Árbol de transmisión.

Se conoce como eje de transmisión a todo objeto asimétrico especialmente diseñado

para transmitir potencia. Estos elementos constituyen una parte fundamental de
las transmisiones mecánicas y son ampliamente utilizados en una gran diversidad
de máquinas debido a su relativa simplicidad.
Un árbol de transmisión es un eje que transmite un esfuerzo motor y está sometido a
solicitaciones de torsión debido a la transmisión de un par de fuerzas

En general, existen tres parámetros fundamentales para el diseño de los árboles de

transmisión: su resistencia, su rigidez y su inercia de rotación.
Debe ser suficientemente resistente como para soportar las tensiones mecánicas.
Debe ser suficientemente rígido como para soportar las deformaciones sufridas debido
al grado de esfuerzo que está sometido
En el diseño de un árbol de transmisión se ha de tener en cuenta que este no
tenga demasiada inercia pues, la inercia supone una oposición a las variaciones de
su velocidad angular, acumulando energía cinética y variando su momento angular
Ejes de transmisión en vehículos

En la actualidad, la mayoría de los automóviles usan ejes de transmisión rígidos

para transmitir la fuerza del tubo de transmisión a las ruedas. Normalmente se
usan dos palieres o semiárboles de transmisión para transferir la fuerza desde
un diferencial central, un tubo de transmisión.

En los vehículos de tracción delantera, el eje de salida de las cajas de cambios

transversales termina en un piñón cónico que da movimiento al diferencial que va
integrado en la misma caja de velocidades. Con esta disposición, el movimiento se
transmite directamente a las ruedas con dos palieres de acero.
En cambio, en los vehículos con tracción trasera el grupo del diferencial se
encuentra en el puente trasero. Para transmitir el movimiento de giro del eje de la
caja de velocidades al grupo diferencial se usa un eje de acero hueco llamado
árbol de transmisión.
Hay dos sistemas principales: El tubo de par, con una junta universal, y el accionamiento
Hotchkiss, con dos o más juntas. Este sistema fue conocido como el sistema Panhard después
de que la compañía de automóviles, Panhard et Levassor lo patentara.
Los primeros automóviles usaban a menudo mecanismos de transmisión de cadena o de
correa antes que un árbol de transmisión. Algunos usaban generadores eléctricos y motores
para transmitir la fuerza a las ruedas.
El término “driveshaft” en inglés americano se refiere a cualquier eje que transmite el par motor
a las ruedas.
Al que conecta la caja de cambios con el puente trasero, se le llamaría “propeller shaft”.
Finalmente, el término “halfshaft” se refiere a un palier o semiárbol de transmisión.
El cardán es un componente mecánico, descrito por primera vez por Girolamo Cardano, que
permite unir dos ejes no colineales. 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.
Como ya sabemos, la caja de velocidades va sujeta al motor y al chasis a través de fijaciones
flexibles, y el puente trasero va fijado al chasis a través de la suspensión. Las posibles
irregularidades que pueda haber en el terreno por el que se circula hacen que el puente trasero
oscile hacia arriba o abajo mientras que la caja de cambios permanece rígida. Debido a este
fenómeno, el árbol de transmisión debe de ser flexible. Dicha flexibilidad se logra montando
dos juntas cardan en sus extremos y, en caso de que la distancia entre la caja de velocidades y
el puente trasero sea excesiva se parte en dos el árbol de transmisión que se unen entre sí por
medio de otra junta cardan.
El árbol de transmisión está sometido a grandes esfuerzos de torsión y de flexión. Sufre una gran
torsión debido a que debe transmitir todo el par del motor a las ruedas y vencer el par resistente,
que es mayor cuanto más pese el vehículo en cuestión. Debido a esto es muy importante el tipo de
material empleado para construir los árboles de transmisión, que generalmente suelen ser de
acero. Los esfuerzos de flexión son consecuencia de la inercia de giro del propio árbol que tiende
a producir un pandeo al que se opone la propia resistencia del material. Para evitar al máximo este
pandeo los árboles de transmisión se fabrican huecos para reducir su peso al máximo y así,
reducir los esfuerzos de flexión. Además, se suelen sujetar al chasis por medio de una junta
flexible de goma.
Juntas elásticas del árbol de transmisión
Las juntas elásticas de las que va provisto el árbol de transmisión permiten que el giro sea
transmitido hacia las ruedas en cualquier ángulo en el que se encuentre los ejes de la transmisión.
El modelo más simple de junta elástica consiste en un anillo de caucho acoplado entre el eje de
salida de la caja de cambios y el árbol de transmisión, llamado flector. Con este tipo de junta
elástica evita las vibraciones y es capaz de seguir transmitiendo el par cuando la desalineación de
la transmisión con respecto al eje de la caja de cambios no supere los 10º de inclinación. Debido a
que este tipo de junta permite poca movilidad del árbol de transmisión, se usa en la mayoría de los
vehículos actuales las denominadas juntas cardan.
Los cardan estás formados por una cruceta a cuyos brazos se ensamblan las horquillas de los
ejes del árbol de transmisión con intercesión de unos cojinetes de agujas por cada extremo de la
cruceta. La gran ventaja de este tipo de juntas flexibles denominadas cardan frente al flector
consiste en que son capaces de transferir amplios esfuerzos de giro. Pero tienen la desventaja de
que cuando los ejes unidos a esta junta cardan giran desalineados, el eje de salida modificará
periódicamente su velocidad con respecto al eje de entrada. Traduciéndose estos cambios de
velocidad periódicos en esfuerzos angulares alternos que aumentan su fatiga. Cuanto mayor es el
ángulo de desviación de los ejes mayor es la fluctuación de velocidad de estos, por consiguiente,
las juntas cardan sólo son utilizables para desviaciones no superiores de 15º.
Para lograr paliar este inconveniente de las juntas cardan se suelen montar dos de éstas, una a
cada extremo del árbol de transmisión. De tal forma que los adelantos y retrasos producidos en el
eje de la transmisión son absorbidos por la segunda junta cardan.
Transmisión x cadena
 Fig. 5.3. Acoplamiento deslizante de la transmisión.

