Transmisiones Estandar

TRANSMISIONES ESTANDAR
Transversal
Ruedas dentadas de una caja de cambios del Volkswagen Golf ll.

Cajas de cambios (Transmisiones)
Entrada Salida
Potencia Potencia
Mecánica Engranes y flechas Mecánica
P1 P2
1 -> entrada
2 -> salida
P1 = P2
La potencia mecánica P en una flecha se define como el producto del torque T que desarrolla la
flecha por su velocidad angular n.
Para que la potencia esté en watts, el torque debe estar

en N*m y la velocidad angular en rad/s
P= Tn
Para que la potencia esté en hp, el torque debe estar en
P1 = P2 lb*in y la velocidad angular en rad/s
Se debe recorder que:
T1n1 = T2n2 1 rpm = 0.1047 rad/s
Ejemplos:
Motor Diferencial
Engranes y flechas
1. Un motor entrega una potencia de 250 kW a 1400 rpm. Calcule el torque

que desarrolla el motor?
2. Si se sabe que a una transmisión entra un torque de 1705.5 Nm a 1400rpm,

calcule las rpm que se desarrollan a la salida de la transmisión, si se sabe que
la flecha de salida gira con un torque de 852.75 Nm?
3. Si se sabe que a una transmisión entra un torque de 1705.5 Nm a 1400rpm,

calcule el torque que se desarrolla a la salida de la transmisión, si se sabe que
la flecha de salida gira a una velocidad de 466.66rpm?
Ejemplos:
Motor Diferencial
Engranes y flechas
De los problemas anteriores se desprende lo siguiente:
Si en una transmisión se amplifica el torque a la salida cierta cantidad, la velocidad angular a

la salida se disminuirá en la misma proporción.
Si en una transmisión se amplifica la velocidad angular a la salida cierta cantidad, el torque se

disminuirá en la misma proporción.
A esta proporción se le llama relación de engranaje o relación de transmisión.

La relación de engranaje R se calcula como sigue: 1 -> entrada
2 -> salida
R = N2/N1 = r2/r1 = d2/d1 = n2/n1 = T1/T2

N = numero de dientes
Y se escribe como sigue: r = radios de los engranes
d = diámetros de los engranes
n = velocidad angular
R:1
Ejemplo: Una relación de transmisión de 14.94:1 indica que el motor gira 14.94 vueltas y la
salida de la transmisión gira una vuelta. Pero el torque del motor se multiplica 14.94 veces a
la salida de la transmisión.
La caja de cambios es un conjunto mecánico formado por dos o tres ejes con ruedas dentadas engranadas entre sí y
que giran sobre rodamientos, los ejes se montan paralelamente. En uno de los ejes las ruedas dentadas se encuentran
fijas y en el otro eje las ruedas dentadas giran libremente.
Todos estos elementos van alojados dentro de una carcasa con aceite para lubricar los distintos mecanismos, sellada y
hermetizada por medio de retenes para impedir la pérdida de aceite
Para conseguir potencia y un consumo optimizado, el cambio de velocidad se debe realizar a las rpm o velocidad en
km/h en las que se alcanza el par máximo.
Constructivamente se emplean dos tipos de cajas de cambios: Longitudinales (para tracción trasera, tracción delantera
y 4x4) y Transversales (para tracción delantera).
Las cajas de cambios de tracción delantera disponen
de dos ejes, el eje primario y el eje secundario. El eje
primario engrana en el disco del embrague y el eje
secundario transmite al grupo reductor y al diferencial.
En cada pareja de ruedas dentadas, una rueda se Longitudinal para tracción delantera.
encuentra fija al eje y la otra gira libremente en el otro
eje hasta que se selecciona la velocidad, la selección
consiste en sincronizar la rueda dentada que gira
libremente. Las modernas cajas de cambios montan
sincronizadores indistintamente en ambos ejes.
Transversal
Transversal
Transversal
Longitudinal tracción trasera.

Longitudinal tracción trasera.

Longitudinal para tracción trasera.

Mecanismos de posicionamiento y enclavamiento de las velocidades.
En las cajas manuales, la selección de las

velocidades se realiza por el conductor del
vehículo, desde el puesto de conducción,
mediante la palanca de cambios y el
mecanismo de unión y accionamiento. Los
automóviles emplean como mecanismo de
accionamiento cables tipo Bowden y varillas.
El desplazamiento de la palanca se transmite

mediante los cables al dispositivo de
accionamiento de la caja de cambios a través
de su movimiento, desplaza un mecanismo
de varillas (figura 3.58). Las varillas llevan
ancladas las horquillas que acoplan en los
collarines de los sincronizadores.
Las varillas disponen de un dispositivo de fijación o enclavamiento. El mecanismo de fijación se encarga de enclavar la
varilla y evitar que las velocidades se puedan salir con las vibraciones de la caja de cambios El dispositivo de fijación
más empleado es la bola y muelle fiador (figura 3.60); la bola presiona la varilla y evita que las velocidades se salgan.
La varilla dispone de una escotadura o muesca de medida aproximada al diámetro de la bola fiadora. La presión del
muelle sobre el fiador impide que la varilla se desplace por las diversas vibraciones de la caja.
Las cajas de cambios manuales disponen de un sistema o mecanismo que evita que una vez seleccionada una
velocidad otra pueda engranarse. Si dos velocidades se engranasen por un fallo del interbloqueo, la caja no puede
funcionar y se rompería (es imposible el funcionamiento con dos relaciones de transmisión al mismo tiempo). Los
dispositivos de interbloqueo más empleados son los siguientes:
• Interbloqueo con calas y bolas entre las varillas.
• Interbloqueo tipo cerradura.
En el mecanismo de interbloqueo con calas se interponen las calas o bolas entre las
varillas (figura 3.62). Al desplazarse una varilla para que entre una velocidad, la
holgura de la bola en la ranura de la varilla permite su desplazamiento, y, a su vez,
deja enclavada (interbloqueada) las restantes varillas, lo cual impide su movimiento
hasta que no vuelva la varilla engranada (1) a su posición neutra.
Todas las varillas de la caja están

interrelacionadas entre sí con
dispositivos que actúan entre las
varillas e impiden que con una
velocidad seleccionada, se pueda
mover otra varilla y engrane otra
velocidad al mismo tiempo (figura
3.63).
El interbloqueo tipo cerradura,

emplea un mecanismo que al
desplazar la regleta de la horquilla de
una velocidad, el diseño del eje de
selección impide que las restantes
regletas se puedan mover, resultando
mecánicamente imposible que otra
velocidad se enclave.

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Ruedas dentadas de una caja de cambios del Volkswagen Golf ll.

Para que la potencia esté en watts, el torque debe estar

1. Un motor entrega una potencia de 250 kW a 1400 rpm. Calcule el torque

2. Si se sabe que a una transmisión entra un torque de 1705.5 Nm a 1400rpm,

3. Si se sabe que a una transmisión entra un torque de 1705.5 Nm a 1400rpm,

De los problemas anteriores se desprende lo siguiente:

Si en una transmisión se amplifica el torque a la salida cierta cantidad, la velocidad angular a

Si en una transmisión se amplifica la velocidad angular a la salida cierta cantidad, el torque se

A esta proporción se le llama relación de engranaje o relación de transmisión.

R = N2/N1 = r2/r1 = d2/d1 = n2/n1 = T1/T2

Longitudinal tracción trasera.

Longitudinal tracción trasera.

Longitudinal para tracción trasera.

En las cajas manuales, la selección de las

El desplazamiento de la palanca se transmite

Todas las varillas de la caja están

El interbloqueo tipo cerradura,

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