con unengranaje impulsado en el contraeje. El engranaje impulsado no sedesliza. En la transmisión D6C, el tren de engranajes proporciona lasvelocidades de retroceso.

Cuando la horquilla de cambio se mueve a la izquierda hacia la partetrasera de la máquina (figura 3.1.13), el engranaje deslizante seconecta con un engranaje impulsado unido al contraeje. El engranajeimpulsado no se desliza. En la transmisión DC6, este tren deengranajes proporciona las velocidades de avance.


Fig. 3.1.15 Dos engranajes de velocidad en el contraeje

Fig. 3.1.16 Engranaje deslizante en posición neutral

En la figura 3.1.16, los engranajes impulsados del tren de engranajesde velocidad se adicionaron al eje de salida. Los engranajesimpulsados en los trenes de engranajes de velocidad son libres dedeslizarse hacia atrás y hacia adelante sobre el eje de salida conestrías. El engranaje deslizante está en posición neutral. La palancaselectora de velocidades del operador controla la horquilla de cambioque mueve los engranajes.

En la figura 3.1.15, se adicionaron dos engranajes (de velocidad) alcontraeje. Los engranajes de velocidad son los engranajes de mandodel tren de engranajes de velocidad. Los trenes de engranajes develocidad son accionados por el contraeje, el cual es impulsado por eltren de engranajes de avance o por el de retroceso.


Fig. 3.1.17 Dos velocidades de avance y dos de retroceso

Fig. 3.1.18 Transmisión de collar deslizante de la máquina D7E

La transmisión de collares deslizantes (acople constante) se puedeencontrar en algunos modelos antiguos, como los tractores D7 y D8Caterpillar. La transmisión de collares deslizantes tiene ejes paraleloscon los engranajes en acople constante. En la posición neutral, losengranajes están en rueda libre pero, cuando se hace el cambio develocidad, quedan trabados a sus ejes mediante los collaresdeslizantes. La transmisión (collar deslizante) del D7E se muestra enla figura 3.1.18.

En la figura 3.1.17, la horquilla de cambio movió el engranajedeslizante. El tren de engranajes de velocidad es un tren de reducciónde velocidad. El tren de engranajes de velocidad conectadotransmitirá más potencia a las ruedas motrices.

La transmisión de la máquina D6C tiene tres trenes de engranajes develocidad adicionales, que le dan al tractor cinco velocidades deavance y cuatro de retroceso. El modelo de la figura 3.1.17 tiene dosvelocidades de avance y dos de retroceso.


Fig. 3.1.19 Engranajes helicoidales de transmisión de collares deslizantes

Fig. 3.1.20 Engranajes de mando de la transmisión de collares deslizantes

La operación de la transmisión de collares deslizantes se explicaráarmando un tren de engranajes típico de conexión costante. Losengranajes de mando (figura 3.1.20) están estriados a sus ejes y girancon ellos.

En la transmisión de collares deslizantes se usan engranajeshelicoidales (figura 3.1.19), que permanecen en conexión constante.Hay varias razones por las que se usan los engranajes helicoidales enlas transmisiones de los tractores grandes. Los dientes de losengranajes helicoidales son más resistentes que los de los engranajesrectos debido a que los dientes de los engranajes helicoidales son máslargos que los del engranaje de dientes rectos del mismo ancho.También, los engranajes helicoidales pueden operar más suave ysilenciosamente que los engranajes de dientes rectos, debido a quevarios dientes de un engranaje helicoidal están conectadosparcialmente al mismo tiempo.


Fig. 3.1.21 Engranajes impulsados de la transmisión de collares deslizantes

Fig. 3.1.22 Conjunto de collar deslizante

Cada engranaje impulsado tiene un conjunto de collar deslizante junto aéste, próximo a la maza dentada (figura 3.1.22). Un conjunto de collardeslizante tiene dos partes: el collar deslizante y el engranaje. Elengranaje está estriado al eje. El orificio interior del collar está estriado.La horquilla de cambio encaja en la ranura exterior del collar. Lahorquilla de cambio desliza el collar hacia atrás y hacia adelante en losdientes del engranaje. El eje y el conjunto del collar deslizante giranjuntos.

Los engranajes impulsados tienen los orificios internos lisos y giranen manguitos (figura 3.1.21). Los manguitos están estriados a losejes. El orificio interno del engranaje impulsado se ajusta sobre elmanguito. El aro de la maza del engranaje impulsado tiene dientesque encajan en los dientes internos del collar deslizante. Losengranajes impulsores y los engranajes impulsados están siempreconectados. Cuando los engranajes impulsores giran y no se estáusando el collar deslizante, los engranajes impulsados giran en susmanguitos. Como los engranajes están constantemente en contacto yno pueden deslizarse en sus ejes, un engranaje en cada juego deengranajes de conexión constante gira en su eje libremente cuando lamáquina está en posición neutral.


