Juntas universales mecatronica

JUNTAS UNIVERSALESJUNTAS UNIVERSALES


Son elementos de conexión de dos lineas Son elementos de conexión de dos lineas de transmisión no alineados.Se utilizan de transmisión no alineados.Se utilizan también cuando la potencia que se también cuando la potencia que se transmiten es muy grande.transmiten es muy grande.


Despiece de una junta universal.Despiece de una junta universal.

Análisis del movimientoAnálisis del movimiento

Análisis del movimientoAnálisis del movimiento

Característica de no uniformidadCaracterística de no uniformidad

El ángulo de salida es distinto al de El ángulo de salida es distinto al de entrada, a no ser que estén alineados.entrada, a no ser que estén alineados.

JUNTA CARDAN O HOOKEJUNTA CARDAN O HOOKE

Es un par cinemático con 2 grados de Es un par cinemático con 2 grados de libertad.libertad.

Consiste en una junta mecánica formada Consiste en una junta mecánica formada por dos horquillas que están unidas entre por dos horquillas que están unidas entre si por un elemento con forma de cruz si por un elemento con forma de cruz donde cada horquilla articula con una de donde cada horquilla articula con una de las aspas de la cruz.las aspas de la cruz.


Es un acoplamiento flexible que puede Es un acoplamiento flexible que puede operar con un elevado grado de operar con un elevado grado de desalineamiento.desalineamiento.

La junta cardan es un sistema de La junta cardan es un sistema de transmisión espacial o esférico, con una transmisión espacial o esférico, con una relación de transmisión no uniforme.relación de transmisión no uniforme.


Generalmente se montan por parejas, de Generalmente se montan por parejas, de forma que la no uniformidad de la primera forma que la no uniformidad de la primera junta se compensa con la segunda.junta se compensa con la segunda.

Se usa para conectar dos ejes no Se usa para conectar dos ejes no alineados cuya relación de velocidades alineados cuya relación de velocidades angulares es no constante y es función angulares es no constante y es función del ángulo que forman los ejes.del ángulo que forman los ejes.

VENTAJAS JUNTAS CARDANVENTAJAS JUNTAS CARDAN CAPACIDAD PARA OPERAR CON UN ALTO CAPACIDAD PARA OPERAR CON UN ALTO

ÁNGULO DE DESALINEACIÓN.ÁNGULO DE DESALINEACIÓN. PRESENTAN UNA LARGA VIDA UTIL.PRESENTAN UNA LARGA VIDA UTIL. NECESITAN UN MÍNIMO MANTENIMIENTO.NECESITAN UN MÍNIMO MANTENIMIENTO. SOPORTAN ELEVADOS PARES Y ELEVADAS SOPORTAN ELEVADOS PARES Y ELEVADAS

VELOCIDADES DE FUNCIONAMIENTO.VELOCIDADES DE FUNCIONAMIENTO. SOPORTAN BIEN LA CONTAMINACIÓN SOPORTAN BIEN LA CONTAMINACIÓN

AMBIENTAL.AMBIENTAL. OPERAN BIEN INCLUSO CON UNA OPERAN BIEN INCLUSO CON UNA

DEFICIENTE LUBRICACIÓNDEFICIENTE LUBRICACIÓN

ANTECEDENTES ANTECEDENTES HISTÓRICOSHISTÓRICOS

Hace 2000 años, los chinos desarrollan una primitiva junta universal en un dispositivo de anillos giratorios unidos por un elemento en cruz.

En el siglo XVI, Gerolamo Cardano (1545) inventa la “junta cardan” que la utiliza en un sistema de sustentación parabrújula.

En el siglo XVII, Robert Hooke (1676) emplea este tipo de junta

para guiar el espejo de un artilugio astronómico de su invención.

PARTES DE LAS JUNTAS PARTES DE LAS JUNTAS CARDANCARDAN

APLICACIONES JUNTAS APLICACIONES JUNTAS CARDANCARDAN

DOBLE JUNTA CARDANDOBLE JUNTA CARDAN

Se utilizan en:

Plantas laminadoras. Vehículos ferroviarios. Máquinas de papel. Maquinaria de construcción. Sistemas de propulsión de buques. Bancos de pruebas de motores. Sistemas de transmisión en automoción. Articulaciones y transmisiones especiales.


