Ejes de transmisión: funcionamiento, tipos, materiales y aplicaciones

Los automóviles utilizan ejes de transmisión para transferir potencia o movimiento. No sería erróneo decir que el funcionamiento de los vehículos no puede estar completo sin este componente. Comprender los ejes de transmisión y su funcionamiento es clave para saber cómo se mueven los diferentes vehículos.

 

Este componente se utiliza no solo en vehículos, sino también en muchas otras máquinas. A pesar de su gran valor, la gente tiene un conocimiento menor de él. En este artículo, profundizaré en los ejes de transmisión y sus tipos. Al final, podrá aprender todo lo relacionado con esta parte crucial. ¡Así que, comencemos!

 

Descripción general del eje de transmisión

 

¡Veamos primero qué es el eje de transmisión!

 

El eje de transmisión es un componente que se utiliza para transmitir el movimiento de rotación entre dos puntos. Los motores de los vehículos producen potencia. Los ejes llevan esa potencia (movimiento de rotación) y la trasladan a las ruedas del vehículo. La rueda se mueve al recibir potencia. Los distintos tipos de ejes funcionan de forma diferente.

 

El funcionamiento del eje y la caja de cambios está directamente relacionado entre sí. Los motores de los vehículos producen potencia. Sin embargo, los motores no transfieren esta potencia a diferentes partes del vehículo. Recuerde que las ruedas y otras partes de los vehículos requieren potencia para su movimiento.

 

Esta potencia se transfiere a través del eje de transmisión. En pocas palabras, el eje actúa como un puente entre el punto donde se produce la potencia y el punto donde se absorbe. Como dije, la caja de cambios de los automóviles y los ejes trabajan juntos. El motor entrega más potencia cuando cambias el vehículo a una marcha más alta.

 

El eje transmite más potencia a las ruedas y otras partes. Este es un componente integral que asegura el movimiento suave de los vehículos. Está hecho con material duradero que no se rompe ni muestra desgaste. Recuerde que si este componente no funciona correctamente, es posible que el vehículo no funcione de manera óptima.

 

¿Cómo funciona un eje de transmisión?

 

Analicemos el funcionamiento o mecanismo de estos ejes desde un nivel elemental. En los automóviles, diferentes ejes trabajan juntos para garantizar la distribución de la potencia. Una vez que el motor arranca, genera potencia o energía. Sin embargo, la potencia se presenta en forma de movimiento lineal al principio. Por lo tanto, los motores de los automóviles vienen con un cigüeñal adjunto.

 

Convierte la energía lineal en potencia rotacional. Ahora, entra en juego el papel del embrague. Un embrague de automóvil (transmisión manual) controla el flujo de esta potencia rotacional. Si presiona el embrague, la potencia rotacional no fluirá en el tren de transmisión. La potencia puede fluir al resto del sistema después de soltar el embrague.

 

De manera similar, la caja de cambios de un vehículo controla la velocidad de la potencia rotacional transmitida a diferentes partes. Pero, ¿cómo llega la potencia rotacional a las ruedas y otras partes? Ahí es donde los ejes de transmisión desempeñan su papel. Toman la potencia rotacional que genera el cigüeñal y la llevan a las ruedas. El eje de transmisión distribuye esta información girando libremente.

 

Recuerde, el giro del eje no es sencillo. En cambio, las juntas universales y los cojinetes garantizan un giro suave. Las juntas universales son esenciales, ya que hacen que el eje de transmisión sea más flexible. Por lo tanto, si alguna pieza conectada no está perfectamente posicionada, no afectará el funcionamiento del eje de transmisión. Se doblaría para que su movimiento no se vea afectado.

 

El eje de transmisión traslada correctamente la potencia de un punto a otro (diferencial). El diferencial luego divide la potencia rotacional en diferentes partes. Dependiendo de las necesidades, puede enviar la potencia requerida a cada rueda. En resumen, el eje de transmisión lleva la potencia del motor al diferencial.

 

Tipos de ejes de transmisión

 

Existen numerosos tipos de ejes de transmisión y varían en cuanto a su funcionamiento. Sin embargo, su funcionalidad y mecanismo básicos siguen siendo los mismos. En la sección siguiente, explicaré esos tipos de ejes de transmisión. Debe comprender detenidamente cada eje y saber qué eje es mejor para qué.

