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El objeto de un diferencial es el
de tener igual potencia en
ambas ruedas durante el
recorrido normal.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Y permitir que las ruedas giren a
distinta velocidad cuando la
máquina efectúe un giro.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Las piezas que componen un
diferencial son:
1.- Piñón de ataque
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
3. Semi-caja del diferencial.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
4. Conjunto de crucetas, que
comprenden la cruceta y los
piñones satélites.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
5.- Piñones planetarios
A. Con diámetro interior acanalado,
para alojamiento de los extremos
acanalados de los semiejes
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
6. Arandelas de empuje, entre los
piñones planetarios y las semi-cajas
de diferencial
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
7. El cárter del piñón de ataque,
atornillado al cárter del eje.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
De esta manera trabaja el
diferencial normal cuando la
máquina se desplaza en línea
recta. La corona va atornillada a
la semi caja del diferencial y el
conjunto de crucetas está
alojado en la semi caja
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Por lo tanto, al girar el piñón
de ataque, hace que gire la
corona, la cual a su vez, hace
girar el conjunto diferencial
como una sola unidad
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Los piñones satélites de la
cruceta tiene que girar con las
crucetas pero tiene libertad de
giro sobre su propio eje cuando
sea necesario
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Cuando las máquinas se
desplaza en línea recta,
ambas ruedas tienen igual
tracción y ambas ruedas
“A” y “B” se mueven a la
misma velocidad. Todo el
conjunto gira como una sola
unidad
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Cuando la máquina efectúa un
giro, la rueda del lado interior
“B” no debe girar tan
rápidamente como para el
desplazamiento en línea recta.
En cambio la rueda exterior A
debe girar más rápidamente
por que tiene que girar un
recorrido mas largo.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Los piñones planetarios van unidas a los semiejes y deben
girar a la misma velocidad que la rueda a la cual van
unidos. Los engranajes planetarios pueden deslizarse sobre
las arandelas de empuje. Dado que los engranajes
planetarios engranan con los satélites de la cruceta, cuando
giran a velocidad distinta dan origen a que los engranajes
satélites de la cruceta giren sobre su propio eje. El conjunto
de engranajes ha dejado de girar como una unidad tal como
lo hacia cuando ambas ruedas se desplazaban a la misma
velocidad. Esta es la forma en que un trabajo diferencial
normal.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
La intención original era la de
permitir que una rueda girase
más deprisa que la otra. Pero
cuando la rueda A que gira mas
deprisa o está patinando gira con
mayot facilidad que la rueda
opuesta B, comienza la acción
del diferencial, permitiendo que
toda la potencia disponible sea
utilizada por la rueda que está
patinando. Esto sucede siempre
que una rueda pueda girar con
mayor facilidad que la otra.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Para mejorar el diferencial, se
desarrollo una unidad nueva, llamada
de deslizamiento limitado.
A continuación se explica el
funcionamiento del diferencial del
desplazamiento limitado.
Los dos engranajes planetarios llevan
acanaladuras tanto por el exterior
como por el interior.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Las semi cajas de diferencial
llevan unas acanaladuras
internas fundidas
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Se añaden dos paquetes de
embragues, con placas de embrague
con acanaladuras interiores Y
exteriores. Estos paquetes de
embrague sustituyen a las arandelas
de empuje que se utilizaban en el
diferencial normal. En cada una de
las semi-cajas de diferencial va un
paquete de embrague
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Las semi-cajas van atornilladas entre
sí de manera que las placas de
embrague estén comprimidas unas
contra otras
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Antes que las ruedas puedan girar a
velocidad distinta es necesario vencer
la adherencia por rozamiento que
tienen los discos de embrague.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Cuando ambas ruedas
tienen igual tracción, la
rueda A gira a la misma
velocidad que la rueda B
y los paquetes completos
“C” y “D” simplemente
van intercalados entre el
engranaje planetario y la
caja del diferencial, sin
que tenga ningún efecto
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Cuando la máquina efectúa un
giro y ambas ruedas tienen igual
adherencia, la rueda interior B
debe ir mas lentamente. La rueda
exterior A empujada por la fuerza
del giro, debe acelerar. Ha de
ejercerse fuerza suficiente para
que lleguen a patinar los paquetes
de embrague C y D para que tenga
lugar la acción normal del
diferencial. Esto es muy similar al
diferencial original, pero limita el
deslizamiento de la rueda.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Cuando una de las ruedas A pierde
tracción o comienza a patinar, los
paquetes de embrague no le
permitirán consumir toda la potencia,
sino que seguirán transmitiendo
alguna potencia a la rueda B que es la
que tiene mejor adherencia. Esto es
principio básico del diferencial de
deslizamiento limitado.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Este conjunto permite que las ruedas giren a velocidades distintas,
mientras que los paquetes de embrague transmiten determinada
potencia a cada una de las ruedas en todo momento.
Sin embargo, en algunos casos puede
ser importante que no haya ninguna
pérdida de potencia en ninguna de las
ruedas. Esta es la razón del diferencial
No–Spin (sin satélite).
