UNIT3L2

Lección 2: Servotransmisiones

Introducción

Esta lección trata acerca de la teoría de operación de lasservotransmisiones y de sus componentes principales, incluidos losembragues hidráulicos y el tren de engranajes. En la lección tambiénveremos el flujo de potencia a través de las servotransmisiones y lastransmisiones de contraeje.

Objetivos

Al terminar esta lección, el estudiante podrá explicar con detalle loscomponentes básicos y la operación de las servotransmisiones.ytrazar el flujo de potencia a través de la servotransmisión.

Materiales de referencia

La información de servicio relacionada con el desarmado y armadode las servotransmisiones 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.

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Fig. 3.2.1 Tren de engranajes y embragues hidráulicos de la servotransmisión

En una transmisión manual, la potencia se transmite a través de losengranajes de los ejes, mediante el deslizamiento de los engranajespara obtener una conexión apropiada o con el uso de un collar parafijar los engranajes impulsados en los ejes. Combinaciones depalancas, ejes y cables controlan las horquillas de cambio quefísicamente mueven los engranajes o los collares. En muchos casos,un embrague del volante se usa para interrumpir el flujo de potenciadurante el cambio.

La servotransmisión es un tren de engranajes que se puede cambiarsin interrumpir el flujo de potencia. En vez de deslizar físicamente unengranaje o un collar, embragues activados hidráulicamente controlanel flujo de potencia. En una servotransmisión, los engranajes estánacoplados permanentemente.

La principal ventaja de una servotransmisión es la respuesta másrápida cuando se cambia de una velocidad a otra. Esto permite uncambio rápido de velocidades cuando se necesita. Laservotransmisión puede cambiar las velocidades con cargas sinpérdida de productividad.

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

PISTÓN DISCOS YPLANCHAS

TAMBORPRESIÓNDE ACEITE

DE ENTRADA

SALIDA

SALIDADE ACEITE

ENTRADA

EMBRAGUE CONECTADO EMBRAGUE DESCONECTADO

MAZA

Fig. 3.2.2 Embrague hidráulico

El embrague hidráulico consta de un paquete de embrague (discos yplanchas) y un pistón de embrague. El embrague se conecta cuando elaceite presurizado empuja el pistón del embrague contra los discos ylas planchas. Cuando los discos y las planchas entran en contacto, lafricción hace que la potencia fluya a través de ellos. Los discos estánconectados a un componente. Las planchas están conectadas a otro.La potencia se transmite de uno de los componentes al otro, a travésdel paquete de embrague.

En la servotransmisión se usa presión de aceite interna para conectarlos embragues hidráulicos. Cuando el operador selecciona unaposición de velocidad, el aceite hidráulico conecta los embragues, queenvían la potencia a los engranajes seleccionados. Cada combinaciónde embragues proporciona una relación de engranajes diferentes y,por tanto, una velocidad diferente.

Cuando ya no se requiere que un embrague actúe, se detiene elflujo de aceite y el embrague se libera. La fuerza del resorte mueve elpistón del embrague fuera de los discos y las planchas, hace que elcomponente fijo gire libremente y detiene el flujo de potencia a travésde ese embrague.


Fig. 3.2.3 Trenes de engranajes de las servotransmisiones

El tren de engranajes transfiere la potencia del motor, a través del trende engranajes, a las ruedas de mando. Los tipos más comunes detrenes de engranajes de las servotransmisiones son las transmisionesde contraeje (figura 3.2.3, derecha) y la transmisión planetaria (figura3.2.3, izquierda).


Fig. 3.2.4 Transmisión de contraeje

En las transmisiones de contraeje se usan embragues para transmitirla potencia a través de los engranajes. En las transmisiones decontraeje se usan engranajes de dientes rectos conectadosconstantemente. La transmisión no tiene collares deslizantes. Loscambios de velocidad y de dirección se ejecutan mediante la conexiónde varios paquetes de embrague. Algunas de las ventajas de latransmisión de contraeje son menos piezas y menor peso.

Se usará una transmisión de contraeje de cuatro velocidades deavance y tres velocidades de retroceso (figura 3.2.4), para explicar loscomponentes y la operación de la transmisión de contraeje.

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Fig. 3.2.5 Transmisión de contraeje (vista lateral)

La figura 3.2.5 muestra algunos de los elementos internos quecomponen la transmisión de contraeje. Hay tres ejes de embragueprincipales. El eje de baja/alta de avance y el eje deretroceso/segunda están en contacto constante con el eje de entradaque impulsan. El eje de retroceso/segunda está en contacto constantecon el eje de tercera/primera y lo impulsan. El eje de baja/alta deavance no está conectado con el eje de tercera/primera. El eje detercera/primera velocidad está en contacto constante con el eje desalida y lo impulsa, lo que acciona ambos ejes de mando delantero ytrasero.


ENTRADA DE LABOMBA DE LATRANSMISIÓN

AL FILTRO

EJERETROCESO/SEGUNDA

EJETERCERA/PRIMERA

FILTRO DE ACEITEDE LA TRANSMISIÓNEJE DE SALIDA

PLACA DEL NÚMERODE IDENTIFICACIÓN

DEL PRODUCTO

EJE DEAVANCE BAJA/ALTA

EJE DE ENTRADA

ORIFICIO DE LATEMPERATURA DE

ACEITE DEL CONVERTIDOR

ORIFICIO DELENFRIADOR

TRANSMISIÓNVISTA DEL EXTREMO

Fig. 3.2.6 Transmisión de contraeje (vista del extremo)

La figura 3.2.6 muestra la vista del extremo posterior de latransmisión de contraeje. Observe la posición relativa del eje deentrada y salida con respecto a los ejes de embrague de velocidad ydirección.

