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ELEMENTOS DE LA CAJA DE CAMBIOS
Carcasa.- Estconstruida en fundicinde hierro o de
aleaciones de aluminio,
y est diseado paraadaptar en ella la
totalidad de las piezas
que componen la caja.
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Alojamiento de la palanca de cambios.- Se ubica en la partesuperior de la carcasa, a la que sirve de tapa en los vehculos con
comando directo de cambios.
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Rodamientos.- Los rodamientos se montan:
Para facilitar el giro de los ejes de la caja en sus alojamientos.Para reducir el rozamiento y el desgaste, alargando los periodos de
mantenimiento.
Los rodamientos ms empleados en las cajas de cambios son:
- Rodamientos de bolas
- Rodamientos de rodillos cilndricos
- Rodamientos de rodillos cnicos- Rodamientos de agujas
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VENTAJAS INCONVENIENTES
ESFUERZO
SOPORTADO
Rodamiento
de una o doshileras de
bolas
Altas velocidades
de giro. Soportancargas medias
radiales
Soportan cargasaxiales muy
pequeas
Rodamiento
de rodilloscilndricos
Soportan grandes
cargas radiales
No permiten cargas
axiales
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VENTAJAS INCONVENIENTES
ESFUERZO
SOPORTADO
Rodamientode agujas
Se puede montar
con poca
diferencia dedimetros entre
ejes. Los propios
ejes puedes
servir de pista
Soportan grandes
cargas radiales. Nopermiten cargas
axiales
Rodamientos
de rodilloscnicos
Soportan grandes
cargas axiales yradiales
Necesitas un
reglaje de precargaen el montaje
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Eje primario.- Llamado tambin eje piloto, est ubicado en la partedelantera de la carcasa, a la cual se monta mediante un cojinete de bolas.
Su misin es la de transferir el par de fuerza del motor a los demsengranajes de la caja, mediante un engranaje de mando
Su extremo anterior se aloja en un buje o rodillo instalado en el cigeal o
en el volante motor
En el estriado de dientes rectos de su prolongacin, acta el disco de
embrague. Casi en el extremo posterior, lleva fresado un angostoengranaje de dientes rectos al cual se acopla el selector externo del
mecanismo sincronizador y seguidamente, una superficie cnica pulida en
la cual asienta un freno del sincronizador.
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Tambin incluye en
su extremo posterior,un orificio donde se
ubican los rodillos
que forman el
cojinete gua del ejeprincipal o eje
secundario.
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En las cajas de cambio simplificadas (de dos ejes), el eje primario se
conoce como eje de entrada o eje conductor, y es ms complejo, ya que
sobre l se montan engranajes y mecanismos de sincronizacin
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Eje intermediario.- Llamado tambin triplex, aunque tambin se lopuede llamar engranaje cudruple, recibiendo esta denominacin, por
estar compuesto por cuatro engranajes que forman una pieza integral,
para cajas de 4 o 5 velocidades.
El dimetro de sus
engranajes, va en orden
decreciente hacia la
parte posterior de la caja,
y el eje est siempre en
contacto con el eje
primario.
Longitudinalmente,
puede poseer un
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agujero que es ocupado por un eje, mediante el cual se sostiene en la
carcasa, o puede apoyarse directamente en la carcasa, si es macizo.
El eje se apoya a la carcasa mediante rodillos, adems pueden existir
arandelas de friccin, ubicadas entre los extremos del eje y la carcasa.
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Eje secundario.- Es el eje de salida de movimiento, colocado acontinuacin del eje primario. Formado por diferentes secciones estriadas
para la conexin con los selectores internos de los mecanismos de
sincronizacin y para la conexin de la salida del movimiento; adems
posee varias superficies para el apoyo de cojinetes de agujas sobre losque se montan los engranajes de las distintas marchas. Por el un extremo
se apoya con un
cojinetes de
agujas en el eje
primario, y por el
otro extremo se
apoya en lacarcasa de la
caja de cambios.
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Retenes.- En el interior de la caja de cambios se encuentra el aceite parala lubricacin de los mecanismos. La caja se encuentra sellada con juntas
en todas las tapas y con retenes en los ejes de entrada y salida de
movimiento, es decir el retn evita las prdidas de aceite en los ejes.
Los retenes se fabrican
con caucho sinttico
sobre una carcasa
metlica, que forma el
dimetro exterior. El
dimetro interior se
forma por un muelle yun labio anular de
goma que impide la
prdida del aceite
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Varillas de mando.- Por un extremo dispone de un destaje para elingreso del brazo inferior de la palanca de cambios, y por el otro extremo
est unida con la horquilla de cambios, mediante un perno o un pasador a
presin. Adems se encuentran alojamientos para las esferas y barriles del
sistema de traba y enclavamiento.