Ventajas:
La principal ventaja de la junta cardan es la de poder transmitir elevados esfuerzos de
rotación. Inconvenientes:
El principal inconveniente, es que cuando los ejes unidos por la junta giran desalineados, el de
salida se adelanta y retrasa periódicamente respecto al de entrada, en función de la disposición
que ocupan entre sí. Como consecuencia de ello, los engranajes de la caja de cambios y el
puente trasero quedan sometidos a variaciones de su velocidad angular y, por lo tanto, a
esfuerzos alternos que aumentan su fatiga. Cuanto mayor sea el ángulo formado por los ejes
unidos a la junta, mayor es la fluctuación de la velocidad angular del eje de salida, por cuya causa
las juntas cardan sólo son utilizables para desviaciones angulares máximas de 15°.
 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.
La junta cardan está constituida por dos horquillas (1) unidas entre sí 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).
 Arboles con juntas universales elásticas
Estos árboles se emplean cuando el puente trasero va fijo a la carrocería o para secciones
intermedias de transmisión; por tanto, no necesitan transmitir el giro con grandes variaciones
angulares. Como juntas se emplean discos de tejido o articulaciones de goma interpuesta
entre dos bridas sujetas con pernos de unión.
Las juntas de disco, permiten un ángulo de desviación de 3 a 5º y están constituidas por uno
o dos discos elásticos (tejido de tela engomada), interpuestos entre la brida del puente o caja
de cambios y la brida de transmisión.
Las juntas con articulaciones de goma (silentblock), al ser más elásticas que los discos,
permiten desviaciones angulares de 5 a 8º. Tienen la ventaja de amortiguar las
oscilaciones y ruidos en la transmisión; además, pueden eliminar el elemento deslizante,
debido a su propia elasticidad transversal, cuando va montada entre elementos fijos
 Transmisión directa a las ruedas