Fig. 3.2.7 Embragues de la transmisión de contraeje

Los embragues (figura 3.2.7) se conectan hidráulicamente y sedesconectan por resorte. La velocidad y la dirección seleccionadaspor el operador determinan qué embragues se conectarán. Losembragues se seleccionan para obtener la relación correcta deengranajes.


Fig. 3.2.8 Pistón de embrague de la transmisión de contraeje

El pistón de embrague (figura 3.2.8) tiene un sello interior y unoexterior. La presión del embrague de velocidad o de dirección llena lacavidad detrás del pistón del embrague, mueve el pistón a laizquierda contra el resorte del pistón y conecta los discos y lasplanchas del embrague.

Cuando los discos tienen desgastada la mitad de la profundidad de lasranuras de aceite, el pistón del embrague se desplaza lo suficientepara sacar de su asiento (soplar) el sello exterior. Esto evita que losdiscos y las planchas entren en contacto metal con metal.

Fig. 3.2.9 Discos y planchas del embrague de la transmisión de contraeje

Los discos y las planchas del embrague (flecha) de la figura 3.2.9están montados dentro de la caja del embrague. Las estrías deldiámetro exterior de las planchas se conectan con las estrías de la cajadel embrague. Las planchas y la caja giran juntas.

Los discos del embrague están apilados entre las planchas delembrague. Los dientes interiores de los discos están conectados conlos dientes exteriores de la maza. Los discos del embrague tienenadherido, en la superficie, un material de fricción de modo que nohay contacto de metal con metal entre los discos y las planchas delembrague.


Fig. 3.2.10 Maza del embrague de la transmisión de contraeje

La maza (flecha) de la figura 3.2.10 es el componente del paquete deembrague donde el engranaje se conecta mediante estrías. Los discosdel paquete de embrague también están conectados por estrías a lamaza. Cuando el pistón del embrague conecta el embrague, lasplanchas y los discos transmiten la potencia al engranaje, a través dela maza.

Fig. 3.2.11 Ejes de la transmisión de contraeje

Los ejes de la transmisión (figura 3.2.11) llevan los engranajes en latransmisión. El número de ejes y engranajes depende de latransmisión y del modelo de la máquina.


Fig. 3.2.12 Conductos de aceite de los ejes de la transmisión de contraeje

Cada eje de la transmisión tiene tres conductos internos de aceite(figura 3.2.12). Un conducto lleva el aceite de lubricación yenfriamiento de los embragues, cojinetes y engranajes. Los otros dosconductos llevan aceite a presión para la conexión de los embraguesde cada eje.

BAJA DE AVANCE

ALTA DE AVANCE

SEGUNDA

TERCERA

FLUJO DE POTENCIAPOSICIÓN NEUTRAL

RETROCESO

PRIMERA

Fig. 3.2.13 Transmisión de contraeje (NEUTRAL)

Cuando la transmisión está en posición NEUTRAL (figura 3.2.13), nohay embragues conectados.

El par del motor lo transmite el eje del convertidor de par a latransmisión. El eje del convertidor de par está conectado por estrías alconjunto del eje de entrada de la transmisión y lo impulsa. Puesto queel embrague de retroceso ni el embrague de avance están conectados,no hay transferencia de par desde el conjunto del eje de entrada a losconjuntos de contraeje o al conjunto de eje de salida.


BAJA DE AVANCE

ALTA DE AVANCE

SEGUNDA

TERCERA

FLUJO DE POTENCIAPRIMERA VELOCIDAD

DE AVANCE

RETROCESO

PRIMERA

Fig. 3.2.14 Transmisión de crontraeje (PRIMERA VELOCIDAD DE AVANCE)

Para transmitir la potencia se deben conectar un embrague dedirección y un embrague de velocidad. Cuando se conecta elembrague, éste sostiene la maza que lleva el engranaje apropiado.Cuando está fija la maza, la potencia puede fluir a través delengranaje.

En la PRIMERA VELOCIDAD DE AVANCE (figura 3.2.14), elembrague de baja en avance queda conectado igual que el embraguede primera velocidad. El embrague de baja en avance sostiene elengranaje del extremo del eje. La potencia se transmite del engranajedel eje de entrada al engranaje del extremo del eje de avance. Elengranaje del medio del eje de baja/alta de avance impulsa unengranaje en el eje de retroceso/segunda. El embrague de primeravelocidad sostiene el engranaje grande del eje de tercera/primera. Lapotencia se transmite del engranaje del extremo del eje deretroceso/segunda al engranaje grande del eje de tercera/primera.

Cuando se conecta el embrague de primera velocidad, la potencia setransmite del engranaje al eje. El engranaje del eje de tercera/primeratransmite la potencia a un engranaje del eje de salida.



