GL_TMS3401_L04Mdoc_2012R.doc

GUÍA DE LABORATORIO

I. INTRODUCCIÓN.

En esta guía el alumno podrá adquirir los conocimientos y técnicas para realizar un mantenimiento y

conocer las posibles fallas que se encuentran en el mecanismo del eje cardan estableciendo posibles fallas

a un tipo de síntoma específico del sistema.

Cada vez que vea este símbolo llame al profesor para que le entregue instrucciones y aclare dudas.

Siga las instrucciones de esta guía para evitar accidentes y lograr los objetivos planteados.

Deberá solicitar las herramientas necesarias para la actividad en el pañol, el alumno deberá utilizar los

motores asignados por el profesor para realizar la actividad. Deberá leer cuidadosamente las instrucciones

de este manual para evitar accidentes.

II. OBJETIVOS.

Realizar las operaciones pertinentes asociadas a las verificaciones a un eje cardan y

sus componentes.

Determinar el estado de funcionamiento de los componentes del eje cardan de acuerdo

al procedimiento práctico correspondiente.

III. DURACIÓN.

2 Horas académicas

TMS 3401-L04M

VERIFICACION DEL EJE CARDAN.

CARRERA: 446302 ING. EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRÓNICA 441805 TEC. EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRÓNICA

ASIGNATURA: TMS3401 TRANSMISIONES MECANICAS

SEMESTRE: III

PROFESOR: CARLOS GONZALEZ MAULEN.


IV. REQUISITOS.

No existen pre-requisitos.

V. BIBLIOGRAFÍA:

Sistemas de Transmisión y Frenado, José Alonso, (Paraninfo).

Capitulo 1

Páginas desde las 95 hasta 97.

VI. MARCO TEORICO

Arboles de transmisión

Están sometidos en su funcionamiento a esfuerzos

constantes de torsión que son contrarrestados por la

elasticidad del material. Por este motivo están diseñados

para que aguanten el máximo de revoluciones sin

deformarse. Se fabrican en tubo de acero elástico, con su

sección longitudinal en forma de uso (más grueso en el

medio que en los extremos) y perfectamente equilibrados

para no favorecer los esfuerzos en ningún punto

determinado.

Además del esfuerzo de torsión, el árbol de transmisión está

sometido a otro de oscilación alrededor de su centro fijo de rotación. Debido a este movimiento de oscilación

se modifican continuamente las longitudes de las uniones, dando como resultado un movimiento axial del

árbol de transmisión


La juntas cardan son las mas empleadas en la actualidad, ya que pueden transmitir un gran par motor y

permite desplazamientos angulares de hasta 15º en las de construcción normal, llegando hasta los 25º en

las de construcción especial. Tienen el inconveniente de que cuando los ejes giran desalineados quedan

sometidos a variaciones de velocidad angular y, por tanto, a esfuerzos alternos que aumentan la fatiga de

los materiales de los que están construidos.

La oscilación de la velocidad es mayor cuanto mayor sea el ángulo aunque, normalmente, este ángulo en

los vehículos es muy pequeño y, por tanto, las variaciones de velocidad son prácticamente despreciables.


La junta cardan está constituida por dos horquillas (1) unidas entre si por una cruceta (2), montada sobre

cojinetes de agujas (3) encajados a presión en los alojamientos de las horquillas y sujetos a ellas mediante

circlips o bridas de retención (4).

Una de las horquillas va unida al tubo de la transmisión (9) y la otra lleva la brida de acoplamiento para su

unión al grupo propulsor del puente. En el otro lado del tubo, la junta cardan va montada sobre una unión

deslizante, formada por un manguito (5) estriado interiormente que forma parte de una de las horquillas,

acoplándose al estriado (6) del tubo (9). El conjunto así formado constituye una unión oscilante y deslizante.

Estos árboles no sufren, generalmente, averías de ningún tipo, salvo rotura del propio árbol, en cuyo caso

hay que cambiar el conjunto, ya que no admite reparación. El único desgaste que pueden sufrir esta en los

cojinetes de la cruceta, en cuyo caso se sustituyen éstos o se procede a cambiar la cruceta.

La protección del acoplamiento estriado la asegura el casquillo guardapolvo (7) y el engrase de las

articulaciones de la junta cardan se efectúa con grase consistente por los engrasadores (8).


Crucetas.

Estos componentes permiten una unión mecánica entre los puntos más conflictivos de unión del eje

cardan, que generalmente se utilizan en su extremo final, al llegar al conjunto diferencial o en su parte

media si es que el eje es articulado y no de una sola pieza como ocurre en algunos modelos.

Las crucetas deben reemplazarse cada cierto tiempo ya que soportan grandes esfuerzos de rotación,

torsión e incluso movimientos angulares que afectan al eje cardan, incluso dependiendo del tipo de

suspensión que posea.