Para solucionar los problemas de uniformidad de la junta cardan, se montan por parejas: una a derechas y otra a izquierdas


Cuando los ángulos no son iguales no es posible la compensación:


En las juntas cardan dobles o en las simples montadas por parejas se pueden evitar las variaciones de velocidad generadas por las juntas simples.


Para mantener la relación de transmisión de velocidadesconstante, en las juntas cardan montadas por parejas,sedebe asegurar:

Las juntas simples deben orientarse correctamente,es decir, las horquillas interiores deben alinearse como en las juntas dobles.

El ángulo de trabajo de ambas juntas debe ser el mismo o casi el mismo.

TIPOS MONTAJE DE JUNTASTIPOS MONTAJE DE JUNTAS

Configuración Z: los planos formados por los ejes de entrada y salida son paralelos.

β1 = β2


Configuración W: los planos formados por los ejes de entrada y salida son secantes.

β1 = β2


Configuración W-Z o Tridimensional: combinación de Z y W

βR1 = βR2

JUNTA CARDAN DOBLE: JUNTA CARDAN DOBLE: VIDA ÚTILVIDA ÚTIL

Para calcular la vida útil de la junta doble cardan se puede seguir dos procedimientos:

Similar al usado en las juntas cardan simples (variando parámetros operativos y coeficientes de

seguridad).

Mediante el uso de gráficas. Si la junta doble trabaja bajo diferentes ciclos operativos habría que calcular el par y la velocidad de entrada equivalentes.

ESTIMACIÓN DE LA VIDA ESTIMACIÓN DE LA VIDA ÚTILÚTIL

JUNTA CARDAN DOBLE: JUNTA CARDAN DOBLE: VELOCIDAD MÁXIMAVELOCIDAD MÁXIMA

La velocidad crítica a la que puede girar la junta doble cardan, se cifra en un máximo correspondiente a la aparición vibraciones en los ejes.

Aunque la velocidad crítica no suele ser problemática para el diseño de sistemas de transmisión, debe tenerse en cuenta.

JUNTAS CARDAN JUNTAS CARDAN MÚLTIPLESMÚLTIPLES

URes = ±U1 ±U2 mU3 ≤ 0,0027

DOBLE JUNTA CARDAN: DOBLE JUNTA CARDAN: ββ1 ≠ 1 ≠ ββ22

βR1 = βR2

JUNTAS HOMOCINÉTICASJUNTAS HOMOCINÉTICAS

OTRAS JUNTAS OTRAS JUNTAS UNIVERSALESUNIVERSALES

JUNTA RZEPPAJUNTA RZEPPA JUNTA BIRFIELDJUNTA BIRFIELD JUNTA BENDIX-WEISSJUNTA BENDIX-WEISS JUNTA CORNAYJUNTA CORNAY JUNTA UNIVERSAL FLEXIBLEJUNTA UNIVERSAL FLEXIBLE JUNTA TRIPODEJUNTA TRIPODE JUNTA TRACTAJUNTA TRACTA JUNTA ELÁSTICA SILENTBLOCKJUNTA ELÁSTICA SILENTBLOCK JUNTA THOMPSONJUNTA THOMPSON

JUNTA RZEPPAJUNTA RZEPPA

La junta R-ZEPPALa junta R-ZEPPA , conocida como “junta , conocida como “junta homocinética de bolas“ suele utilizarse en los puentes homocinética de bolas“ suele utilizarse en los puentes de los automóviles combinada con una junta trípode de los automóviles combinada con una junta trípode deslizante, esta última montada en el lado caja de deslizante, esta última montada en el lado caja de cambios y junta Rzeppa en lado de la rueda, pues cambios y junta Rzeppa en lado de la rueda, pues trabaja perfectamente bajo condicionesde gran trabaja perfectamente bajo condicionesde gran angularidad.angularidad.

La junta R-ZEPPA está formada por un núcleo interior La junta R-ZEPPA está formada por un núcleo interior conductor dotado de ranuras que pone en rotación una conductor dotado de ranuras que pone en rotación una serie de bolas que, a su vez, están vinculadas a las serie de bolas que, a su vez, están vinculadas a las estrías presentes en una caja exterior conducida.estrías presentes en una caja exterior conducida.


El núcleo interior se sitúa en el semieje al que El núcleo interior se sitúa en el semieje al que se conecta mediante un anillo elástico y las se conecta mediante un anillo elástico y las bolas se mantienen en su posición mediante bolas se mantienen en su posición mediante una jaula.una jaula.