BAJA DE AVANCE

ALTA DE AVANCE

SEGUNDA

TERCERA

FLUJO DE POTENCIASEGUNDA VELOCIDAD

DE RETROCESO

RETROCESO

PRIMERA

Fig. 3.2.15 Transmisión de contraeje (SEGUNDA VELOCIDAD DE RETROCESO)

En SEGUNDA VELOCIDAD DE RETROCESO (figura 3.2.15), elembrague de retroceso y el embrague de segunda velocidad estánconectados. La potencia se transfiere de un engranaje del eje deentrada a un engranaje del eje de retroceso/segunda.

Cuando se conecta el embrague de segunda velocidad, la potenciafluye del engranaje del eje de retroceso/segunda a un engranajeconectado con estrías al eje de tercera/primera. El engranaje delextremo del eje de tercera/primera transfiere la potencia al engranajedel eje de salida.

BAJA DE AVANCE

ALTA DE AVANCE

SEGUNDA

TERCERA

FLUJO DE POTENCIATERCERA VELOCIDAD

DE RETROCESO

RETROCESO

PRIMERA


Fig. 3.2.16 Transmisión de contraeje (TERCERA VELOCIDAD DE RETROCESO)

En la TERCERA VELOCIDAD DE RETROCESO (figura 3.2.16), elembrague de retroceso y el de tercera velocidad están conectados. Lapotencia se transfiere de un engranaje del eje de entrada a unengranaje del eje de retroceso/segunda.

Cuando el embrague de tercera velocidad está conectado, sostiene elengranaje del extremo del eje de tercera/primera. La potencia setransfiere del engranaje del eje de segunda/retroceso al engranaje fijo.

El engranaje del otro extremo del eje de tercera/primera transfiere lapotencia al engranaje del eje de salida.


BAJA DE AVANCEALTA DE AVANCE

SEGUNDA

TERCERA

FLUJO DE POTENCIACUARTA VELOCIDAD

DE AVANCE

RETROCESO

PRIMERA

3.2.17 Transmisión de contraeje (CUARTA VELOCIDAD DE AVANCE)

En CUARTA VELOCIDAD DE AVANCE (figura 3.2.17), elembrague de dirección de alta de avance y el de tercera velocidadestán conectados. La potencia se transfiere de un engranaje del eje deentrada a un engranaje del eje de baja/alta de avance. El engranaje delmedio del eje de baja/alta de avance impulsa un engranaje en el ejede retroceso/segunda.

Cuando se conecta el embrague de tercera velocidad, sostiene elengranaje del extremo del eje de tercera/primera. La potencia setransfiere del engranaje del eje de segunda/retroceso al engranaje fijo.

El engranaje del otro extremo del eje de tercera/primera transfiere lapotencia al engranaje del eje de salida.

Fig. 3.2.18 Transmisión planetaria

En las transmisiones planetarias se usan engranajes planetarios paratransmitir la potencia y permitir los cambios de velocidad y dedirección. Los embragues hidráulicos controlan la rotación de loscomponentes del engranaje planetario y permiten que el conjuntoplanetario sirva como acoplador directo, como engranaje dereducción o como engranaje de retroceso.

Los conjuntos de engranajes planetarios son unidades compactas, notienen contraeje y tanto el eje de entrada como el de salida giran enun mismo eje. Un conjunto de engranajes planetarios permite cambiarla relación de engranajes sin tener que conectar o desconectarengranajes. Como resultado, habrá poca o ninguna interrupción delflujo de potencia.

En los conjuntos de engranajes planetarios, la carga se distribuyesobre varios engranajes, lo que disminuye la carga en cada diente. Elsistema planetario también distribuye la carga uniformementealrededor de la circunferencia del sistema, y elimina tensioneslaterales en los ejes.


Fig. 3.2.19 Componentes de la transmisión planetaria

En su forma más simple, un conjunto de engranajes planetariosconsta de:

1. Un engranaje central (el centro del conjunto planetario)

2. Tres o más engranajes intermedios (engranajes planetarios)

3. Un portador (sostiene los engranajes planetarios)

4. Una corona (el límite externo del conjunto planetario).

La transmisión planetaria controla la potencia a través de losconjuntos planetarios con paquetes de embrague que constan dediscos y de planchas. Cada paquete de embrague está contenido enuna caja separada.

En algunas transmisiones planetarias, los paquetes de embrague estánmontados en el perímetro del conjunto planetario. Los dientesinternos de los discos están conectados con los dientes externos de lacorona. Las muescas del diámetro exterior de las planchas seconectan con pasadores en la caja del embrague. Los pasadores evitanla rotación de las planchas. En los siguientes ejemplos, se asume quese habla de este tipo de transmisiones.


RESORTEPLANCHASDE ACERO

ENTRADA DEACEITE DEPRESIÓN

PISTÓN

CAJA DEL EMBRAGUE DISCOS CORONA

EMBRAGUE DE LA TRANSMISIÓN

Fig. 3.2.20 Embragues de transmisión planetaria

Fig. 3.2.21 Planchas de embrague de transmisión planetaria

Las planchas de embrague (figura 3.2.21) están montadas dentro de lacaja del embrague. Las muescas del diámetro exterior de las planchasestán conectadas con pasadores en la caja del embrague y evitan larotación de las planchas.