 

1- Eje principal

El eje principal es fundamental para definir la velocidad del vehículo. ¿Por qué? Porque se conecta directamente a la caja de cambios. Una marcha más alta transmite más par y viceversa. Este eje se encuentra en la parte trasera de la transmisión. La parte delantera o cabeza de este eje consta de un cojinete.

 

Este pequeño cojinete garantiza que el eje pueda moverse suavemente sin enfrentar ningún tipo de resistencia o fricción. En los automóviles, el acoplamiento y desacoplamiento de los engranajes ajusta la velocidad y el par. Define el ritmo al que se transmitirá la potencia rotacional de un punto a otro (ruedas).

2- Eje intermedio

El eje intermedio es paralelo al eje principal y ambos están asociados a engranajes. El eje intermedio se conecta directamente al eje de entrada y recibe potencia a través de un engranaje de piñón. Cuando el eje de entrada gira, la potencia se transfiere al eje intermedio, que también hace que gire.

 

El eje intermedio tiene engranajes unidos a él. A medida que gira, los engranajes del eje intermedio también giran. Estos engranajes engranan con los engranajes del eje principal. Esta interacción entre los engranajes controla la velocidad y el par, lo que permite que el automóvil cambie de marcha y ajuste su movimiento. Sería correcto decir que el eje intermedio es el ayudante del eje principal.

3- Eje intermedio

El eje intermedio no se relaciona directamente con la transferencia de movimiento. En cambio, solo invierte la dirección de rotación. Generalmente, este eje contiene un engranaje intermedio que conecta dos engranajes de trabajo o funcionales. Los otros dos engranajes pueden asociarse con la velocidad de transmisión de potencia. Sin embargo, el engranaje intermedio unido al eje intermedio no tiene nada que ver con eso. Solo proporciona una conexión entre dos engranajes.

4- Eje de transmisión o de hélice

 

La utilidad del eje de transmisión es prominente en vehículos con tracción trasera o tracción en las cuatro ruedas. Su trabajo es transferir potencia o rotación de la caja de cambios al diferencial. Luego, el diferencial escupe la potencia y ayuda a que las ruedas se muevan. Como este eje proporciona potencia para el movimiento del vehículo, la gente también lo llama eje de hélice.

 

Recuerde, el eje de transmisión también viene con algunas juntas, como juntas en U y juntas deslizantes. Estas juntas garantizan que el eje se mueva suavemente y transmita el torque de manera efectiva. Estos ejes son generalmente livianos pero muy fuertes y duraderos. Los fabricantes utilizan acero o aluminio en su fabricación.

 

5- Eje del eje

 

¿Alguna vez se preguntó cómo llega la potencia del tren motriz a las ruedas? Ahí es donde entra en juego el eje del eje. Conecta el tren motriz a las ruedas de los vehículos. Como se dijo anteriormente, el diferencial divide la potencia para cada rueda.

 

Una vez que el sistema divide la potencia, la transmite a las ruedas a través del eje del eje. Este eje trabaja en estrecha colaboración con el diferencial, asegurando la transmisión de potencia a las ruedas. Es robusto y puede soportar el peso de los vehículos en las curvas.

 

6- Eje hueco

 

Estos ejes son muy populares debido a su naturaleza liviana. Son huecos por dentro en lugar de ser sólidos. Por lo tanto, usan menos material, lo que también los hace rentables. Pero podría pensar que el uso de menos material podría hacerlos débiles. No es así, ya que los fabricantes fabrican estos ejes con aluminio o acero. Estos materiales ligeros pero resistentes proporcionan a estos ejes una excelente relación peso-resistencia. Pueden soportar y absorber fácilmente la fuerza de torsión.

 

¿Cómo se fabrican los ejes de transmisión?

 

La fabricación de ejes de transmisión es un proceso complejo. Implica varios pasos y procedimientos para obtener los productos finales. Profundicemos en los detalles de cómo se crean estos ejes:

 