La junta Rzeppa consta de seis bolas que se La junta Rzeppa consta de seis bolas que se alojan en una jaulaalojan en una jaula

especial o caja de bolas (7).especial o caja de bolas (7). Las bolas son solidarias del árbol conductor (A) Las bolas son solidarias del árbol conductor (A)

y del conducido (B) ; este acoplamiento se y del conducido (B) ; este acoplamiento se produce debido a que las bolas también se produce debido a que las bolas también se alojan en unas 47 gargantas tóricas, que están alojan en unas 47 gargantas tóricas, que están espaciadas uniformemente a lo largo de dos espaciadas uniformemente a lo largo de dos piezas interior y exterior.piezas interior y exterior.


La pieza exterior (3), en forma de La pieza exterior (3), en forma de campana, esta unida al árbol conducido, campana, esta unida al árbol conducido, en el lado rueda.en el lado rueda.

La pieza interior (8) es el núcleo del eje La pieza interior (8) es el núcleo del eje conductor, eje que, a su vez, se une a la conductor, eje que, a su vez, se une a la junta homocinética que sale de la caja de junta homocinética que sale de la caja de cambios.cambios.


La disposición de las bolas y la garganta La disposición de las bolas y la garganta hace que solo dos bolas transmitan el par, hace que solo dos bolas transmitan el par, mientras que las otras cuatro bolas mientras que las otras cuatro bolas aseguran el plano bisector.aseguran el plano bisector.

Tras una cierta rotación, otras dos bolas Tras una cierta rotación, otras dos bolas son las que pasan a transmitir el par y las son las que pasan a transmitir el par y las dos bolas que acaban de trabajar pasan dos bolas que acaban de trabajar pasan al lado bisector.al lado bisector.


Una de las grandes ventajas de la junta Rzeppa Una de las grandes ventajas de la junta Rzeppa es su larga vida útil, superior generalmente a la es su larga vida útil, superior generalmente a la del automóvil.del automóvil.

Nota.- Nota.- Esto es sólo teoría, porque en la Esto es sólo teoría, porque en la práctica se ven muchos automóviles práctica se ven muchos automóviles estropeados debido a la pérdida de la grasa del estropeados debido a la pérdida de la grasa del interior del guardapolvos y que provoca una interior del guardapolvos y que provoca una avería en la junta homocinética.avería en la junta homocinética.

JUNTA BENDIX-WEISSJUNTA BENDIX-WEISS

Esta junta consiste en dos ejes finalizados Esta junta consiste en dos ejes finalizados en horquillas con pistas interiores por las en horquillas con pistas interiores por las que circulan bolas.que circulan bolas.

Las bolas proporcionan las puntos de Las bolas proporcionan las puntos de contacto propulsores, van sin jaula que contacto propulsores, van sin jaula que controle las bolas, las cuales van controle las bolas, las cuales van perfectamente ajustadas en sus pistas perfectamente ajustadas en sus pistas entre las dos mitades del acoplamiento.entre las dos mitades del acoplamiento.


Las cuatro bolas deslizantes son fijadas por una Las cuatro bolas deslizantes son fijadas por una bola interior taladrada que gira sobre un bola interior taladrada que gira sobre un pasador alojado en el semieje exterior.pasador alojado en el semieje exterior.

El plano de los puntos de contacto se mantiene El plano de los puntos de contacto se mantiene en la bisectriz del ángulo de los dos semiejes, en la bisectriz del ángulo de los dos semiejes, pero la posición de las bolas se consigue por el pero la posición de las bolas se consigue por el "roce del rodamiento“ entre las cuatro bolas y "roce del rodamiento“ entre las cuatro bolas y sus pistas.sus pistas.

JUNTA TRACTAJUNTA TRACTA

Se desarrolla en los años 20 del siglo XX. Se trata de Se desarrolla en los años 20 del siglo XX. Se trata de una junta sencilla y relativamente fácil de fabricar donde una junta sencilla y relativamente fácil de fabricar donde los árboles de entrada y salida poseen unas horquillas los árboles de entrada y salida poseen unas horquillas que se acoplan a dos piezas centrales o "nueces“.que se acoplan a dos piezas centrales o "nueces“.