La figura 3.2.20 muestra los componentes de un embrague. Losresortes están entre la caja del embrague y el pistón. Los resortesmantienen los embragues desconectados, para evitar que el pistón delembrague empuje las planchas. Los embragues se conectan cuando elaceite se envía al área detrás del pistón. Cuando la presión del aceiteaumenta en el área detrás del pistón, el pistón se mueve a la derechacontra la fuerza del resorte y empuja los discos y las planchas entresí. El embrague queda conectado y la corona fija. Cuando disminuyela presión de aceite que sostiene al pistón, el resorte obliga al pistón aregresar a la caja, lo cual libera los discos y las planchas. La coronaya no está fija y gira libremente.


Fig. 3.2.22 Discos del embrague de transmisión planetaria

Fig. 3.2.23 Caja del embrague de la transmisión planetaria

Cada embrague de la transmisión tiene su propia caja (figura 3.2.23).La caja mantiene el pistón del embrague y las planchas en su lugar.Se usan pasadores para evitar que las planchas giren.

Los discos del embrague (figura 3.2.22) están conectados a la coronay giran con el engranaje. Los dientes internos de los discos estánconectados con los dientes externos de la corona. Los discos sefabrican de material antifricción de acuerdo con los requisitos de laaplicación.


Fig. 3.2.24 Conjunto de engranajes planetarios

Estudiar los conceptos básicos de los engranajes planetarios ayudará aentender cómo funciona una transmisión planetaria.

Los componentes de un conjunto de engranajes planetarios semuestran en la figura 3.2.24. Los engranajes planetarios (1) estáncontenidos en un portador (2). El engranaje exterior se llama corona(3). El engranaje del centro se llama engranaje central (4).

Los componentes del conjunto de engranajes planetarios se llaman asídebido a que se mueven en forma parecida al sistema solar. Losengranajes planetarios giran alrededor del engranaje central justocomo los planetas del sistema solar giran alrededor del Sol.

En la transmisión se requiere menos espacio si los conjuntos deengranajes planetarios se utilizan en vez de engranajes de dientesexternos, debido a que todos los engranajes pueden estar dentro de lacorona.

Otra ventaja de la corona es que se puede tener el doble de contactode dientes que en los engranajes de dientes externos. Los engranajesde dientes internos son más resistentes y de mayor duración que losde dientes externos.

Cuando un engranaje de dientes externos es impulsado mediante otrode dientes externos, los dos engranajes giran en sentido opuesto.Cuando un engranaje de dientes externos y uno de dientes internosestán conectados, girarán en el mismo sentido.

Los engranajes planetarios giran libremente en sus cojinetes y elnúmero de dientes no afecta la relación de los otros dos engranajes.Con conjuntos de engranajes planetarios hay normalmente tres ocuatro engranajes planetarios que giran en cojinetes.


RELACIÓN DE ENGRANAJESPLANETARIOS

S + R = CS: Dientes de engranajes centralesR: Dientes de coronaC: Dientes de portador

Relación de engranajes = Dientes de engranajes impulsadosDientes de engranajes impulsores

Fig. 3.2.25 Relaciones de engranajes planetarios

En un conjunto simple de engranajes planetarios con un engranajecentral que tenga 30 dientes y una corona que tenga 90 dientes, elnúmero efectivo para portador es de 120 dientes. Esto se calculasumando el número de dientes del engranaje central con el número dedientes de la corona: 30 + 90 = 120 (S+R = C)

Para calcular la relación de engranajes de este conjunto deengranajes, divida el número de dientes del elemento impulsor entreel número de dientes del elemento impulsado. Por ejemplo, si elengranaje central es el elemento impulsor, la corona el elementoimpulsado, con el portador fijo, la relación sería:

90/30 ó 3:1

Si el portador es el miembro impulsor y la corona es el miembroimpulsado, con el engranaje central fijo, la relación sería:

90/120 ó 0,75:1

Hay ocho posibles condiciones que pueden usarse con un conjuntosimple de engranajes planetarios. Seis de éstas se muestran en lafiguras 3.2.26 a 3.2.31. Las dos condiciones restantes son de mandodirecto, si dos elementos están trabados entre sí; y neutral cuando nohay elemento impulsor o elemento fijo.

NOTA: El calcular las relaciones de engranajes entre dos o tresconjuntos de engranajes planetarios es más difícil y no se trataráen este curso.


Todos los conjuntos planetarios siguen reglas básicas. Elconocimiento de las reglas presentadas a continuación ayudará aentender la operación de las servotransmisiones planetarias.

• Dos engranajes externos conectados (engranaje central y engranajes planetarios) girarán en sentidos opuestos.

• Un engranaje interno (corona) y un engranaje externo (planetario) en conexión girarán en la misma dirección.

• Debe haber un elemento de entrada y un elemento fijo para obtener salida de un conjunto de engranajes planetarios (excepto en mando directo).

• Cuando dos miembros cualesquiera de un conjunto de engranajes planetarios se impulsan en el mismo sentido, a la misma velocidad, resultará una relación de mando directo de 1:1

• Un portador siempre seguirá su entrada.• Si un portador es el elemento impulsor, habrá un

sobremando.• Si un portador es el elemento de salida, habrá una reducción.• Si un portador está fijo, resultará en reducción de retroceso.


