Ing. Automotriz

UTP

FIM

AA

S

Análisis dinámico de la transmisión

Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Bibliografía.

• http://www.mecanicavirtual.org/caja-cambios3.htm

• Repotenciamiento de un microbus D 300 Gines Arturo Santos Falcon 1986

• Análisis dinámico de la caja de velocidades mecánica.

• Relaciones de transmisión de una caja de velocidades mecánica, velocidad angular y torque.

• Diagrama V versus n (RPM).

Determinación de la relación de transmisión de cada velocidad, de la caja

de cambios mecánica del vehículo

Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

• En esta caja de cambios (figura anterior) se produce una doble reducción cuando los piñones de "toma constante" (B y C) son de distintas dimensiones (nº de dientes). Por eso para calcular la reducción, tendremos que utilizar la siguiente formula para saber el valor de reducción. Por ejemplo en 1ª velocidad tendremos:

rt = relación de transmisiónB, C, G, J = nº de dientes de los respectivos piñones

Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

• Mecanismos de transmisión de movimiento circular

• Mecanismo de transmisión circular:• Es aquel mecanismo que transmite un

movimiento circular motriz, a otro movimiento circular receptor.

• Estudiaremos:

Ruedas de poleas con correa.

Engranajes.

Poleas en un mismo eje.

Mecanismos de transmisión de movimiento circular

• Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

• Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

1.- Sistema de poleas con correa

Mecanismos de transmisión de movimiento circular

Se verifica que :La velocidad tangencial de las poleas son iguales.Las velocidades angulares tienen igual sentido de rot.

VA = VB

ωA RA = ωB RB

A

B

Donde:V: velocidad tangencial

ω:velocidad angularR: radio

2.- Ruedas de fricción, engranajes o piñones

Mecanismos de transmisión de movimiento circular

Se verifica que :Las velocidad tangencial son iguales en el contacto.Las velocidades angulares tienen sentido contrario

VA = VB

ωA RA = ωB RB

Donde:V: velocidad tangencial

ω:velocidad angularR: radio

• Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

3.- Ruedas que giran unidas a un eje

Mecanismos de transmisión de movimiento circular

Se verifica que :Las velocidades angulares son iguales.Las velocidades tangenciales estan en función del radio ωA = ωB

Donde:V: velocidad tangencial

ω:velocidad angularR: radio

Análisis del torque.

MECANISMOS DE TRANSMISIÓN LINEAL

Palanca

Es una barra rígida que gira en torno a un punto de apoyo. En un punto de la barra se aplica una fuerza, (F), con el fin de vencer una resistencia, (R), que actúa en otro punto de la barra.

La palanca se encuentra en equilibrio cuando el producto de la fuerza, (F), por su distancia ,(d), al punto de apoyo es igual a la resistencia, (R), por su distancia, (r), al punto de apoyo. Ley de la palanca F . d = R . r

La fuerza, (F), es tanto menor cuanto mayor es la distancia, (d), a la que se aplica.

Tipos de palancas

MECANISMOS DE TRANSMISIÓN LINEAL

Tipos de palancas

F . d = R . r

La fuerza, (F), es tanto menor cuanto mayor es la distancia, (d), a la que se aplica.

Ejemplo real de un Análisis dinámico de la caja de velocidades en un microbus D 300.

RPMVeloc

en 1º Veloc

en 2º Veloc

en 3º Veloc

en 4º

500 2.2 4.5 8.5 14

1000 4.4 9.1 16.6 28.1

1500 6.6 13.6 24.9 42.1

2000 8.8 18.2 33.2 56.2

2500 11 22.7 41.6 70.2

3000 13.2 27.3 49.9 84.3

3500 15.4 31.8 58.2 98.3

4000 17.6 36.4 66.5 112.4

Datos de Velocidades y RPM en diferentes marchas

0

20

40

60

80

100

120

0 1000 2000 3000 4000 5000

Veloc en 1º

Veloc en 2º

Veloc en 3º

Veloc en 4º

Gráfica de Velocidad versus RPM

n Mt max n Ne max

0

20

40

60

80

100

120

0 1000 2000 3000 4000 5000

Veloc en 1º

Veloc en 2º

Veloc en 3º

Veloc en 4º

Gráfica de Velocidad versus RPM

Cambio de marcha: Proceso de aceleración:

n Mt max n Ne max

Conclusiones

• La transmisión mecánica produce diferentes velocidades del vehículo para diferentes situaciones de explotación del mismo.

• Influyen en el análisis dinámico la relación de transmisión de la caja y del diferencial; así como el radio de rodadura del vehículo.

• En cada marcha la velocidad corresponde a una función de la reducción total y de las RPM del motor.

• Los cambios de marcha se deben de realizar entre los límites correspondientes a las rev/min del torque máximo y potencia máxima.

FIN