Caja de Engranajes de Malla Constante: Componentes, Principio de Funcionamiento, Ventajas, Desventajas, Aplicaciones [PDF]

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Este es uno de los sistemas de transmisión en automóviles que está avanzado de caja de cambios de malla deslizante. La caja de cambios de malla Constante estará bajo Transmisión Manual y superará las limitaciones de la Caja de cambios de Malla Deslizante, la Caja de cambios de Malla Constante ha entrado en escena.

Hay 3 tipos de caja de cambios presentes en el tema de la Ingeniería Automotriz. Son

  • Caja de cambios de malla deslizante
  • Caja de cambios de Malla Constante
  • Caja de cambios sincronizada

La explicación detallada de la Caja de cambios de malla constante es la siguiente.

Introducción de la caja de cambios de malla constante:

Como su nombre indica, todos los engranajes en el árbol de distribución y el eje principal están en malla constante entre sí y el embrague del perro decide la transmisión del engranaje requerido que se activará.

Para el acoplamiento suave de los embragues para perros, se requiere que la velocidad de los engranajes del eje principal y el embrague para perros sea igual.

Por lo tanto, para obtener una marcha más baja, se debe aumentar la velocidad del árbol de distribución, el eje del embrague y el eje principal.

El cambio de marchas no era en absoluto una tarea fácil y solo un conductor experto puede conducir un vehículo de este tipo y la técnica especial requerida era el doble desembrague.

Doble Desembrague:

Caso 1: (A participar de la 3ª a 2ª engranaje es decir, más alto a más bajo)

En primer lugar se presiona el embrague, luego se ajusta la palanca de cambios para que esté en posición Neutral. Ahora la velocidad de la 3ª marcha es menor en comparación con el embrague de perro y la velocidad de la 3ª marcha tiene que aumentarse presionando el pedal del acelerador.

Cuando la velocidad de la tercera marcha es igual a la velocidad del embrague del perro, el pedal del embrague se presiona de nuevo para cambiar una marcha.

Representación del Caso 1:

Se presiona el embrague

Caso 2: (Para enganchar de la 1ª a la 2ª marcha, es decir, de menor a mayor)

Se presiona el embrague

Por lo tanto, de esta manera, se realiza un doble desembrague en el caso de la caja de engranajes de malla Constante.

La información detallada sobre la Caja de engranajes de Malla Constante es la siguiente.

Componentes de la Caja de engranajes de Malla Constante:

Los componentes de la caja de engranajes de malla constante son los siguientes.

1.Ejes

  • Embrague eje
  • Laicos Eje
  • Eje Principal

2. Palanca de Cambios

3.Embrague para perros

4.Engranajes

  • Engranajes fijos
  • Engranajes móviles
  • Engranaje loco
  • Engranaje de embrague

Una explicación de los componentes de la caja de engranajes de malla constante:

La explicación es la siguiente…

Ejes#1:

El eje se utiliza generalmente para transmitir energía de un extremo a otro. Hay tres tipos de ejes en el caso de la caja de engranajes de malla deslizante.

Eje del embrague:

El eje del embrague se utiliza para transmitir la potencia del motor cuando el embrague está en una posición acoplada. Cuando el eje del embrague está girando, el engranaje del embrague que está unido al final del mismo también gira junto con el eje del embrague.

Eje principal:

Este eje actúa como eje de salida para la transmisión de potencia desde el eje del motor a través de un árbol de orientación. Los engranajes con ranuras ranuradas internamente están dispuestos en el eje principal para que puedan acoplarse fácilmente con los engranajes del árbol de distribución.

Eje de Tendido:

El eje de tendido es un eje intermedio entre el eje del embrague y el eje principal que proporciona una malla de engranajes fijos a los engranajes móviles para proporcionar la salida adecuada.

Los engranajes fijos están unidos al árbol de distribución y están en malla con los engranajes del eje principal y el engranaje del eje de embrague.

#2 Palanca de cambios:

Esta palanca es utilizada por el conductor para cambiar la marcha utilizando un mecanismo selectivo.

Embrague para perros#3:

El embrague para perros se utiliza para enganchar y desenganchar los engranajes del eje principal para la transmisión de potencia.

#4 Engranajes:

Engranajes fijos:

Estos engranajes están unidos al eje de tendido para una malla adecuada con los engranajes del eje principal. Como son fijos, si un engranaje gira, todos los engranajes giran junto con el eje de distribución también.

Engranajes móviles:

Estos engranajes están unidos al eje principal y son independientes. Significa que, si un engranaje gira, entonces otros engranajes no giran w.r.t. el eje. Como el vehículo tiene que moverse en cualquiera de una marcha (puede ser 1ª, 2ª y 3ª), no hay necesidad de girar otra marcha.