CONJUNTO DE ENGRANAJES PLANETARIOSREDUCCIÓN DE AVANCE

SOSTENEDORDE ENGRANAJE CENTRAL

PORTADOR

ENGRANAJEPLANETARIO

CORONA

Fig. 3.2.26 Conjunto de engranajes planetarios (REDUCCIÓN DE AVANCE)

Los cambios de velocidad, sentido y par se obtienen restringiendo oimpulsando los diferentes componentes del conjunto de engranajesplanetarios. Hay muchas combinaciones posibles. Para transmitir lapotencia a través de un conjunto planetario, un miembro se mantienefijo, otro es el impulsor y otro es el impulsado.

Con la corona como entrada y el portador como salida (fig. 3.2.26),los engranajes planetarios se moverán alrededor del engranaje centralfijo y el conjunto de engranajes estará en REDUCCIÓN DEAVANCE.

NOTAS DEL INSTRUCTOR: Para ver la animación de unconjunto de engranajes planetarios en REDUCCIÓN DEAVANCE, consulte el archivo “planet_1.AVI” en la informacióncomplementaria del CD ROM del curso Tren de Fuerza I.

El conjunto de engranajes en la animación planet_1.AVI estágirando en el sentido opuesto del giro de engranajes mostrado enla figura 3.2.26


Con el engranaje central como entrada y el portador como salida (fig.3.2.27), los engranajes planetarios se moverán alrededor del interior de lacorona fija y el conjunto de engranajes estará en REDUCCIÓN MÁXIMADE AVANCE.

NOTA DEL INSTRUCTOR: Para ver la animación de un conjunto deengranajes planetarios en REDUCCIÓN MÁXIMA DE AVANCE,consulte el archivo “planet_2.AVI” en la información complementariadel CD- ROM del curso Tren de Fuerza I.

CONJUNTO DE ENGRANAJES PLANETARIOSREDUCCIÓN MÁXIMA DE AVANCE

SOSTENEDORDE CORONA

Fig. 3.2.27 Conjunto de engranajes planetarios(REDUCCIÓN MÁXIMA DE AVANCE)

CONJUNTO DE ENGRANAJES PLANETARIOSSOBREMANDO DE AVANCE

SOSTENEDORDE ENGRANAJE

CENTRAL

Fig. 3.2.28 Conjunto de engranajes planetarios (SOBREMANDO DE AVANCE)


Con el portador como entrada y la corona como salida (fig. 3.2.28), losengranajes planetarios se moverán alrededor del engranaje central fijo y elconjunto de engranajes estará en SOBREMANDO DE AVANCE.

CONJUNTO DE ENGRANAJES PLANETARIOSSOBREMANDO MÁXIMO DE AVANCE

SOSTENEDORDE CORONA

Fig. 3.2.29 Conjunto de engranajes planetarios (SOBREMANDOMÁXIMO DE AVANCE)

CONJUNTO DE ENGRANAJES PLANETARIOSREDUCCIÓN DE RETROCESO

SOSTENEDORDE PORTADOR

Fig. 3.2.30 Conjunto de engranajes planetarios (REDUCCIÓN DE RETROCESO)

Con el engranaje central como entrada, la corona como salida y elportador fijo (fig.3.2.30), los engranajes planetarios actúan comoengranajes locos. El conjunto de engranajes opera comoREDUCCIÓN DE RETROCESO.

NOTA DEL INSTRUCTOR: Para ver la animación de un conjunto deengranajes planetarios en REDUCCIÓN DE RETROCESO, consulteel archivo “planet_3.AVI” en la información complementaria del CD-ROM del curso Tren de Fuerza I.

Con el portador como entrada y el engranaje central como salida (fig.3.2.29), los engranajes planetarios se moverán alrededor del interiorde la corona fija y el conjunto de engranajes estará en sobremandomáximo de avance.


CONJUNTO DE ENGRANAJES PLANETARIOSSOBREMANDO DE RETROCESO

SOSTENEDORDE PORTADOR

Fig. 3.2.31 Conjunto de engranajes planetarios (SOBREMANDODE RETROCESO)

Fig. 3.2.32 Eje de dos piezas

En la figura 3.2.32 se muestra un eje de dos piezas. El eje de laizquierda es el de entrada. Los engranajes centrales de los grupos deengranajes planetarios de avance y de retroceso están montados en eleje de entrada.

El eje de la derecha es el de salida. Los engranajes centrales de losgrupos planetarios de primera y segunda velocidades están montadosen el eje de salida.

NOTA: En las figuras de la 3.2.33 a la 3.2.37 los conjuntos deengranajes planetarios se adicionan a los ejes para representaruna transmisión planetaria básica.

Con la corona como entrada, el engranaje central como salida y el portadorfijo, (fig 3.2.31) los engranajes planetarios actúan como engranajes locos.El conjunto de engranajes opera en SOBREMANDO DE RETROCESO.


Fig. 3.2.33 Eje de dos piezas y engranajes planetarios

Fig. 3.2.34 Adición al eje del portador

En la figura 2.3.34, se adicionó el portador de adelante del conjuntodel engranajes planetarios de retroceso. Se omite la mitad delportador, para mostrar cómo está montado y cómo sostiene losengranajes planetarios.

En la figura 3.2.33, se adicionaron los engranajes planetarios a cadaengranaje central. Los conjuntos planetarios se indican mediantenúmeros, comenzando por el extremo de entrada (izquierda).