Su estructura la conforman 4 extremos que calzan en las correspondientes cavidades del eje cardan o la

unión mecánica que deben unir, en cada una de estos extremos debe quedar asegurado al eje cardan

mediante unos seguros especiales destinados para dicha función, además se insertan unos denominados

“cubos” o dados” que corresponde a unos pequeños cilindros que en su interior poseen polines del tipo

agujas, los cuales permiten soportar las cargas y el movimiento del eje al desplazarse el vehículo por una

determinada ruta. Alguna de las crucetas posee un sistema de lubricación, (grasera) en el cual es posible

cambiar la grasa de su interior para asegurar una vida útil más prolongada.

Síntomas de fallas de las crucetas:

En ocasiones es posible oír un pequeño “chillido” o “crujido” cuando sometemos a carga el vehículo

el cual proviene del eje cardan, pero en realidad en un síntoma de que las crucetas están con un

problema de lubricación o ya cumplieron su vida útil. En ocasiones con el adecuado engrase este

ruido pudiese desaparecer. Golpeteo al sacar el vehículo de la inercia o pasar un cambio de velocidad, en esta situación es

posible sentir un “tironeo” o golpe en la zona inferior del coche el cual puede ser señal de que las

crucetas ya están definidamente afectadas por algún problema y es necesario su recambio, esto

ocurre sobre todo a los vehículos que traban con cargas considerables durante un tiempo

prolongado. Desconexión del eje cardan, si por alguna razón el eje cardan se desconecta desde su ubicación

normal puede ser señal que una cruceta ha colapsado y se ha roto, produciendo que el eje cardan

salga de su posición normal y no exista tracción hacia el diferencial impidiendo que el vehículo se

desplace. Exceso de vibración del eje cardan, una cruceta en mal estado sin duda interfiere en la rotación

normal del eje, ya que se pierde el centro de giro normal debido a una modificación en la posición

correcta del eje cardan en su fijación, en este caso la cruceta presenta deformaciones severas por

lo cual es necesario su reemplazo.


No olvidar:

Cualquier funcionamiento erróneo de la transmisión en ocasiones genera algunos síntomas asociados que

no directamente corresponden al componente afectado, en este caso el tema de las crucetas es un ejemplo

elocuente. En ocasiones un exceso de trepidación del conjunto de embrague o un brusco traspaso de

movimiento desde la caja de velocidades al diferencial puede repercutir en un corto periodo de vida útil de

las crucetas quienes “absorben” en gran medida estas variaciones anormales de funcionamiento, de hecho

es bastante improbable que se corte un eje cardan sin antes las crucetas hayan colapsado, esto es lo que

indica la experiencia.

Del mantenimiento del eje cardan.

Este componente más que nada debe tener un control periódico en relación a su funcionamiento debido a

los elevados esfuerzos a los cuales está sometido.

Inspección visual: verificar la ausencia de golpes o deformidades a los largo del eje, sus

conexiones deben tener un aspecto idóneo, sin evidencia de fatiga o movimientos anormales que

se pueden presentar por medio de marcas o fisuras, en ocasiones el eje posee un rodamiento en

su parte central el cual permite un mejor trabajo, dicho rodamiento posee un recubrimiento de

goma dentro de una carcasa que se une al coche por medio de pernos, no debe presentar

deformaciones o señales de desgarro en su estructura interna.


Lubricación: en algunos caso el eje cardan posee unos dispositivos en los cuales podemos realizar

un engrase a presión, sobre todo en las zonas de las crucetas, al cambiar esta grasa

constantemente podemos asegurar una vida útil más extensa de los componentes articulados del

eje. Estado de sus seguros o fijaciones, en este caso es necesario prestar atención a los mecanismos

de seguro que posee el eje cardan, sobre todo en la zona de las crucetas, no debe existir indicio de

deformación aparente o que los seguros están a punto de salirse de su ubicación normal

Puntos a tener en cuenta:

Los ejes de tracción requieren juntas o uniones en cada extremo para permitir el cambio angular. El

tipo más común de empalme es referido como el “Empalme Universal”, sin embargo el termino

correcto es “Unión de Enganche”. También se lo conoce con el nombre de “Unión de Horquilla

Cruzada” o una “Junta Cardan”.

Los ejes de tracción pueden contener componentes referidos como “Juntas de Velocidad

Constante”. Estas son de la forma de una “Junta de Cardan Doble”.

Los ejes de tracción giran a alta velocidad. Las juntas de velocidad constante permiten que la

tracción sea transmitida a través de un cambio angular. Esto requiere que los ejes estén bien

balanceados con un mínimo de movimiento libre.

Una gran cantidad de torque se transmite a través de los ejes, así que el desgaste de las juntas es

normal.