Engranaje loco:

Este engranaje se utiliza cuando el vehículo necesita moverse en la dirección inversa. Este engranaje coloca su posición en el centro del engranaje del árbol de distribución y del engranaje del eje principal y, por lo tanto, la acción inversa tiene lugar en el vehículo.

Engranaje de embrague:

Este engranaje está unido al extremo del eje del embrague para transmitir la potencia del motor al árbol de distribución y al eje principal, respectivamente.

Diagrama de línea de la Caja de Engranajes de Malla Constante:

El diagrama de línea de la Caja de engranajes de Malla Constante se muestra a continuación.

Caja de cambios de malla constante

Principio de funcionamiento de la Caja de engranajes de Malla Constante:

La Caja de engranajes de Malla Deslizante utiliza engranajes rectos para la transmisión de potencia desde el eje del motor al eje principal, mientras que la Caja de engranajes de malla Constante utiliza engranajes helicoidales.

Este sistema generalmente consta de 3 ejes, es decir, Eje de embrague, eje de tendido y Eje Principal. Aparte de esto, 2 embragues para perros están montados en el eje principal para acoplarse a los engranajes deseados por el conductor.

La potencia viene del motor al eje del embrague y de ahí al engranaje del embrague que siempre está unido al extremo del eje del embrague. Todos los engranajes en el árbol de distribución son fijos y están en malla con el engranaje del embrague y los engranajes del eje principal.

Entendamos cómo se combinan los engranajes para la transmisión de potencia.

Nota: Aquí, el eje motriz es el eje de tendido y el eje motriz es el eje principal.

Primera Marcha (A):

Como sabe, el vehículo se mueve lentamente en la primera marcha en comparación con todos los demás engranajes motrices, esto se debe a que el engranaje del eje motriz (árbol de distribución) es pequeño en comparación con el engranaje del eje motriz (Eje principal).

Debido a esto, adquiere el par máximo a baja velocidad y esto se puede obtener, cuando el conductor tira de la palanca de cambios para la 1ª marcha, el embrague de perro(D1) se desliza hacia su izquierda en el eje principal y se enmalla con la 1ª marcha. De este modo, la potencia se transmite a través de la primera marcha (A).

Representación de la Transmisión de Potencia en 1a Marcha:

Para la Representación, mire la figura.

Caja de cambios de malla constante, Primera marcha, Transmisión de potencia
Nota: La potencia se transmitirá después del enganche de la jaula para perros que se mencionó en la figura

La potencia se transmite desde el eje del embrague al Engranaje montado en el árbol de distribución. Puede ver que el embrague para perros (D1) se acopla con el engranaje inferior en el eje principal y la transmisión de potencia se lleva a cabo desde el embrague para perros hasta las ranuras y el eje principal que se representaba a continuación.

Eje de embrague

Segunda marcha (B):

El par adquirido es menor y la velocidad adquirida es mayor que la primera marcha y esto se puede obtener cuando el conductor tira de la palanca para la segunda marcha.

El embrague para perros (D2) se desliza hacia su derecha y se engancha con la 2ª marcha en el eje principal. De este modo, la potencia se transmite a través de la segunda marcha a las otras partes del sistema de transmisión.

Representación de la Transmisión de Potencia en 2ª Marcha:

Para la Representación, mire la figura.

Caja de cambios de malla constante, Segunda Marcha, Transmisión de potencia

La potencia se transmite desde el eje del embrague al engranaje B montado en el árbol de distribución. Puede ver que el embrague para perros (D2) se acopla con la segunda marcha en el eje principal y la transmisión de potencia se lleva a cabo desde el embrague para perros hasta las ranuras y el eje principal que se representaba a continuación.

Embrague Eje–>Engranaje B–>D2–>Splines–>eje Principal.

Tercera marcha (C):

La tercera marcha proporciona la velocidad máxima y el par mínimo en comparación con la segunda marcha y se obtiene cuando el conductor tira de la palanca de la tercera marcha.

El embrague para perros (D2) se desliza hacia su izquierda y se engancha con la tercera marcha en el eje principal que está en contacto directo con el eje del embrague.

De este modo, la potencia se transmite a través de la tercera marcha a las otras partes del sistema de transmisión.

Representación de la Transmisión de Potencia en 3ª Marcha:

Para la Representación, mire la figura a continuación.

Caja de cambios de malla constante, Tercera marcha, Transmisión de potencia

La potencia se transmite desde el eje del embrague al engranaje del embrague que está conectado al final del mismo. Puede ver que el embrague para perros (D2) se acopla con el engranaje del embrague en el eje principal y la transmisión de potencia se lleva a cabo desde el embrague para perros hasta las ranuras y el eje principal que se representaba a continuación.