Fig. 3.1.23 El collar deslizante traba el engranaje impulsado

Fig. 3.1.24 Tren de engranajes de collar deslizante

El tren de engranajes de collar deslizante básico se muestra en lafigura 3.1.24. El eje superior es el eje loco. El eje loco se movió a laparte superior para la demostración. El eje central es el de entrada. Lapotencia del embrague del volante entra desde el lado derecho. Elextremo izquierdo del eje de entrada es el eje de Toma de Fuerza(PTO). El eje inferior es el de salida. El piñón de corona se ubica allado izquierdo.

Para cambiar los engranajes en una transmisión de collar deslizante,el embrague del volante detiene la rotación del eje, y una palanca decambios mueve una horquilla de cambio. La horquilla de cambiodesliza el collar parcialmente sobre los dientes de la maza delengranaje impulsado (figura 3.1.23). En esta posición, el collardeslizante traba el engranaje impulsado al conjunto del collardeslizante. Cuando se completa el cambio, el engranaje impulsado, elcollar deslizante y el eje giran juntos.


Fig. 3.1.25 Tren de engranajes en primera velocidad de avance

Fig. 3.1.26 Tren de engranaje en primera velocidad de retroceso

En la figura 3.1.26 se muestra conectada la primera velocidad deretroceso. El collar del engranaje del eje inferior se cambió al sentidoopuesto. El engranaje loco no se usa. Cuando la máquina se desplaza envelocidades de retroceso, el eje de entrada y el de salida giran en elmismo sentido.

Los trenes de engranajes están conectados en primera velocidad deavance (figura 3.1.25). Se muestran los engranajes impulsores (1) y losengranajes impulsados (2). Los collares deslizantes se muestran enposición neutral. Las flechas indican que los collares se deslizan paratrabar los engranajes impulsados en sus ejes. El collar del engranaje enel eje superior se cambia mediante la horquilla de cambio para primera ysegunda velocidades. El collar del engranaje del eje inferior se cambiamediante la horquilla de cambio de avance y retroceso. En estatransmisión, el tren de mando de avance tiene un engranaje loco. Elengranaje loco (3) se ubica en el eje de entrada. El engranaje loco giraen los cojinetes. El giro del engranaje loco es independiente del eje deentrada. Cuando la máquina se desplaza en velocidades de avance, el ejede entrada y el de salida giran en sentidos opuestos.


2

2

1

13

Fig. 3.1.27 Tren de engranajes en quinta velocidad de avance

TRANSMISIÓN DE CONTRAEJEPRIMERA VELOCIDAD DE AVANCE

TURBINA

RODETE

ESTATOR

EMBRAGUEDE UNA VÍA

SUM. ACEITE EMBRAGUE DE RETROCESOSUM. ACEITE EMBRAGUE DE AVANCESUM. ACEITE DE LUBRICACIÓN

CONJUNTO DE EMBRAGUE

EJE LOCODE RETROCESO

CONTRAEJE

EJE DE SALIDA

CONJUNTO SINCRONIZADOR

ENGRANAJE GAMA DE VELOCIDADES

RA

ENGRANAJESDE ENTRADA

Fig. 3.1.28 Transmisión de conexión sincronizada

La transmisión de conexión sincronizada (figura 3.1.28) esbásicamente una transmisión de collares deslizantes, de acopleconstante y con un dispositivo extra (un embrague de fricciónespecial llamado sincronizador) cuya función es igualar la velocidadde las piezas apareadas antes de que se conecten.

El sincronizador se usa en todas las transmisiones manuales devehículos y es común en otras máquinas donde se requiere cambio develocidad mientras el vehículo está en movimiento.

En la figura 3.1.27 se muestra conectada la quinta velocidad deavance.

Esta transmisión tiene cinco velocidades de avance y cuatro deretroceso.

En retroceso no se puede usar la quinta velocidad, de modo que nointeresa la posición de la horquilla de cambio de avance y deretroceso. Un engranaje grande del eje de entrada impulsa unengranaje pequeño del eje de salida. Los engranajes del contraeje nose usan en quinta velocidad.


Cuatro sincronizadores comunes son:

- Sincronizador de bloqueo- Sincronizador de disco y plancha- Sincronizador sencillo- Sincronizador de pasador.