Es importante destacar que en vehículos que posen cardan, respetar el peso máximo de carga ya

que al sobre exigir el vehículo se resiente de todas manera el eje cardan, causando incluso uan

disminución en su tiempo de vida útil.

Al pasar los años el eje cardan solo posee un aplicación mayor en vehículos de carga como camionetas por

ejemplo, los vehículos pequeños de tracción delantera han descartado la utilización de este eje por todos

sus componentes y configuraciones para su aplicación, incluso es necesario modificar el piso del vehículo,

para adaptar su ubicación, restando espacio efectivo a los ocupantes traseros del automóvil. Pero a pesar

de todo destaca su cualidad de poder transmitir grandes esfuerzos sin problemas, lo cual podrá ser posible

si es que llevamos un control correcto de su mantenimiento según lo indicado por el fabricante o detectamos

a tiempo una posible falla de este componente antes de que sea más grave el problema.


VII. ACTIVIDADES A REALIZAR.

Inspección del cardan.

Prueba de vibración.

Desmontaje de cardan.

Inspección y cambio de crucetas.

Montaje de cardan.

a. Equipos requeridos: Elevador

b. Numero de alumnos requeridos para la actividadDos alumnos se necesitan para realizar esta actividad

c. Instrumentos requeridos: No se necesitan instrumentos específicos

d. Herramientas requeridas: Llaves punta corona (mm o plgs).

Caja de herramientas.

Llave de torque.

Prensa C, tornillo.

e. Descripción y procedimientos: Para realizar el desmontaje de la caja de cambios tracción trasera. se deben cumplir con los siguientes

procedimientos:

Con el vehiculo levantado a una altura prudente que permita comodidad en el trabajo.

Inspección del cardan.Herramientas requeridas:

No se requiere herramientas.

Para realizar la inspección se deben efectuar las siguientes operaciones:

Inspeccione el cardan, que no este golpeado o dañado, si lo estuviera se debe remplazar.

(Figura 1)


(Figura 1)

Verifique el estado de las juntas elásticas, que no estén con daño o desmontadas.

Verifique soporte del cardan, que no este cortado o su rodamiento dañado.

Llamar al profesor para verificar observaciones

Prueba de vibración.Herramientas requeridas:

No se requiere herramientas.

Para realizar esta prueba se deben tener las siguientes precauciones y realizar el siguiente procedimiento:

Levante el vehiculo solo de su tren trasero.

Ponga unas cuñas en las ruedas delanteras.

Encienda el motor y conecte la transmisión a las ruedas.

Acelere aproximadamente a 60 Km. / h.

Visualice el cardan y observe el movimiento de este procurando determinar su cantidad de

oscilaciones y la vibración en la carrocería del vehiculo. Esta vibración debiera ser mínima lo

mismo que la oscilación producida por el cardan.

Detenga el motor.

Baje el vehiculo.

Saque las cuñas de las ruedas delanteras.

Precaución, solo con supervisión del profesor

Verificación del cardan


Desmontaje del cardan.

Caja de herramientas.

Llaves punta corona (mm o plgs).

Juego de dados (mm o plgs).

Para realizar el desmontaje del cardan se deben realizar las siguientes operaciones

Con el vehiculo levantado.

Desconecte el cardan del puente trasero, tenga la precaución de realizar una marca de referencia

de desmontaje en el cardan y en la toma del diferencial. Esta marca se realiza para no desalinear

el cardan al montarlo, lo que provoca un descentramiento en relación al diferencial. (figura 2)

(Figura 2)

Desmonte el soporte central del cardan del travesaño. Tenga la precaución de no dañar su

rodamiento ni su soporte.( figura 3)

(Figura 3)

Desmonte el cardan de la parte trasera de la caja de cambio, con la precaución de no dañar su

anillo de retención. (Figura 4)

Desmontar cardan, realizar marca de referencia

Desmontar soporte central del cardan.


(Figura 4)

Inspección y cambio de crucetasHerramientas requeridas:

Prensa C, tornillo.

Para realizar la inspección se deben efectuar las siguientes operaciones

Monte el cardan en un tornillo mecánico.

Revise si el seguro de la junta esta bien montado.

Revise que las crucetas no presenten averías, tales como tasas rodamientos rotas, rodamientos

rotos.

Realice una marca antes de desmontar la junta universal.

Con un alicate extractor de seguros, retire los seguros e las juntas universales. (Figura 5)

(Figura 5)

Retire el cardan del tornillo mecánico.

Instalar la prensa C, en el tornillo mecánico.

Coloque el yugo deslizante del cardan en la prensa C.(figura 6)

Desmontar cardan de la salida de la caja

Desmontar seguros de las crucetas.