En los vehículos de tracción delantera, la transmisión del movimiento procedente de la caja de

velocidades transversal hasta las ruedas motrices se realiza directamente sin necesidad de
montar puente trasero ni árbol de transmisión, ya que el diferencial va incorporado en la mima caja
de velocidades.
Para transmitir el movimiento de giro desde el diferencial de la caja de velocidades transversal
hasta las ruedas se dispone de palieres con una junta homocinética especial a cada lado. Estas
juntas homocinéticas son más sofisticadas que las juntas cardan del árbol de transmisión, ya que
deben permitir movimientos más amplios de subida y de bajada, debidos a las irregularidades del
terreno por el que se circula, y los movimientos y se mueven hacia los lados, de acuerdo con los
movimientos de dirección al tomar una curva. Con éste "juego de cintura", las juntas
homocinéticas soportan condiciones severas de funcionamiento. Por lo tanto, aunque parezca
sencillo, el trabajo de las juntas homocinéticas no lo es.
Las primeras juntas homocinéticas que se montaron estaban formadas por un doble cardan, donde
el giro desigual del primer cardan lo absorbe el segundo, transmitiendo una rotación homogénea

hacia las ruedas cualquiera sea su orientación.

Para este tipo de transmisiones no puede utilizarse juntas cardan, las velocidades de los dos
árboles unidos a este tipo de juntas, cuando están formando un cierto ángulo, no son iguales en
todo momento. La velocidad de giro que reciben de la caja de cambios es regular, pero a la salida
de la junta, en cada vuelta aumenta dos veces y disminuye otras dos, lo que significa un giro de
impulsos cuando el ángulo formado por los dos ángulos es grande, como ocurre cuando el
vehículo toma una curva. En una tracción delantera hay que tener presente que el árbol
intermedio alcanza fácilmente ángulos del orden de 20º con el árbol de salida del diferencial como
consecuencia de los desplazamientos de la suspensión. Por otra parte, el árbol conducido, que
ataca a la rueda motriz y directriz, alcanza ángulos de unos 40º con el árbol intermedio como
consecuencia del giro de orientación de las ruedas.
Para evitar los inconvenientes de las juntas cardan en transmisiones delanteras se utilizan
juntas homocinéticas
Palieres o semiejes:
Ejes que unen el puente posterior a las ruedas, enlazados mediante juntas
homocinéticas, y transmisores en última instancia del giro del motor a las
ruedas. Juntas homocinéticas:
acoplamiento entre dos elementos giratorios (palier y rueda) cuyos ejes de giro tienen
necesariamente que formar un ángulo, ya que las ruedas tienen, además de un movimiento de
rotación, otro de oscilación en sentido vertical producido por las irregularidades de la carretera.
Actualmente, se usan las juntas homocinéticas de bolas formadas por una punta de eje, también
llamada campana, que está conectada al buje de la rueda, a diferencia de la rótula. Dentro de la
campana hay un espacio donde encajan perfectamente seis esferas de acero. A través de un
anillo llamado jaula, se mantienen las esferas en el mismo plano, sin que salgan de su lugar. Un
anillo interno, también con seis pistas, es acoplado a ellas. Este anillo está conectado al eje de
transmisión. Con esta disposición, siempre que gira el eje, la pista lo acompaña, moviendo con él
las esferas que harán que se mueva la campana. El movimiento de las esferas dentro de la
campana permite que la junta homocinética trabaje en ángulos no superiores a los 47º.
La junta homocinética se monta generalmente en el lado de la transmisión que se une a la rueda.
Para el lado de la caja de cambios se suelen montar principalmente juntas de trípode deslizante,
que permiten las variaciones de longitud de la transmisión que se producen con los movimientos
oscilantes formados por la suspensión. Estas juntas están constituidas por un trípode de tres
pernos a los que se le acoplan tres rodillos, que se introducen en las tres ranuras cilíndricas del
cajeado. En el interior de este cajeado los rodillos pueden desplazarse, para variar así la longitud
de la transmisión. Este cajeado va mecanizado con un estriado, que engrana con el planetario del