Cada uno de estos sincronizadores tiene una función común. Lossincronizadores emparejan la velocidad del engranaje con lavelocidad del eje, de forma que se pueda realizar la conexión. Todosellos usan fricción para sincronizar las piezas que se van a acoplar.

Los sincronizadores se usan en todas las transmisiones manuales devehículos. Los sincronizadores de pasador se usan en algunastransmisiones de las Retroexcavadoras Cargadoras Caterpillar.


LOCK RINGS SYNCHRONIZER SLEEVE

SHIFTERPLATESBLOCKING

RING

HUB

BLOCKINGRING

ANILLOS DE TRABA

ANILLO DEBLOQUEO

PLANCHASDESPLAZADORAS

ANILLO DEBLOQUEO

MAZA

MANGUITOSICRONIZADOR

Fig. 3.1.29 Sincronizador de bloqueo

El sincronizador de bloqueo consta de una maza, planchas de cambioy anillos de traba, un manguito sincronizador y dos anillos debloqueo. La maza está estriada al eje. La maza tiene estrías en eldiámetro exterior. El manguito sincronizador tiene estrías en eldiámetro interior. El manguito sincronizador se ajusta sobre la maza.Las planchas de cambio están entre la maza y el manguitosincronizador. Las planchas de cambio pueden usarse para deslizar elmanguito sincronizador. Los anillos de bloqueo se ubican a cada ladode la maza y del manguito sincronizador y tienen ranuras parapermitir el movimiento de las planchas de cambio.

Los anillos de bloqueo y los topes de los engranajes impulsadostienen superficies en forma de cono que se corresponden. Lasuperficie entre el anillo de bloqueo y el tope del engranajeimpulsado suministra la fuerza de fricción para sincronizar lavelocidad del engranaje con la velocidad del eje.

ANILLODE BLOQUEO

MANDO IMPULSADO

MANGUITOSINCRONIZADOR

CONTACTOAQUÍ

CONTACTO DEL ANILLO DE BLOQUEO Y EL TOPE DEL ENGRANAJEDURANTE LA SINCRONIZACIÓN

Fig. 3.1.30 Sincronizador de bloqueo (durante sincronización)

Cuando se hace un cambio de velocidad, las planchas de cambiomueven el manguito sincronizador hacia el engranaje seleccionado.El engranaje empuja el anillo de bloqueo sobre el tope del engranaje.Las velocidades comienzan a sincronizarse. Cuando el anillo debloqueo y el engranaje giran a la misma velocidad, el manguitosincronizador podrá deslizarse sobre los dientes del anillo de bloqueoy sobre los dientes de la maza del engranaje impulsado. Estocompleta el cambio.


MOVING TOWARD ENGAGEMENT

EXTERNALCONE

DRIVENGEAR

OUTPUTSHAFT

EXTERNAL ANDINTERNAL CONES

CONTACTINGSLIDINGSLEEVE

BRONZEINTERNAL

CONES

HUB

INPUTSHAFT

SPRING-LOADEDBALL IN GROOVE

IN SLIDING SLEEVE

SHIFTFORK

MOVIMIENTO A CONEXIÓN

CONOEXTERNO

ENGRANAJEIMPULSADO

EJE DESALIDA

MAZA

EJE DEENTRADA

CONOS INTERNOSDE BRONCE

MANGUITOCORREDIZO

HORQUILLADE CAMBIO

CONOS INTERNOSY EXTERNOSEN CONTACTO

BOLA CARGADACON RESORTEEN RANURA DELMANGUITO DESLIZANTE

Fig. 3.1.31 Sincronizador sencillo

El sincronizador sencillo es similar al sincronizador de bloqueo, perotiene menos piezas. Un sincronizador sencillo consta de una maza, unmanguito sincronizador, resortes y bolas. La maza está estriada al eje.La maza tiene estrías en su diámetro exterior. El manguitosincronizador tiene estrías en el diámetro interior. El manguitosincronizador se ajusta sobre la maza. Los resortes y las bolas estánentre el manguito sincronizador y la maza. Las mazas y los topes delos engranajes impulsados tienen superficies de forma cónica quehacen juego. La superficie entre la maza y el tope del engranajeimpulsado proporciona la fuerza de fricción para sincronizar lavelocidad del engranaje con la velocidad del eje.

