Funcionamiento de la articulación cardán y ruedas de fricción

Dibuja y explica cómo funciona la articulación cardán o universal:

El cardán es un componente mecánico que permite unir dos ejes no alineados. Su objetivo es transmitir el movimiento de rotación de un eje al otro a pesar de la no colinealidad. En los vehículos de motor se suele utilizar como parte del árbol de transmisión, que lleva la fuerza desde el motor situado en la parte delantera del vehículo hacia las ruedas traseras, o en las homocinéticas que transmiten el giro del palier a las ruedas. El principal problema que genera el cardán es que, por su configuración, el eje al que se le transmite el movimiento no gira a una velocidad angular constante. Son mecanismos simples y robustos. Están constituidos por dos piezas en forma de horquilla -las horquillas- conectadas entre sí por medio de otra pieza en forma de cruz -la cruceta-. Los cuatro extremos de la cruceta están montados sobre cojinetes encajados a presión en unos alojamientos en las horquillas y sujetos mediante bridas. El movimiento del eje conductor se transmite a través de la cruceta al eje conducido, permitiendo diferencias angulares de hasta 25 grados.

¿Qué son las ruedas de fricción? Nombra y dibuja las clases de ruedas de fricción más utilizadas.

Las ruedas de fricción son sistemas formados por dos o más ruedas situadas en contacto directo. Se denominan sistemas de transmisión circular porque son capaces de transmitir el movimiento circular, la potencia y la fuerza desde un motor hasta otro elemento denominado receptor. La rueda unida directamente al motor recibe el nombre de rueda de entrada y la rueda unida al receptor se denomina rueda de salida. Los más utilizados son: los exteriores, los interiores y los troncocónicas.

¿En qué se diferencia una transmisión del movimiento mediante polea y correa de una que usa ruedas de fricción? ¿Cuál es su relación de transmisión?

La diferencia es que mediante polea y correa pueden soportar mayores esfuerzos porque tienen mayor superficie de fricción. La relación de transmisión es la misma que la de las ruedas de fricción.

¿Cuáles son las características que definen un engranaje de dientes rectos?

Tipo de circunferencia:

• Circunferencia primitiva: De radio Rp para la rueda y rp para el piñón, coincide con la circunferencia de las ruedas de fricción. Se tiene: Rp=Dp/2 ; rp=dp/2.
• Circunferencia interior: Limita los dientes por la parte interna. Se representa mediante Ri=Di/2 para la rueda y ri=di/2 para el piñón.
• Circunferencia exterior: Limita los dientes por la parte externa. Se indica mediante Re=De/2 para la rueda y re=de/2 para el piñón.

Módulo (m): Es un valor característico de las ruedas dentadas que se expresa en milímetros. Se define como el valor del diámetro de una circunferencia que tiene como longitud el valor del paso. Es decir: p= π. M. El paso (p) es la distancia entre dos puntos iguales de dos dientes consecutivos, medida sobre la circunferencia primitiva. Relación de transmisión: La relación de transmisión para los engranajes es la misma que para las ruedas de fricción. Relación de transmisión (i) = N.º de dientes del piñón: N.º de dientes de la rueda. Relación de transmisión (i) = velocidad de la rueda: velocidad del piñón.

¿Qué es una caja de velocidades? ¿Cuál es su finalidad?

Es el elemento encargado de obtener en las ruedas el par motor suficiente para poner en movimiento el vehículo desde parado, y una vez en marcha obtener un par suficiente en ellas para vencer las resistencias al avance, fundamentalmente las derivadas del perfil aerodinámico, de rozamiento con la rodadura y de pendiente en ascenso. Tiene como finalidad reducir el número de revoluciones del motor.

¿Cuál es la diferencia entre una leva y una excéntrica?

El sistema de leva es un mecanismo que permite transformar un movimiento rotatorio en lineal alternativo. Se basa en un elemento de contorno no circular que gira sobre un punto, al girar el perfil de este elemento provoca la subida o la bajada de un seguidor de leva o un palpador. La excéntrica es una variación del mecanismo leva-seguidor. Consiste en una rueda cuyo eje de giro no coincide con el centro de la circunferencia. Transforma el movimiento de rotación de la rueda en un movimiento lineal alternativo del seguidor. Es como una leva particular, cuyo contorno es una circunferencia en la que el eje de giro no coincide con el eje de la circunferencia, siendo la carrera del seguidor el doble de la distancia que existe entre el centro de la circunferencia y el eje de giro.