Fig. 3.2.35 Adición a los ejes del portador central

Fig. 3.2.36 Tres portadores en los ejes

Los tres portadores están montados en los ejes de la figura 3.2.36. Deizquierda a derecha están el portador frontal, el portador central y elportador trasero.

En la figura 3.2.35, se adicionó un portador central al conjunto de latransmisión. El portador central conecta el eje de entrada al eje desalida. Éste contiene los engranajes planetarios de avance y desegunda velocidad.


Fig. 3.2.37 Cuatro conjuntos de engranajes planetarios

Fig. 3.2.38 Grupo de cuatro conjuntos de engranajes planetarios

En algunas servotransmisiones planetarias, hay un conjunto deengranajes planetarios por cada velocidad de la transmisión: unconjunto de avance y un conjunto de retroceso.

La figura 3.2.38 muestra los cuatro conjuntos de engranajesplanetarios armados dentro de un grupo compacto.

La figura 3.2.37 muestra los cuatro conjuntos de engranajesplanetarios. Desde el extremo de la entrada (izquierda) están el No.1(de retroceso), el No. 2 (de avance), el No. 3 (de segunda velocidad)y el No. 4 (de primera velocidad).

Para conformar la transmisión completa, se deben adicionar la coronay los embragues y poner el conjunto completo en una caja deprotección.


Fig. 3.2.39 Transmisión planetaria de dos velocidades y dos direcciones

La figura 3.2.39 es una representación esquemática de unaservotransmisión planetaria de dos velocidades y dos direcciones.Esta es una vista ampliada del conjunto de engranajes planetariosarmados mostrado en la figura 3.2.38.

La potencia del motor se transmite al eje de entrada (1), a través deun convertidor de par o de un divisor de par. Los engranajes centralestanto de avance como de retroceso se montan en el eje de entrada ysiempre giran cuando se impulsa el eje de entrada. El portador central(2) es el de los engranajes planetarios del conjunto de retroceso y delconjunto de segunda velocidad. El eje de salida (3) y el engranajecentral para la segunda velocidad se montan en el portador central. Elengranaje central para la primera velocidad se monta en el eje desalida (4).

NOTA: La configuración de los conjuntos de engranajesplanetarios desde el motor hasta el eje de salida (de izquierda aderecha) son: de retroceso, de avance, de segunda velocidad y deprimera velocidad.


1

23 4

Fig. 3.2.40 Conjuntos de engranajes planetarios de dirección (DE AVANCE)

La figura 3.2.40 muestra los conjuntos de engranajes planetarios deavance y de retroceso: la mitad de la transmisión de dirección. Lapotencia se transmite del motor al eje de entrada (extremo izquierdodel conjunto de engranajes planetarios). La corona del conjunto deengranajes planetarios de avance está detenida. Esta parte de latransmisión está ahora conectada al engranaje de avance.

Si se impulsa el eje de entrada, debido a que los engranajes centralesestán montados en el eje de entrada, éstos también son impulsados. Elengranaje central de retroceso (de la izquierda) gira los engranajesplanetarios. Sin embargo, no se transmite potencia a través de losplanetarios de retroceso, debido a que ningún miembro del grupoplanetario está fijo.

El engranaje central del planetario de avance gira con el eje deentrada. Por lo tanto, los engranajes planetarios giran en sentidocontrario. Debido a que la corona está detenida, los engranajesplanetarios deben girar en el mismo sentido de rotación del engranajecentral. Esto hace que el portador gire en el mismo sentido. Éste es elflujo de potencia de la dirección de AVANCE.


Fig. 3.2.41 Conjuntos de engranajes planetarios de dirección (DE RETROCESO)

La figura 3.2.41 muestra el flujo de potencia cuando el portador delconjunto planetario de engranajes de retroceso está detenido. El ejede entrada (a la izquierda) impulsa el engranaje central del conjuntoplanetario de retroceso. El engranaje central impulsa los engranajesplanetarios. Debido a que el portador está detenido, los engranajesplanetarios deben girar en su sitio e impulsar la corona. La coronagira ahora en sentido contrario al engranaje central.

La corona del conjunto planetario de retroceso está asegurada alportador de los engranajes planetarios del conjunto planetario deavance. Por tanto, el portador del conjunto planetario de avancetambién gira en RETROCESO u opuesto a la rotación del engranajede entrada.



Fig. 3.2.42 Conjuntos de engranajes planetarios de velocidad (SEGUNDA)

La figura 3.2.42 muestra la parte de velocidad de la transmisión enSEGUNDA VELOCIDAD. El portador de la izquierda es parte delportador del conjunto planetario de avance y es impulsado a laderecha o a la izquierda, dependiendo sobre cuál conjunto deengranajes planetarios (de avance o de retroceso) se estátransmitiendo la potencia.

La corona del conjunto planetario del engranaje de la segundavelocidad está detenida. Debido a que el portador está girando y lacorona está detenida, se impulsa el engranaje central del conjuntoplanetario de segunda velocidad. El engranaje central y el eje desalida giran en el mismo sentido que el portador.

Ningún miembro del conjunto planetario de engranajes de primeravelocidad está fijo. Por tanto, todos los componentes están libres paragirar y no transmiten potencia a través del conjunto planetario deprimera velocidad.