Las varillas de mando
por lo general son tres, 1
varilla para 1ra y 2da
marcha, otra para 3ra y
4ta marcha, y la tercera
varilla para la marcha dereversa y la 5ta marcha,
en caso de tener 5
velocidades .
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Mecanismo de enclavamiento.-Sirve para fijar una velocidad luego deque ha sido seleccionada y conectada, cumpliendo de esta manera la
misin de evitar que se desconecte o salten, debido a roces involuntarios,
sacudones, vibraciones, baches, etc.
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Mecanismo de traba.- Estesistema es utilizado para evitar que
entren dos cambios a la vez.
Con barriles entre varillas:
Para conseguir este propsito se
colocan entre cada dos varillas de
mando un barril de trabaque tiene por longitud la
distancia entre las varillas
ms la profundidad de lacavidad de una varilla.
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Con mecanismo tipo cerradura
Se emplea un
mecanismo que al
desplazar la regleta de lahorquilla de una marcha,
el diseo del eje de
mando de seleccin de
marchas, impide que lasrestantes regletas se
puedan mover,
resultando
mecnicamente
imposible que otra
velocidad se conecte.
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Interruptor de luces para la marcha atrs.- El circuito desealizacin y maniobra indica que el vehculo circula en marcha hacia
atrs, mediante una luz blanca colocada en la parte posterior del vehculo.
El circuito dispone de un interruptor que cierra el circuito, al engranar la
marcha atrs. Este interruptor puede ir ubicado en el sistema de palancaso enroscado en la carcasa de la caja de cambios
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Indicador de velocidad de marcha.-se puede tener:
Sistema de cable yengranaje sin fin: en
funcin de las
revoluciones del cambio,
transmite el giro del
engranaje del velocmetro
hacia el tablero de
instrumentos.
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Sistema gestionado electrnicamente: estos sistemas dejan realizar
una medicin ms precisa; estos sistemas trabajan segn el principio de
efecto Hall, captando el rgimen de revoluciones en la caja de cambios
Una seal es generada porun transmisor o sensor de
velocidad, que genera una
seal digital (onda
cuadrada), la misma quesufre variacin en su ancho
de pulso, de acorde a la
variacin de la velocidad,
dicha seal se transmite al
panel de instrumentos.
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Adems, en la caja de cambios se encuentran otros elementos, tales
como:
Tapones de vaciado y llenado del aceite lubricanteImanes internos
Arandelas de friccin, arandelas de calibracin de holguras
Eje para el pin inversor de giro, para la marcha atrs.
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MANDOS DE LA CAJA
En la caja de cambios se puede encontrar diferentes formas de mandos
para la seleccin de las marchas.
Comando directo.- Cuando lapalanca de cambios acta
directamente sobre las varillas de
mando.
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Comando por varilla.-Cuando se tiene vehculos a
traccin delantera, se comunica
la palanca de cambios con la
caja mediante una barra ovarilla de accionamiento.
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Comando por cables.- usado tambin en vehculos de traccindelantera, el movimiento de seleccin de marchas realizado en la palanca
de los cambios, se comunica a la caja de cambios por dos cables.
Comprobaciones en los elementos de la caja de cambios.
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Recomendaciones para el desarmado.
- Antes de proceder al desarmado se recomienda hacer una limpieza
exterior de la caja de cambios.
- Por lo general, las cajas de
cambio no viene con
empaques entre las diferentes
tapas de la carcasa, ya que lassuperficies de contacto son
rectificadas, por lo tanto se
debe tener cuidado de no rayardichas superficies, al tratar de
separar las mismas usando
destornilladores.
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- Al desmontar los retenes,
de igual manera se debe
cuidar de no rayar las
superficies de contacto,tanto del retn como de
las tapas de la carcasa.
- Se debe tener mucho cuidado el orden y la posicin de los elementos,
para que vuelvan a ser armados en la posicin original, ya que de lo
contrario podra ocasionarse un mal funcionamiento de la caja de
velocidades, en especial con la orientacin de los selectores, laubicacin de esferas, posicin de muelles, la posicin de lainas de
calibracin, orientacin de arandelas de friccin, etc..
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- El desmontaje de rodamientos y engranajes, se los debe realizar
utilizando un extractor adecuado o con la ayuda de una prensahidrulica.
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- Para el desmontaje de seguros del tipo circlip puede usarse dosdestornilladores, como se muestra en la figura:
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COMPROBACIONES EN LOS ELEMENTOS DE LA CAJA DE
CAMBIOS
Comprobacin del interruptor de marcha atrs:para esto se utiliza
un multmetro, se lo coloca enla escala para medir
resistencias. Con el switch de
encendido en la posicin ON y la
caja de cambios en posicin
neutral debe existir aislamiento
entre los terminales de
conexin. Luego se conecta lamarcha de reversa y debe existir
continuidad entre los terminales
de conexin.
