Calculadora de junta cardán

Una junta cardán con ángulo acelera y frena la salida dos veces por vuelta. Una segunda junta puede compensarlo exactamente, pero solo si produce la variación de velocidad opuesta en el mismo instante. Eso ocurre cuando las dos horquillas del eje intermedio están en el mismo plano (en fase) y ambas juntas trabajan con ángulos iguales. Si las horquillas están giradas 90° entre sí, las variaciones se suman en lugar de anularse. En un árbol con horquilla deslizante, la fase se pierde si el estriado se monta desplazado uno o más dientes.

Depende de la velocidad. Para una vida larga en el árbol de transmisión de un coche o camión a velocidad de carretera, mantenga cada junta por debajo de unos 3° y no más de unos 6°. Los ejes industriales lentos y los ejes de toma de fuerza agrícolas pueden trabajar a 15–25°, y algunas juntas admiten 30–45° a muy baja velocidad. La fluctuación crece rápido con el ángulo: 0,27 % a 3°, 1,1 % a 6°, 6,9 % a 15° y 29 % a 30°, y los rodamientos de agujas soportan más carga cuanto mayor es el ángulo.

Una junta de Hooke no es una junta homocinética. Con un ángulo β, la velocidad de salida varía entre cos β y 1/cos β veces la velocidad de entrada, dos veces por vuelta. El eje se acelera y se frena continuamente, y su inercia lo convierte en una vibración torsional al doble de la velocidad del eje, que se nota como un temblor al acelerar o una vibración que crece con la velocidad. Las causas habituales son ángulos desiguales, un error de fase o un vehículo elevado o rebajado en el que cambiaron los ángulos.

Con un inclinómetro o medidor de ángulos digital, con el vehículo apoyado en sus ruedas y a la altura normal de marcha. Mida el ángulo de la salida de la caja de cambios (o de la caja transfer), del tubo del árbol y del piñón del eje, todos en el mismo plano vertical. El ángulo de trabajo de cada junta es la diferencia entre los dos ejes que une. En disposición Z, la caja de cambios y el piñón deben estar paralelos, de modo que los ángulos delantero y trasero sean iguales y opuestos. Busque 0,5–3° por junta y que los dos ángulos no difieran más de 0,5–1°.

Puede, pero no debería durante mucho tiempo. A 0° exactos los rodamientos de agujas de la cruceta no ruedan adelante y atrás, así que las mismas agujas presionan siempre el mismo punto de la cazoleta y del muñón. El lubricante se expulsa y las superficies se marcan, un fallo llamado brinelado o falso brinelado. Por eso las transmisiones suelen montarse con un pequeño ángulo de trabajo de unos 0,5–1° o más, en lugar de una línea perfectamente recta.

Una junta cardán (de Hooke) usa una cruceta con cuatro muñones sobre rodamientos de agujas. Es robusta, sencilla y barata, pero transmite una velocidad irregular con cualquier ángulo distinto de cero, por lo que necesita una segunda junta adecuada para compensar la variación. Una junta homocinética, como una junta de bolas Rzeppa o un trípode, mantiene sus contactos de arrastre en el plano bisector del ángulo entre ejes, de modo que la velocidad de salida es igual a la de entrada con cualquier ángulo. Las juntas homocinéticas se usan en los palieres de tracción delantera, donde el ángulo de giro alcanza 40° o más.