1. Selección de materiales: Hay diferentes materiales disponibles que se pueden utilizar para fabricar ejes de transmisión. Entre ellos, el acero al carbono y el acero de aleación son muy populares. Depende de las necesidades y requisitos de los fabricantes. Para una durabilidad excepcional, los fabricantes prefieren aceros de aleación.
2. Forjado: Una vez seleccionado el material, se somete al proceso de calentamiento. La temperatura más alta hace que el material sea más suave y maleable. Este paso permite a los fabricantes dar forma al material presionándolo. Pero esta forma no es precisa y necesita muchas correcciones.
3. Mecanizado en bruto: Como se dijo anteriormente, el material maleable requiere algunas correcciones. Por lo tanto, los fabricantes utilizan máquinas de torno para darle forma según sus necesidades. Recuerde, estas máquinas de torno son muy precisas y cortan el material según las instrucciones. Por lo tanto, la forma del material se vuelve similar a la que desea el fabricante.
4. Tratamiento térmico: Se obtiene un eje muy débil en el mecanizado en bruto. Además, su forma tiene algunos problemas. Los fabricantes someten ese eje al tratamiento térmico. Esto garantiza que el material se vuelva fuerte y duradero. Recuerde, los fabricantes realizan este paso a una temperatura controlada.
5. Mecanizado CNC: El eje puede tener algunas anomalías en su forma o tamaño. Aquí es donde entra en juego el mecanizado CNC. El fresado, rectificado y torneado CNC le dan al eje las dimensiones exactas. Por ejemplo, el torneado CNC ayuda a crear formas cilíndricas. El fresado y rectificado CNC son excelentes para crear ranuras y superficies lisas.
6. Tratamiento de la superficie: El paso anterior completa el proceso de fabricación del eje de transmisión. Obtienes un eje que se puede utilizar. Sin embargo, los fabricantes le agregan algunas capas adicionales de pintura. Estos tratamientos de superficie adicionales ayudan a aumentar la protección contra el óxido y la durabilidad general.

 

Material del eje de transmisión

 

En este artículo, he hecho hincapié en el correcto funcionamiento del eje de transmisión del automóvil. Si el eje de transmisión funciona mal, el rendimiento del vehículo se verá afectado. Imagine un automóvil que se mueve a alta velocidad y sus ejes de transmisión se rompen. Eso no es nada menos que una pesadilla desastrosa.

Recuerde, estos ejes sostienen el peso y transmiten potencia a través del tren motriz de los automóviles. Por lo tanto, deben ser fuertes, duraderos y resistentes al desgaste. Los fabricantes utilizan los siguientes materiales en la fabricación de ejes de transmisión:

 

• Acero al carbono
  Aceros aleados
  Acero inoxidable
  Hierro fundido
  Aleaciones de aluminio
  Materiales compuestos

 

En general, los ejes de precio medio se fabrican con acero dulce. Sin embargo, los ejes que se enfrentan a tensiones extremas suelen estar hechos de acero aleado. El acero aleado más utilizado para fabricar ejes de transmisión es el níquel. Las aleaciones de acero más utilizadas son el acero al níquel, al níquel-cromo o al cromo-vanadio.

 

Aplicaciones de los ejes de transmisión

 

Estoy bastante seguro de que conoces el propósito de los ejes de transmisión, ¿verdad? Pero, ¿en qué industrias se utilizan estos ejes? Recuerda que estos ejes son útiles para transmitir potencia y movimiento en varios sectores. Aquí hay una tabla que muestra el uso de los ejes de transmisión en varios campos:

 

Industria	Uso del eje de transmisión
Automotriz	Transmite potencia a las ruedas (hélice, transmisión, semiejes).
Aeroespacial	Transfiere par en motores y trenes de aterrizaje.
Marina	Transmite potencia a las hélices de barcos y embarcaciones.
Maquinaria industrial	Transfiere potencia en turbinas, cintas transportadoras y sistemas de engranajes.
Energía eólica	Conecta las palas del rotor a los generadores en turbinas eólicas.
Construcción	Transfiere par en grúas y maquinaria pesada.

Conclusión

 

Los ejes de transmisión son un elemento indispensable en los vehículos, y su uso en muchas otras máquinas también es notable. La función principal de estos ejes es ayudar a transmitir potencia de un punto específico a otro (dije punto, no ruedas). La gente considera que estos ejes solo se utilizan para transferir potencia a las ruedas del vehículo. Eso es incorrecto, ya que diferentes máquinas utilizan ejes para diversos fines.

En los automóviles, transfieren potencia a las ruedas. Por otro lado, pueden transmitir par a los trenes de aterrizaje de los aviones. De manera similar, ayudan a transferir potencia a la hélice de los barcos. Su uso es muy diverso, lo que indica que son de suma importancia. En este artículo, aprenderá todo lo relacionado con los ejes de transmisión.