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Comprobacin de la holgura axialde engranajes: esa comprobacin serealiza utilizando un gauge, y se mide
el juego existente entre la cara lateraldel pin con el tope del eje sobre el
cual est montado. Valor de la holgura
entre 0.5mm a 0.30mm.
Comprobacin del estado de superficies: la comprobacin serealiza de manera visual, se verifica:
El estado de las superficies de apoyo para los rodamientos tanto en los
engranajes como en los ejes.
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El estado de los dientes de los engranajes, que no estn rotos,
picados, etc.
En los engranajes revisar el estado de las superficies de contacto para
los frenossincronizadores.
Revisar que los orificios
para la lubricacin noestn tapados.
El estado de los
estriados del eje
primario, de los
selectores.
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Comprobacin de selectores:Se debe verificar el correcto
desplazamiento del selector externo
sobre el interno.
Se debe verificar el estado de laschavetas del selector.
Adems hay que verificar
el juego entre selector
interno y externo, tal como
se muestra en la figura. El
valor debera estar entre
0.5mm a 1mm.
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Comprobacin del estado de los
rodamientos: Revisar el giro libre, sinrugosidades en la rotacin; adems se debe
revisar la integridad de la superficie de las
pistas del rodamiento
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Comprobacin en los mandos:Verificar en las varillas de mando, queno estn dobladas, adems las superficies de apoyo de las esferas y
barriles, del sistema de
traba y enclavamiento.Tambin verificar el
estado de los destajes
para la palanca de
cambios.En las horquillas revisar
el estado de los puntos
de apoyo, posibles
fisuras, torceduras, etc.
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Comprobacin del juego entre
horquilla de mando y selectorexterno: Esto se realiza con un gauge,midiendo en una cara lateral de la horquilla,
como se ve en la figura. El valor de laholgura est entre 0.15mm a 0.35mm,
aunque se puede aceptar un mximo de
1mm.
Comprobacin del alabeo de los ejes:Para esto utilizamos el reloj comparador.
Se monta el eje a verificar sobre unospuntos de giro, hacindolo girar, y se
observa la variacin en la lectura del reloj
comparador. El valor debera ser 0,02mm
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Comprobacin de la holgura freno
sincronizador-pin: Esta comprobacinse realiza usando un gauge, se monta el
sincronizador sobre el pin correspondiente,
y se mide la holgura como se muestra en lagrfica. El valor debera ser como mnimo de
0.5mm, los valores de est holgura oscilan
entre 0.7mm hasta los 2mm, dependiendo
del fabricante.
Comprobacin del alojamiento de los
seguros: Se realiza con un gauge, midiendo laholgura lateral del seguro con su alojamiento. Elvalor de holgura debera ser de 0.1mm
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Holgura para el engranaje de
marcha atrs: Para esto usamos unmicrmetro de exteriores e interiores
para medir los respectivos dimetros y
calcular la holgura por la diferencia dedimensiones. La holgura debera estar
entre 0.5mm a 0.15mm
Comprobacin de la planicidad de lastapas de la caja:Se realiza utilizando unaregla biselada y un gauge, hay que verificar
hay que colocar la regla en diferentesposiciones. El valor no debera ser superior
a 0.1mm
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Recomendaciones para el montaje:
Los elementos deben estar completamente limpios, y al momento de ir
armndolos es recomendable ir aplicando una pelcula de aceite.
Hay que respetar el orden y la posicin original de los elementos.
Cuando se arma el conjunto
sincronizador hay que tener
cuidado de que los seguros de
las chavetas queden bien
encajados, adems cuidar quelos extremos de los dos
seguros no coincidan en la
misma posicin.
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Cuando se montan las horquillas
con las varillas de mando, hayque tener cuidado de no dejar el
pasador muy adentro.
Se recomienda aplicar una capa de silicn, en la superficie de unin de
las tapas de la caja de cambios.
Cuando la caja est ya montada en el
vehculo hay que colocarle el aceitelubricante, hasta el nivel especificado
por el fabricante.
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Aceite de la caja de cambios
Las cajas de cambio necesitan aceite para la lubricacin de rodamientos,
engranajes, sincronizadores, y dems elementos internos de la misma.
El aceite debe reunir las siguientes condiciones:
El aceite usado en la mayora de cajas de cambio tiene una viscosidad
que est entre SAE 60 hasta SAE 90La viscosidad tiene que variar lo menos posible con el incremento de
temperatura
Debe tener buena resistencia al envejecimiento, es decir debemantener sus propiedades durante largo kilometraje
Presentar poca tendencia a la formacin de espuma
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Debe presentar compatibilidad con diferentes aditivos
Cuando se realiza la sustitucin del aceite de la caja de cambios, se debe
seguir las recomendaciones del fabricante.
ESPECIFICACIN UTILIZACIN
GL1 A GL3 De poca importancia en la actualidad
GL4 Para engranajes hipoides de poca cargaPara engranajes de alta velocidad
GL5 Para engranajes hipoides de alta prestacin