Fig. 3.2.43 Conjuntos de engranajes planetarios de velocidad (PRIMERA)

Para la operación de la PRIMERA VELOCIDAD (figura 3.2.43), lacorona del conjunto planetario de engranajes de segunda velocidadestá libre y la corona del conjunto de engranajes de primera velocidadestá detenida. El portador de la izquierda está todavía impulsado porla mitad direccional de la transmisión. La carga del eje de salidaprovee la resistencia a la rotación del engranaje central. Por tanto,debe girar la corona del conjunto planetario de engranajes de segundavelocidad. Esta corona se halla sujeta al portador del conjuntoplanetario de primera velocidad.

La corona del conjunto planetario de primera velocidad está detenida,e impulsa los engranajes planetarios para moverse alrededor delinterior de la corona fija y el engranaje central de primera velocidad yel eje de salida. La rotación del eje de salida está en la mismadirección que la rotación del portador de la izquierda.


Fig. 3.2.44 Conjunto de engranajes planetarios (PRIMERAVELOCIDAD DE AVANCE)

En la PRIMERA VELOCIDAD DE AVANCE (figura 3.2.44), estándetenidas las coronas de los grupos planetarios de avance (F) y deprimera velocidad (1). La potencia no se transmite a través delconjunto planetario de retroceso (R), debido a que ningún miembroestá fijo. Cuando la corona del conjunto planetario de avance sedetiene, la rotación del engranaje central hace que los engranajesplanetarios giren alrededor del engranaje central. Los engranajesplanetarios de avance están montados en el portador central, el cualdebe girar.

La rotación del portador central impulsa la corona del conjuntoplanetario de segunda velocidad (2). El engranaje central del conjuntoplanetario de segunda velocidad es el miembro fijo porque surotación está restringida por la carga del eje de salida. Los engranajesplanetarios harán que la corona gire. La corona del conjuntoplanetario de segunda velocidad se conecta al portador del conjuntoplanetario de primera velocidad. Debido a que la corona de primeravelocidad está fija, los engranajes planetarios impulsan el engranajecentral de primera velocidad y entregan la potencia al eje de salida.La máquina se mueve hacia adelante en PRIMERA VELOCIDAD.


12FR


En la PRIMERA VELOCIDAD DE RETROCESO (figura 3.2.45), elportador del conjunto planetario de retroceso (R) y la corona delconjunto planetario de primera velocidad (1) están fijos. Cuando elportador del conjunto planetario de retroceso está fijo, los engranajesplanetarios giran e impulsan la corona de retroceso en direcciónopuesta respecto del eje de entrada. La corona de retroceso hace queel portador central gire. La carga del eje de salida sostiene elengranaje central del conjunto planetario de segunda velocidad (2). Elportador central hará que los engranajes planetarios impulsen lacorona de segunda velocidad. La corona de segunda velocidad seconecta al portador del conjunto planetario de primera velocidad. Lacorona de primera velocidad está fija. Los engranajes planetariosgiran alrededor del interior de la corona de primera velocidad eimpulsan el engranaje central de la primera velocidad y el eje desalida.

Fig. 3.2.45 Conjunto de engranajes planetarios (PRIMERAVELOCIDAD DE RETROCESO)

12R


Fig. 3.2.46 Conjunto de engranajes planetarios (SEGUNDAVELOCIDAD DE AVANCE)

En la SEGUNDA VELOCIDAD DE AVANCE, están detenidas lascoronas de los grupos planetarios de avance (F) y de segundavelocidad (2). La potencia no se transmite a través del conjuntoplanetario de retroceso (R), debido a que ninguno de sus miembrosestá fijo. Cuando la corona del conjunto planetario de avance sedetiene, la rotación del engranaje central hace que los engranajesplanetarios giren alrededor del engranaje central. Los engranajesplanetarios de avance están montados en el portador central y, portanto, éste debe girar.

La corona de segunda velocidad está fija. El portador central haceque los engranajes planetarios giren alrededor del interior de lacorona de segunda velocidad e impulsen el engranaje central desegunda velocidad y el eje de salida.

2FR

Fig. 3.2.47 Conjunto de engranajes planetarios (SEGUNDAVELOCIDAD DE RETROCESO)

En la SEGUNDA VELOCIDAD DE RETROCESO (figura 3.2.47), elportador del conjunto planetario de retroceso (R) y la corona delconjunto planetario de segunda velocidad (2) están fijos. Cuando elportador del conjunto planetario de retroceso está fijo, los engranajesplanetarios giran e impulsan la corona de retroceso en sentidocontrario respecto del eje de entrada. La corona de retroceso hace queel portador central gire. La corona de segunda velocidad está fija. Elportador central hace que los engranajes planetarios giren alrededordel interior de la corona de segunda velocidad e impulsen elengranaje central de segunda velocidad y el eje de salida.


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Fig. 3.2.48 Tabla de conexiones de embragues de la transmisión (Tractor D9R)

La tabla de la figura 3.2.48 indica los embragues conectados para laoperación en cada gama de velocidad. Esta tabla se aplica a losmodelos de los Tractores de Cadenas D9R.