diferencial. A esta junta, se le une el palier a través de un estriado sobre él.
Otras veces del lado de la rueda se monta una junta homocinética del tipo de bolas, provista
de seis bolas de Acero mantenidas en una jaula apropiada y que pueden deslizarse en unas
gargantas tóricas formadas en los semiárboles conductor y conducido.
Junta homocinética Glaencer-Spicer
Consiste en dos juntas cardan unidas por una pieza de doble horquilla, de forma que el giro
alterado por una de ellas es rectificado por la otra, transmitiéndose así un movimiento
uniforme a las ruedas. Esta junta se puede decir que se compone de dos juntas cardan
simples que se acoplan entre sí mediante un árbol muy corto. Además, posee un dispositivo
de centrado constituido por una rótula y una pequeña esfera, de manera que pueden deslizar
a lo largo del árbol conducido
En el otro extremo del palier, o sea en la unión al diferencial, se acopla otra junta cardan
deslizante, o bien en este lado del palier se dispone de una junta deslizante del tipo Glaencer.
Esta junta está constituida por un trípode (1) donde se acoplan los rodillos (2) alojados en las
ranuras cilíndricas del manguito (3) donde pueden deslizarse. En el interior del trípode (1) donde
se acoplan los rodillos (2) alojados en las ranuras cilíndricas del manguito (3) donde pueden
deslizarse. En el interior del trípode (1) se aloja el palier (6) y, en el casquillo (3), el planetario
(7), resultando una junta homocinética deslizante. El casquillo (4) y el guardapolvo (5) sirven de
tapa y cierre del conjunto
Esta junta es de engrase permanente y se caracteriza por su reducido volumen. Tiene un
rendimiento muy elevado y muy poca resistencia al deslizamiento, la junta trípode deslizante
Grancero se comporta homocinéticamente bajo cualquier ángulo, con una gran capacidad para la
transmisión de pares y un elevado rendimiento mecánico. A esta junta se le denomina G. I
(interior) pues siempre se coloca en el lado del diferencial.
 Junta homocinética Rzeppa
La junta del tipo Rzeppa o más conocida por "junta homocinética de bolas" es la más utilizada hoy en día.
Esta junta suele utilizarse combinada con la Glaenzer trípode deslizante esta última montada en el lado caja
de cambios y junta Rzeppa en lado rueda, pues trabaja perfectamente bajo condiciones de gran angularidad.
La junta Rzeppa consta de seis bolas que se alojan en una jaula especial o caja de bolas (7). A su vez, las bolas
son solidarias del árbol conductor y del conducido; este acoplamiento se produce debido a que las bolas
también se alojan en unas gargantas toricas, que están espaciadas uniformemente a lo largo de dos piezas
interior y exterior. La pieza exterior (3), en forma de campana, está unida al árbol conducido, en el lado rueda.
La pieza interior (8) es el núcleo del eje conductor, eje que, a su vez, se une a la junta homocinética que sale de
la caja de cambios.
La disposición de las bolas y las gargantas hace que sean dos bolas las que transmiten el par, mientras que
las otras cuatro aseguran el plano bisector. Tras una pequeña rotación, otras dos bolas son las que pasan a
transmitir el par, mientras que las dos bolas que acaban de trabajar pasan al lado bisector.
Junta homocinética Tracta
Desarrollada en los años 20 del siglo pasado, se trata de una junta sencilla y relativamente fácil de fabricar. Los
árboles de entrada y salida incorporan unas horquillas que se acoplan a dos piezas centrales, que hacen el
efecto del árbol intermedio de las juntas. Estas dos piezas centrales, que denominaremos "nueces" por su
enorme parecido con este alimento. Las nueces son macho y hembra, y se acoplan entre sí de manera que los
elementos que transmiten el movimiento están siempre en el plano bisector.
Los ángulos a los que puede trabajar esta junta son importantes; no obstante, cuando alcanzan valores del
orden de 45º no permiten la transmisión de pares de elevado valor. La angularidad de la junta viene limitada por
la geometría y la resistencia; en esas condiciones surgen movimientos relativos entre las piezas que dan lugar a
