Cajas de cambio de Velocidades Reductoras y Multiplicadoras

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO”
SEDE - EXTENSION BARCELONA














CAJAS DE CAMBIOS DE VELOCIDAD
MULTIPLICADORAS-REDUCTORAS




















PROF: ALFREDO PARTIDAS ALUMNOS:
AVILA ROLANDO CI: 12.540.844INTRODUCCIÓN
Ya sabemos que el giro del motor es transmitido hasta las ruedas por medio del embrague, la caja de cambios y las transmisiones. La caja de cambios es un elemento capaz de variar el régimen de giro y el par transmitido hacia las ruedas.
La potencia y el par desarrollados por el motor varían según el número de revoluciones, consiguiéndose la mayor potencia a mayor régimen que elnecesario para obtener el máximo par motor.
Por tanto, para obtener la potencia y el par adecuados para cada situación, la caja de cambios, por medio de un sistema de engranajes, consigue adaptar una desmultiplicación adecuada para lograr una relación entre potencia y par adecuada para las necesidades del conductor.






















CAJA DE CAMBIOS

En los vehículos,la caja de cambios o caja de velocidades (también llamada simplemente caja) es el elemento encargado de obtener en las ruedas el par motor suficiente para poner en movimiento el vehículo desde parado, y una vez en marcha obtener un par suficiente en ellas para vencer las resistencias al avance, fundamentalmente las derivadas del perfil aerodinámico, de rozamiento con la rodadura y de pendiente enascenso.


Fundamento
El motor de combustión interna alternativo, al revés de lo que ocurre con la máquina de vapor o el motor eléctrico, necesita un régimen de giro suficiente (entre un 30% y un 40% de las rpm máximas) para proporcionar la capacidad de iniciar el movimiento del vehículo y mantenerlo luego. Aun así, hay que reducir las revoluciones del motor en una medida suficiente para tener elpar suficiente; es decir si el par requerido en las ruedas es 10 veces el que proporciona el motor, hay que reducir 10 veces el régimen. Esto se logra mediante las diferentes relaciones de desmultiplicación obtenidas en el cambio, más la del grupo de salida en el diferencial. El sistema de transmisión proporciona las diferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que lamisma velocidad de giro del cigüeñal puede convertirse en distintas velocidades de giro en las ruedas. El resultado en la ruedas de tracción es la disminución de velocidad de giro con respecto al motor, y el aumento en la misma medida del par motor. Esto se entenderá mejor con la expresión de la potencia P en un eje motor:
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Donde:
 es la potencia (en W)
 es el par motor (en Nm.)
 es la velocidadangular (en rad/s)
En función de esto, si la velocidad de giro (velocidad angular) transmitida a las ruedas es menor, el par motor aumenta, suponiendo que el motor entrega una potencia constante.
La caja de cambios tiene pues la misión de reducir el número de revoluciones del motor, según el par necesario en cada instante. Además de invertir el sentido de giro en las ruedas, cuando las necesidades dela marcha así lo requieren. Va acoplada al volante de inercia del motor, del cual recibe movimiento a través del embrague, en transmisiones manuales; o a través del convertidor de par, en transmisiones automáticas. Acoplado a ella va el resto del sistema de transmisión.
Existe además otra razón para su uso. Debido a las características de construcción del motor de combustión interna, las curvasde par, potencia y rendimiento (razón entre potencia obtenida en la combustión y potencia útil entregada a la salida), tienen esta forma:


Esquema de curva par-velocidad de un motor de combustión

Obsérvese que hay una zona en la cual el motor está entregando una potencia elevada, con un alto par y un rendimiento también elevado. Es deseable que el motor siempre estuviera funcionando en...