Cuando se realiza un cambio, la horquilla de cambio mueve elmanguito sincronizador hacia el engranaje seleccionado. El engranajeempuja la maza sobre el tope del engranaje. Las velocidadesempiezan a sincronizarse. Los resortes sostienen las bolas en unaranura del centro del manguito sincronizador. Esto evita que elmanguito sincronizador se salga de la maza y trate de conectar losdientes del engranaje demasiado pronto. Cuando la maza y elengranaje están girando a la misma velocidad, el manguitosincronizador podrá deslizarse sobre los dientes del anillo de bloqueoy sobre los dientes de la maza del engranaje impulsado. Estocompleta el cambio.


El sincronizador de disco y plancha consta de un engranajesincronizador, una plancha de bloqueo, bolas de tope y resortes,discos y planchas, un tambor sincronizador y un engranaje de salida.Durante la sincronización, la plancha de bloqueo es impulsada por elengranaje sincronizador que está en el eje de entrada. Cuando no serequiere sincronización, las bolas de tope y los resortes sostienen laplancha de bloqueo en posición neutral. El tambor sincronizador esimpulsado por el engranaje de salida que está en el eje de salida. Losdiscos giran con el tambor sincronizador. Las planchas giran con laplancha de bloqueo.

Cuando se realiza un cambio, la horquilla de cambio mueve eltambor sincronizador hacia adelante. Los discos y las planchas entranen contacto entre sí. Esto hace que giren juntos. La fuerza de empujemoverá la plancha de bloqueo y hará que la plancha trabe sobre elengranaje sincronizador. Una vez conectado el embrague, la planchade bloqueo y el engranaje sincronizador girarán con el eje de salida.Esto quita la fuerza de empuje de la plancha de bloqueo, y las bolasde tope y los resortes empujarán la plancha de bloqueo hacia atrás ala posición neutral.

BLOCKER

SYNCHRONIZERGEAR

DRUM

OUTPUTSHAFT

OUTPUTGEAR

ENGAGED

OPERACIÓN DEL DISCO SINCRONIZADORTAMBOR

CONECTADOBLOQUEADOR

EJE DESALIDA

ENGRANAJEDE SALIDA

ENGRANAJESINCRONIZADOR

Fig. 3.1.32 Sincronizador de disco y plancha


PIN CHAMFER

ACTUATINGHUB HOLECHAMFERACTUATING

HUB

GROOVES ONFRICTION SURFACE

STOP RING ANDPIN ASSEMBLIES

OUTERSTOP RING

OUTERSTOP RING

BISEL DELPISTÓN

BISEL DEL ORIFICIODE LA MAZA

ACCIONADORAMAZA

ACCIONADORA

RANURAS EN LASUPERFICIE DE

FRICCIÓN

ANILLO TOPEEXTERIOR

ANILLO TOPEEXTERIOR

CONJUNTO DEANILLOS TOPEY PASADORES

Fig. 3.1.33 Sincronizador de pasador

El sincronizador de pasador consta de una maza, dos anillos de tope,un conjunto de pasador y dos anillos de tope externos. La maza estáestriada al eje. Los anillos de tope externos encajan sobre losengranajes impulsados. El anillo de tope y los conjuntos de pasadoresencajan flojos en la maza.

Cuando se realiza un cambio, la horquilla de cambio mueve la maza.El anillo de tope y el conjunto de pasadores evitan que la mazaaccionadora conecte el engranaje. Cuando todas las piezas estángirando a la misma velocidad, se reduce la fuerza entre el pasador yla maza. La maza se desliza y conecta el engranaje impulsado.


TRANSMISIÓN DE CONTRAEJEPRIMERA VELOCIDAD DE AVANCE

TURBINA

RODETE

ESTATOR

EMBRAGUEDE UNA VÍA

SUM. ACEITE EMBRAGUE DE RETROCESOSUM. ACEITE EMBRAGUE DE AVANCESUM. ACEITE DE LUBRICACIÓN

CONJUNTO DE EMBRAGUE

EJE LOCODE RETROCESO

CONTRAEJE

EJE DE SALIDA

CONJUNTO SINCRONIZADOR

ENGRANAJE GAMA DE VELOCIDADES

RA

ENGRANAJESDE ENTRADA

Fig. 3.1.34 Transmisión de conexión sincronizada

La figura 3.1.34 muestra los cuatro ejes portaengranajes principalesde la transmisión de conexión sincronizada. Los engranajes deentrada giran en el eje de entrada (parte superior). El eje de entradatiene tres conductos de aceite para lubricación. El contraeje transfiereel par desde el engranaje de entrada de avance hasta los engranajes dela gama de velocidades. La conexión se muestra con líneas punteadas.El eje loco de retroceso lleva los engranajes locos de retroceso yconecta el engranaje de entrada de retroceso al contraeje. El eje desalida (azul) lleva los engranajes de la gama de velocidades y lossincronizadores. Los engranajes de la gama de velocidades giransobre superficies acanaladas en el eje de salida, excepto el primerengranaje, que está sostenido por cojinetes de agujas. Lossincronizadores están estriados a la maza de mando del eje de salida.Hay dos sincronizadores. Un sincronizador es para la primera y lasegunda velocidades y el otro es para la tercera y la cuartavelocidades.