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
El diferencial No-spin contiene
muchas partes comunes que se
utilizan tanto en los diferenciales
normales como los de
deslizamiento limitado. La corona
va atornillada a la caja de
diferencial, y engrana con el piñón
de ataque. El conjunto de cruceta
va montado en la caja diferencia.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Sin embargo, el conjunto hay una
chaveta en su diámetro interior. Esta
chaveta tiene el aspecto de un diente
alargado.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
El interior de la cruceta lleva también
una garganta en la cual va montado un
anillo elástico.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Este anillo encaja en una garganta
que va en el diámetro exterior de
la leva central, cuando esta se
coloca en el interior de la cruceta
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
La ranura estrecha de la leva
central sirve de alojamiento para
la chaveta de la cruceta, cuando se
montan juntas
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Esta ranura es más ancha que la
chaveta, lo cual permite que la
leva central pueda girar una
pequeña distancia.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
A cada lado el conjunto de cruceta
y leva central, va montado un
elemento de acoplamiento
conducido.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Si se quita el elemento de
acoplamiento conducido, puede
verse el “anillo separador”
giratorio colocado en posición
alrededor de la fila interior de
dientes fijos del acoplamiento.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
El hueco entre los extremos del
“anillo separador” engrana con la
sección interior del diente largo o
chaveta de la cruceta
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
La fila interior del diente de
acoplamiento de los elementos de
acoplamiento conducidos engrana
entre los dientes de la leva central.
La fila exterior de los dientes de
acoplamiento asientan sueltos en el
hueco ancho entre los dientes de la
cruceta.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Si los dos elementos de
acoplamiento conducidos se
mantienen sujetos contra el
conjunto de cruceta y leva central,
solamente la cruceta podrá
moverse hacia adelante y hacia
atrás en la ranura entre el diente de
los elementos de acoplamiento
conducidos.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
La leva central puede girar una
distancia corta dentro de la
cruceta, en el punto “B”.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
La leva central se mantiene sujeta
por cada uno de los elementos de
acoplamiento conducido cuya fila
interior de dientes encajan ajustados
entre los dientes de la leva central
en el punto “C”.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
El muelle de retorno asienta en el
frente de cada elemento de
acoplamiento conducido.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Un anillo de retención de muelle
asienta contra la brida de cada
engranaje planetario.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Para que el diámetro exterior
acanalado del engranaje
planetario pueda ajustar con el
diámetro interior acanalado del
elemento de acoplamiento
conducido es necesario
comprimir el muelle
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Cada engranaje planetario
asienta en el respectivo
extremo de la Semi-caja de
diferencial, y lleva el diámetro
interior acanalado para ajustar
los extremos acanalados de los
semiejes.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
El cárter de diferencial lleva
montada la corona, el piñón de
ataque y el conjunto
diferencial. Todo ello va
atornillado al cárter de eje para
complementar el conjunto.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Estos son los componentes de un
diferencial No-spin. En realidad el
diferencial No-spin presenta solo
pocas modificaciones respecto a
los diferenciales normal y de
deslizamiento limitado.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Cuando hay igual tracción en
ambas ruedas, todo el
alojamiento y el diferencial
giran formando una unidad.
Los dos semiejes están unidos
entre sí a través de los
“engranajes” planetarios por
medio de los dos elementos de
acoplamiento conducidos, que
están acoplados positivamente
contra la cruceta y la corona.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Cuando la máquina se
desplaza en línea recta y una
de las ruedas pierde
adherencia, entonces el
diferencial de blocaje positivo
permite suministrar igual
potencia a ambas rueda. Esta
es la ventaja principal de este
tipo de diferencial.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Cuando la máquina inicia un giro la
rueda exterior “A” empujada por la
inercia del giro, puede
desembragarse y girar mas
rápidamente que la rueda interior
“B”, con el fin de cubrir la distancia
más larga en el giro. La rueda
interior “B” continúa impulsando el
vehículo a lo largo del giro.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
El elemento de acoplamiento
“A” tiene más facilidad para
empujar hacia atrás el muelle de
retorno, y remontar los dientes
inclinados de la leva central.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Para entender cómo como se
desacopla la rueda del lado exterior,
para que gire más rápidamente que la
rueda interior, debe considerarse este
ejemplo. Si el elemento de
acoplamiento “A” es empujado a
mayor velocidad que el elemento de
acoplamiento “B” la fila interior de
dientes del elemento “A” intentará
empujar la leva central consigo. La
fila interior de dientes de “B” impide
que se mueva la leva central.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Cuando el elemento de
acoplamiento “A” desliza
sobre los dientes de la leva
central.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Los dientes del anillo separador
deslizan fuera del escalón de la
leva central. El “anillo separador”
desliza entonces remontando la
chaveta de la cruceta y deja de
moverse a la velocidad del
elemento de acoplamiento “A”.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
El elemento de acoplamiento “A” se
mantiene ahora separado fuera de la
cruceta, mientras va montado
alrededor del anillo separador, en
libertad de moverse a más velocidad
de a la que la cruceta está
accionando el elemento de
acoplamiento “B”.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
En cuanto el elemento de
acoplamiento “B” vuelva a tener la
misma velocidad que el elemento de
acoplamiento “A”, el anillo separador
volverá a deslizarse a su lugar.
Ambas ruedas girarán ahora a la
misma velocidad. Este es el principio
básico de un diferencial No–Spin.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Los diferenciales
normal, de deslizamiento
limitado y No-spin
realizan todos ellos un
buen trabajo, según la
aplicación. Al poder
suministrar los tres tipos,
se tiene la posibilidad de
tener un diferencial
aplicado para cualquier
aplicación.
Diferenciales
Teoría de Funcionamiento
Se utiliza el eje oscilante en
los scooptrams, debido a que
estos equipos no tienen
sistemas de amortiguación.
Este eje absorve las
desigualdades del camino por
el cual transita el equipo.
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