Eje de embrague

Marcha Atrás:

Aquí, el engranaje loco debe colocarse entre el engranaje de mayor diámetro del eje principal y el engranaje de menor diámetro (G) del árbol de distribución. Por lo tanto, el vehículo se mueve en sentido inverso.

Representación de la Transmisión de Potencia en Marcha Atrás:

Para la Representación, mire la figura a continuación.

transmisión de potencia en marcha atrás
transmisión de potencia en marcha atrás

La potencia se transmite desde el eje del embrague al engranaje G montado en el árbol de distribución. Puede ver que el embrague para perros (D1) se acopla con la marcha atrás en el eje principal y la transmisión de potencia se lleva a cabo desde el embrague para perros hasta las ranuras y el eje principal que se representaba a continuación.

Embrague Eje–>Engranaje G–>D1–>Splines–>eje Principal.

De esta manera, mediante el uso de 3 marchas hacia adelante y 1 marcha atrás, la transmisión de potencia se lleva a cabo en la caja de cambios de malla Constante.

Nota:

Según el diagrama del Libro de texto mencionado anteriormente, tenemos 3 marchas hacia adelante y 1 marcha atrás, mientras que, si se aplica el mismo concepto a los vehículos pesados, simplemente aumente las marchas y los embragues para perros, es decir, para vehículos de 6 marchas, 5 son marchas hacia adelante y 1 es la marcha atrás, donde en este caso se utilizan 3 embragues para perros.
Para Vehículos de 5 marchas, 4 son marchas delanteras y 1 es marcha atrás y, especialmente en este caso , no hay alineación del embrague del perro con la marcha atrás. Se hizo una disposición especial de engranajes en la que se utilizan 2 embragues para perros para 4 engranajes y se agregó una combinación de tres engranajes(un engranaje en el eje principal, el engranaje del piñón y el engranaje en el árbol de distribución) para que la transmisión de potencia tenga lugar sin el acoplamiento del embrague del perro.

Ventajas de la Caja de engranajes de Malla Constante:

Las ventajas de la Caja de engranajes de Malla Constante son las siguientes.

  • No hay necesidad de engranajes rectos porque los engranajes siempre estaban en malla en el caso de la caja de engranajes de malla constante. En su lugar, se utilizarán engranajes helicoidales que funcionan silenciosamente.
  • En este sistema se utilizan engranajes helicoidales para evitar vibraciones durante el acoplamiento.
  • Durante el enganche y el desenganche, el desgaste de los dientes de perro se reduce porque todos los dientes de los embragues de perro están involucrados en el acoplamiento en comparación con los engranajes deslizantes donde solo 2 o 3 dientes estaban debajo de la malla.
  • El nivel de ruido era muy bajo y la eficiencia mecánica era muy alta en comparación con la caja de engranajes de Malla Deslizante.

Desventajas de la Caja de engranajes de Malla Constante:

Las desventajas de la Caja de engranajes de Malla Constante son las siguientes.

  • Para evitar que se produzcan pequeñas vibraciones durante el enganche del embrague del perro con los engranajes del eje principal, se recomienda usar sincronizadores que puedan reducir el efecto de las vibraciones.
  • El doble desembrague era la mayor desventaja de la caja de engranajes de Malla Constante que ya se explicó anteriormente.

Aplicaciones de la Caja de engranajes de Malla constante:

Las aplicaciones de la caja de engranajes de malla constante son las siguientes.

  • La caja de cambios de malla constante se utilizó principalmente en maquinaria pesada, camiones agrícolas, motocicletas, etc.
  • El Ford Modelo T utiliza una caja de cambios de Malla Constante.
  • Antes de la introducción de la caja de cambios synchromesh en 1928 por General Motors, la Caja de malla Constante también se usaba en motocicletas.

Diferencia entre Caja de Cambios de Malla Constante y Caja de Cambios Sincronizada:

La diferencia entre Caja de Cambios de Malla Constante y Caja de cambios Sincronizada es la siguiente.

Caja de cambios de malla Constante Caja de cambios sincronizada
Los embragues para perros se utilizan para enganchar y desenganchar los engranajes Los sincronizadores se utilizan para enganchar y desenganchar los engranajes
La acción de bloqueo de los embragues para perros estaba ausente en la caja de cambios de malla constante La acción de bloqueo estaba completamente satisfecha con la caja de cambios Sincronizada.
El deslizamiento tiene lugar en la Caja de cambios de malla Constante No habrá deslizamiento en el caso de la caja de cambios de malla Sincrónica.
Diferencia entre Caja de cambios de Malla Constante y Caja de cambios Sincronizada

Esta es una explicación detallada de la Caja de cambios de Malla Constante. Para evitar el doble desembrague y el ruido, ha surgido la caja de cambios sincronizada.

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