Las nueces macho y hembra se acoplan entre sí Las nueces macho y hembra se acoplan entre sí haciendo que los elementos que transmiten el haciendo que los elementos que transmiten el movimiento están siempre en el plano bisector.movimiento están siempre en el plano bisector.

Puede trabajar con ángulos muy elevados; pero cuando Puede trabajar con ángulos muy elevados; pero cuando se alcanzan valores del orden de 45º no permite la se alcanzan valores del orden de 45º no permite la transmisión detransmisión de pares altos. pares altos.


El ángulo de la junta está limitado por la El ángulo de la junta está limitado por la geometría y la resistencia. En esas condiciones geometría y la resistencia. En esas condiciones surgen movimientos relativos entre piezas que surgen movimientos relativos entre piezas que dan lugar a rozamientos intensos dan lugar a rozamientos intensos (incrementando la temperatura), lo que limita la (incrementando la temperatura), lo que limita la vida útil de la junta.vida útil de la junta.

Por el motivo anterior, los pares a transmitir con Por el motivo anterior, los pares a transmitir con ángulos elevados deben ser más bajos que los ángulos elevados deben ser más bajos que los que podría transmitir cuando los árboles que podría transmitir cuando los árboles conductor y conducido están alineados.conductor y conducido están alineados.

JUNTA TRIPODEJUNTA TRIPODE

Está constituida por un trípode (1) donde se acoplan los Está constituida por un trípode (1) donde se acoplan los rodillos (2) alojados en las ranuras cilíndricas del rodillos (2) alojados en las ranuras cilíndricas del manguito (3) por donde deslizan. En el interior del manguito (3) por donde deslizan. En el interior del trípode (1) se aloja el palier (6) y, en el casquillo (3), el trípode (1) se aloja el palier (6) y, en el casquillo (3), el planetario (7), resultando una junta homocinética planetario (7), resultando una junta homocinética deslizante. El casquillo (4) y el guardapolvos (5) sirven deslizante. El casquillo (4) y el guardapolvos (5) sirven de tapa y cierre del conjunto.de tapa y cierre del conjunto.

La junta trípode deslizante o de La junta trípode deslizante o de t ipo Glaencer t ipo Glaencer es de es de engrase permanente y se caracteriza por su reducido engrase permanente y se caracteriza por su reducido volumen.volumen.


Esta tipo de junta siempre se coloca en el lado Esta tipo de junta siempre se coloca en el lado del diferencial y tiene un rendimiento muy del diferencial y tiene un rendimiento muy elevado y muy poca resistencia al elevado y muy poca resistencia al deslizamiento.deslizamiento.

La junta trípode deslizante Glaencer se La junta trípode deslizante Glaencer se comporta de forma homocinética bajo cualquier comporta de forma homocinética bajo cualquier ángulo, con gran capacidad para la transmisión ángulo, con gran capacidad para la transmisión de pares y un elevado rendimiento mecánico.de pares y un elevado rendimiento mecánico.


JUNTA BIRFIELDJUNTA BIRFIELD

JUNTA UNIVERSAL FLEXIBLEJUNTA UNIVERSAL FLEXIBLE

JUNTA CORNAYJUNTA CORNAY

JUNTA ELÁSTICA DE SILENTBLOCKJUNTA ELÁSTICA DE SILENTBLOCK

JUNTA THOMPSONJUNTA THOMPSON

VIDEOSVIDEOS

httpshttps://://www.youtube.comwww.youtube.com//watch?vwatch?v==RUJA1scN0wIRUJA1scN0wI MOVIMIENTO CARDAN MOVIMIENTO CARDAN

https://www.youtube.com/watch?https://www.youtube.com/watch?v=uONOjz7JqzQ MOVIMIENTO CARDANv=uONOjz7JqzQ MOVIMIENTO CARDAN

https://www.youtube.com/watch?https://www.youtube.com/watch?v=49VnM8R1SbI TRACTORv=49VnM8R1SbI TRACTOR

https://www.youtube.com/watch?v=GLisUMFSaSMhttps://www.youtube.com/watch?v=GLisUMFSaSM TOMA FUERZA MINI TRACTOR TOMA FUERZA MINI TRACTOR

https://www.youtube.com/watch?v=RUJA1scN0wI







https://www.youtube.com/watch?v=GLisUMFSaSM

Juntas universales mecatronica

Documents

Transcript of Juntas universales mecatronica