En las velocidades de avance, el engranaje de entrada gira elcontraeje que está conectado constantemente con los engranajes de lagama de velocidades. En la primera velocidad, la horquilla de cambio(no mostrada) desliza el sincronizador a la izquierda y el primerengranaje conecta el eje de salida. Se puede conectar únicamente unsincronizador a la vez.

En velocidades de retroceso, la potencia se transfiere al engranaje deentrada de retroceso y al eje loco de retroceso, el cual invierte elsentido del contraeje. El eje de salida gira en sentido contrario y lamáquina se desplaza en retroceso.



MAZADESLIZANTE

PASADORBLOQUEADOR

CONECTADOCOMPLETAMENTE

SINCRONIZADOR

EJE DE SALIDA Y VELOCIDAD DEENGRANAJES SINCRONIZADOS

NEUTRAL

PASADORBLOQUEADOR

PRIMERAVELOCIDAD

HORQUILLADE BLOQUEO

MAZADESLIZANTE

PASADORDE TRABADIVIDIDO

MAZA DE MANDO

EJE DESALIDA

CONO

COPA

Fig. 3.1.35 Sincronizador de pasador

La figura 3.1.35 muestra el sincronizador de pasador. El sincronizadorconsta de dos copas y dos conos. Los conos se montan a la mazadeslizante mediante pasadores bloqueadores (alineadores) y pasadoresdivididos cargados con resortes. El diámetro interior de la mazadeslizante está estriada al cubo de mando del eje de salida. Losengranajes de la gama de velocidades tienen estrías que encajan. Lascopas se conectan por estrías a los engranajes del intervalo develocidades y giran con ellos. La posición NEUTRAL se muestra a laizquierda.

Cuando el operador mueve la palanca de velocidades para conectar unengranaje, la horquilla de cambio mueve la maza deslizante a laizquierda. La maza deslizante hace contacto con los topes del pasadorde bloqueo. La fuerza de los pasadores empuja el cono contra la copa.Cuando el cono hace contacto con la copa, el engranaje de la gama develocidades gira a la misma velocidad que el eje de salida, como semuestra en el diagrama del centro.

Mientras haya carga de torsión o una conexión incorrecta develocidades entre el engranaje de la gama de velocidades y el eje desalida, los topes del pasador de bloqueo mantendrán desconectado elcollar deslizante. Cuando las velocidades están sincronizadas y no haycargas de torsión ni cargas laterales en los pasadores de bloqueo(diagrama de la derecha), la maza deslizante conectará las estrías en elengranaje y conectará de este modo el engranaje de primera velocidadcon el eje de salida.

Los pasadores divididos de carga por resorte se colapsarán en un ladoy actuarán como mecanismo de traba para mantener conectados lamaza deslizante y el eje de salida. El eje de la horquilla de cambiotiene topes de bolas, que también ayudan a mantener conectados lamaza deslizante y el eje de salida.

Ejercicio de práctica de taller

Indicaciones: Desarme y arme una transmisión manual usando la información apropiada de servicio.


Use el manual de desarmado y armado apropiado, el manual de especificaciones y la guía del manualde piezas reutilizables relacionados con la transmisión manual usada en la práctica de taller.

Herramientas

Use las herramientas apropiadas según se indica en el manual de desarmado y armado.

NOTA: Al desarmar la transmisión manual que se le ha asignado, tenga cuidado de colocar laspiezas de manera organizada, de modo que sepa cómo rearmarlas correctamente. Observe laubicación de los sellos y los cojinetes, y realice una inspección visual de las piezas a medida quelas quita. Si observa cualquier rotura o piezas faltantes, informe al instructor.

Cuando haya quitado todas las piezas, límpielas de modo que pueda hacer mediciones precisas.Almacene las piezas retiradas en un carrito de piezas después de terminar el trabajo diario.

Unidad 3 - 1 -Copia del Estudiante: Práctica de Taller 3.1.1

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6. TRANSMISIONES

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