Una tabla de este tipo puede ser una referencia útil cuando serequieren la identificación y la solución de problemas del rendimientode la transmisión. Por ejemplo, si el operador de la máquina dice quela transmisión patina en primera velocidad de avance y en primera deretroceso, el problema está probablemente en el embrague No. 5,puesto que éste es común a ambas gamas de velocidad. Si latransmisión patina en primera velocidad de avance, pero no enprimera de retroceso, el problema está probablemente en el embragueNo.2.


Ejercicio de práctica de taller

Indicaciones: Desarme y arme una servotransmisión 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 servotransmisión 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 servotransmisión que se le ha asignado, tenga cuidado de poner las piezasde manera organizada de modo que sepa cómo rearmarlas correctamente. Observe la ubicaciónde los sellos, cojinetes, engranajes y componentes del embrague y realice una inspección visual delas piezas a medida que las quita. Si observa cualquier rotura o piezas faltantes, informe alinstructor.

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.

Cuando complete el armado de la transmisión, pruebe con aire la transmisión, para asegurarsede que todos los embragues funcionan apropiadamente.

Unidad 3 - 1 - Tren de Fuerza ICopia del Instructor: Práctica de Taller 3.2.1

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3.2.

1

Ejercicio de práctica de taller

Indicaciones: Desarme y arme una servotransmisión 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 servotransmisión 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 servotransmisión que se le ha asignado, tenga cuidado de poner las piezasde manera organizada de modo que sepa cómo reamarlas correctamente. Observe la ubicación delos sellos, cojinetes, engranajes y componentes del embrague y realice una inspección visual de laspiezas a medida que las quita. Si observa cualquier rotura o piezas faltantes, informe alinstructor.

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.

Cuando complete el armado de la transmisión, pruebe con aire la transmisión, para asegurarsede que todos los embragues funcionan apropiadamente.

Unidad 3 - 1 -Copia del Estudiante: Práctica de Taller 3.2.1

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3.2.

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SERVOTRANSMISIONESEXAMEN 3.2.1

Nombre _________________________

Indicaciones: Complete los espacios en blanco o encierre con un círculo la respuesta correcta..

1. Indique dos razones de los orificios en los ejes de la transmisión de contraeje.

LubricaciónConexión de embragues

2. Para transmitir potencia en una transmisión de contraeje, se conectan un embrague de direccióny un embrague de velocidad

3. Las transmisiones planetarias son más compactas que las transmisiones de contraeje.

a. Verdaderob. Falso

4. ¿Cuál es la ventaja de dispersar la carga uniformemente sobre varios engranajes en latransmisión planetaria?

Disminuye la carga en cada dienteElimina esfuerzos laterales en los ejes

5. ¿Qué componente es un engranaje con dientes externos que amortigua en un eje del centro delconjunto de engranajes planetarios?

a. Portadorb. Coronac. Engranaje centrald. Engranaje planetario

6. ¿Qué componente es un engranaje externo que tiene dientes internos para que los engranajesplanetarios se conecten?


7. ¿Qué componente(s) gira(n) libremente en sus propios cojinetes y se acoplan con los dientesinternos de la corona y los dientes externos del engranaje central?

a. Portadorb. Coronac. Engranaje centrald. Engranajes planetarios

Unidad 3 - 1 - Tren de Fuerza ICopia del Instructor: Examen 3.2.1

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3.2

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Unidad 3 - 2 - Tren de Fuerza ICopia del Instructor: Examen 3.2.1

8. ¿Qué componente(s) suministra(n) una superficie de montaje a los engranajes planetarios?


9. En la transmisión planetaria, los pasadores evitan la rotación de las planchas del embrague.

10. En la mayoría de los casos, para transmitir potencia a través de un conjunto planetario, unmiembro está fijo, un miembro está impulsando y un miembro es impulsado.

11. Identifique los componentes en la ilustración de arriba.

1. Engranajes planetarios

2. Portador

3. Corona

4. Engranaje central

SERVOTRANSMISIONESEXAMEN 3.2.1

Nombre _________________________

Indicaciones: Complete los espacios en blanco o encierre con un círculo la respuesta correcta..

1. Indique dos razones de los orificios en los ejes de la transmisión de contraeje.

2. Para transmitir potencia en una transmisión de contraeje, se conectan un embraguede y un embrague de

3. Las transmisiones planetarias son más compactas que las transmisiones de contraeje.

a. Verdaderob. Falso

4. ¿Cuál es la ventaja de dispersar la carga uniformemente sobre varios engranajes en latransmisión planetaria?

5. ¿Qué componente es un engranaje de dientes externos que amortigua en un eje del centro delconjunto de engranajes planetarios?


6. ¿Qué componente es un engranaje externo que tiene dientes internos para que los engranajesplanetarios se conecten?


7. ¿Qué componente(s) gira(n) libremente en sus propios cojinetes y se acoplan con los dientesinternos de la corona y los dientes externos del engranaje central?


Unidad 3 - 1 - Tren de Fuerza ICopia del Estudiante: Examen 3.2.1

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8. ¿Qué componente(s) suministra(n) una superficie de montaje a los engranajes planetarios?


9. En la transmsión planetaria, los pasadores evitan la rotación de las .

10. En la mayoría de los casos, para transmitir potencia a través de un conjunto planetario, unmiembro está , un miembro está y un miembro es .

Unidad 3 - 2 - Tren de Fuerza ICopia del Estudiante: Examen 3.2.1

11. Identifique los componentes en la ilustración de arriba.

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UNIT3L2

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