(Figura 6)

Presione para sacar la taza del rodamiento. (figura 7)

(Figura 7)

Presione la cruceta para desmontar la taza del rodamiento restante.

Repita este procedimiento, para desmontar la cruceta del otro lado.

Desmonte el yugo deslizante del cardan y limpie sus pistas de deslizamiento.

Instale la nueva taza del rodamiento, con la precaución de revisar sus rodamientos de aguja para

su correcto montaje. Presionándola con la prensa C.(figura 8)

(Figura 8)

Instalar prensa C en tornillo y monte el cardan

Presionar la taza del rodamiento

Instalación de taza de rodamiento


Instale la cruceta en el yugo del cardan.

Instale la taza del rodamiento, al otro costado de la cruceta y presione con la prensa C, hasta por

debajo de ranura del seguro.

Una vez montadas las crucetas y fijas sus tazas, instale el seguro de crucetas. (figura 9)

(Figura 9)

Precaución de montar el yugo enfrentando a la marca realizada en el cardan, para que no se

produzca un desbalanceo del cardan. ( figura 10)

(Figura 10)

Inspeccione la punta del cardan, acoplamiento con la caja de cambio, que no presente sus guías

estriadas dañadas, también revise su cruceta.

Instale los seguros de las crucetas.


Montaje del cardan Caja de herramientas.

Llaves punta corona (mm o plgs).

Juego de dados (mm o plgs).

Llave de torque.

Monte el cardan de la parte trasera de la caja de cambio, con la precaución de no dañar su anillo

de retención.

Tenga cuidado, de montar bien la punta del cardan en el eje de salida de la caja de cambio.

Monte el soporte central del cardan del travesaño. Tenga la precaución de no dañar su rodamiento

ni su soporte.

Instale el cardan en el puente trasero, tener la precaución de fijarse en la marca de referencia que

se realizo para no desbalancear el cardan, apriete a 20N/m.

Baje el vehículo.

Finalmente recuerde dejar el lugar de trabajo limpio y ordenado para posteriormente devolver las

herramientas o equipamiento utilizado en el pañol correspondiente.


Guía de auto evaluación para el alumno

Conteste las siguientes preguntas y Luego realice una evaluación a su compañero.

1. ¿Cuáles son los componentes que forman parte de un eje cardan?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Cual es la función del eje cardan?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ¿Cuáles son las verificaciones más comunes a realizar a un eje cardan? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. ¿Cuáles son las fallas que puede presentar un eje cardan?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. ¿Qué cuidados hay que tener al montar un eje cardan en el vehículo?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Pauta de evaluación de la guíaRut Nota

Alumno

Fecha

Asignatura TRANSMISIONES MECANICAS Sigla TMS3401 Sección

Nº Actividad L04M Nombre VERIFICACION DEL EJE CARDAN.

60% Habilidades

Nota de 1.0 a 7.0 % Descripción

U/Herramientas y equipamiento 10%

Manipula las herramientas o equipamiento correspondiente a las operaciones de trabajo en el eje cardan.(Desmontaje, comprobaciones, montaje)

I/ Técnica 20%Contrasta las etapas del procedimiento de trabajo efectuado con la información técnica existente relacionada con el eje cardan del vehículo.

P/ Desarme y armado. 10%

Realiza un proceso de desarme y armado del eje cardan, considerando el procedimiento técnico establecido y las indicaciones entregadas.

Verificaciones. 20%Comprueba los resultados de las operaciones efectuadas en el eje cardan a lo largo de la actividad. (Desmontaje, comprobaciones, montaje)

40% Diagnostico e Información

Nota de 1.0 a 7.0 Descripción

Diagnóstico 20%Detecta una posible anomalía de funcionamiento en el eje cardan o sus componentes. (Crucetas, árbol de transmisión, juntas elásticas)

Causa de fallas. 20% Detallas las causas de una avería y su solución técnica pertinente de acuerdo a la falla existente.

N1:Actitudes : Descuento (si se aplica) en cada ítem - Máximo 30%

- No Logrado

Descripción

- Logrado

Orden 0.5Mantiene su espacio de trabajo ordenado mientras realiza la experiencia y se comporta en forma ordena mientras realiza las actividades

Limpieza 0.5Mantiene su espacio de trabajo limpio mientras realiza la experiencia y se preocupa de que quede limpio al finalizar la actividad

Cuidado 1.0 Realiza la experiencia cuidando no producir daños físicos a los componentes, compañeros y a sí mismo.

Seguridad 1.0 Observa las normas y ocupa los implementos de seguridad al trabajar

Autocontrol 0.5 Se mantiene controlado a pesar de los intentos fallidos y ante la presión del tiempo para realizar las actividades

DescuentoEl alumno debe Repetir la experiencia Pasar a la experiencia siguiente

Firma Alumno

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