rozamientos intensos que producen incrementos de temperatura. Ello limitara la vida de la junta, por lo que los
pares a transmitir bajo ángulos fuertes tienen que ser más bajos que los que podría transmitir con los arboles
conductor y conducido en prolongación uno del otro.
Junta homocinética Bendix-Weiss
Esta junta como la Rzeppa utiliza bolas que proporcionan los puntos de contacto propulsores, en
está no hay jaula que controle las bolas, las cuales van perfectamente ajustadas en sus pistas
entre las dos mitades del acoplamiento. Las cuatro bolas deslizantes son fijadas por una bola
interior taladrada que gira sobre un pasador alojado en el semieje exterior. El plano de los
puntos de contacto se mantiene en la bisectriz del ángulo de los dos semiejes, pero la posición
de las bolas se consigue por el "roce del rodamiento" entre las cuatro bolas y sus pistas.
Semiárboles de transmisión o palieres
Los semiarboles o palieres pueden ser rígidos o articulados (para suspensiones independiente)
tienen la misión de transmitir el movimiento desde el diferencial a las ruedas. Están constituidos
por un eje de acero forjado, uno de sus extremos se acopla al planetario del diferencial y, el
otro extremo se acopla al cubo de la rueda.
En vehículos con motor delantero y propulsión trasera dotada de puente trasero flotante (sin
suspensión independiente) se emplean para el montaje de estos semiárboles, varios sistemas:
•Montaje semiflotante: En este sistema el palier (1) se apoya por un extremo en el planetario (2)
del diferencial y, por el otro lado, lo hace en la trompeta (3) del puente, a través de un cojinete (4).
Con este montaje, el peso del vehículo descansa en (P) y queda totalmente soportado por el palier
que, además, transmite el giro a la rueda; queda, por tanto, sometido a esfuerzos de flexión y
torsión; por esta razón, estos palieres tienen que ser de construcción más robustos.
 Montaje flotante: En este montaje el cubo de la rueda se apoya en el mangón del puente (3) a
través de dos cojinetes (4), quedando así alineada la rueda que soporta el peso del vehículo. El
palier queda liberado de todo esfuerzo, ya que solamente tiene que transmitir el giro de las
ruedas. En los montajes semiflotantes, el palier no puede ser extraído del puente sin haber antes
liberado a la rueda del peso del vehículo, cosa que no ocurre con este último sistema en el que,
como puede verse, el palier queda totalmente libre.
Semiárboles para transmisión con motor y propulsión traseros y suspensión independiente el palier
(1) se une por un extremo al planetario por medio de los patines (2) alojados en el cajeado del
mismo. Su forma esférica les permite deslizarse en el cajeado y adaptarse perfectamente a
cualquier posición del palier. Por el otro extremo se acopla el manguito (3) por medio del estriado
de ambos y que permite el deslizamiento del palier dentro del mismo, El árbol (4) de la rueda se
acopla por medio de su estriado a la junta elástica (5), que consiste en un manguito o taco de
caucho con un estriado interior, para que su acoplamiento al árbol de la rueda sea elástico, sujeto
al mismo con la tuerca (6). La junta elástica (5) se une al manguito (3) y transmite así el
movimiento desde el planetario a la rueda montada en la cabeza del árbol (4).
La junta elástica (5) y los patines (2) constituyen el sistema oscilante que hace que el giro pueda
transmitirse a la rueda en cualquier posición de la misma, debido a las desigualdades del
terreno. El sistema va montado al aire y lleva un protector de goma (9) para evitar que entre
polvo en el interior de la caja de cambios.
ajustando así la longitud diferencial-rueda por muy accidentado que sea el terreno.
 Otro tipo de semiarbol para motor y propulsión traseros es el que se ve en la figura
inferior que consiste en interponer una junta cardan, la cual se une por uno de sus
extremos al planetario y, por el otro lado, al palier y cubo de rueda.
En este sistema el palier no va montado al aire, sino dentro de una trompeta que va unida al
carter por un sistema que permite adaptarse a las incidencias del terreno, apoyándose al
palier en esta trompeta con interposición del rodamiento