Juntas universales mecatronica

JUNTAS UNIVERSALESJUNTAS UNIVERSALES

 Son elementos de conexión de dos lineasSon elementos de conexión de dos lineas
de transmisión no alineados.Se utilizande transmisión no alineados.Se utilizan
también cuando la potencia que setambién cuando la potencia que se
transmiten es muy grande.transmiten es muy grande.

 Despiece de una junta universal.Despiece de una junta universal.

Análisis del movimientoAnálisis del movimiento

Análisis del movimientoAnálisis del movimiento
 Característica de no uniformidadCaracterística de no uniformidad
 El ángulo de salida es distinto al deEl ángulo de salida es distinto al de
entrada, a no ser que estén alineados.entrada, a no ser que estén alineados.

JUNTA CARDAN O HOOKEJUNTA CARDAN O HOOKE
 Es un par cinemático con 2 grados deEs un par cinemático con 2 grados de
libertad.libertad.
 Consiste en una junta mecánica formadaConsiste en una junta mecánica formada
por dos horquillas que están unidas entrepor dos horquillas que están unidas entre
si por un elemento con forma de cruzsi por un elemento con forma de cruz
donde cada horquilla articula con una dedonde cada horquilla articula con una de
las aspas de la cruz.las aspas de la cruz.

 Es un acoplamiento flexible que puedeEs un acoplamiento flexible que puede
operar con un elevado grado deoperar con un elevado grado de
desalineamiento.desalineamiento.
 La junta cardan es un sistema deLa junta cardan es un sistema de
transmisión espacial o esférico, con unatransmisión espacial o esférico, con una
relación de transmisión no uniforme.relación de transmisión no uniforme.

 Generalmente se montan por parejas, deGeneralmente se montan por parejas, de
forma que la no uniformidad de la primeraforma que la no uniformidad de la primera
junta se compensa con la segunda.junta se compensa con la segunda.
 Se usa para conectar dos ejes noSe usa para conectar dos ejes no
alineados cuya relación de velocidadesalineados cuya relación de velocidades
angulares es no constante y es funciónangulares es no constante y es función
del ángulo que forman los ejes.del ángulo que forman los ejes.

VENTAJAS JUNTAS CARDANVENTAJAS JUNTAS CARDAN
 CAPACIDAD PARA OPERAR CON UN ALTOCAPACIDAD PARA OPERAR CON UN ALTO
ÁNGULO DE DESALINEACIÓN.ÁNGULO DE DESALINEACIÓN.
 PRESENTAN UNA LARGA VIDA UTIL.PRESENTAN UNA LARGA VIDA UTIL.
 NECESITAN UN MÍNIMO MANTENIMIENTO.NECESITAN UN MÍNIMO MANTENIMIENTO.
 SOPORTAN ELEVADOS PARES Y ELEVADASSOPORTAN ELEVADOS PARES Y ELEVADAS
VELOCIDADES DE FUNCIONAMIENTO.VELOCIDADES DE FUNCIONAMIENTO.
 SOPORTAN BIEN LA CONTAMINACIÓNSOPORTAN BIEN LA CONTAMINACIÓN
AMBIENTAL.AMBIENTAL.
 OPERAN BIEN INCLUSO CON UNAOPERAN BIEN INCLUSO CON UNA
DEFICIENTE LUBRICACIÓNDEFICIENTE LUBRICACIÓN

ANTECEDENTESANTECEDENTES
HISTÓRICOSHISTÓRICOS Hace 2000 años, los chinos desarrollan una primitiva junta universal
en un dispositivo de anillos giratorios unidos por un elemento en
cruz.
 En el siglo XVI, Gerolamo Cardano (1545) inventa la “junta cardan”
que la utiliza en un sistema de sustentación parabrújula.
 En el siglo XVII, Robert Hooke (1676) emplea este tipo de junta
para guiar el espejo de un artilugio astronómico de su invención.

PARTES DE LAS JUNTASPARTES DE LAS JUNTAS
CARDANCARDAN

APLICACIONES JUNTASAPLICACIONES JUNTAS
CARDANCARDAN

DOBLE JUNTA CARDANDOBLE JUNTA CARDAN
Se utilizan en:
 Plantas laminadoras.
 Vehículos ferroviarios.
 Máquinas de papel.
 Maquinaria de construcción.
 Sistemas de propulsión de buques.
 Bancos de pruebas de motores.
 Sistemas de transmisión en automoción.
 Articulaciones y transmisiones especiales.

 Para solucionar los problemas de
uniformidad de la junta cardan, se montan
por parejas: una a derechas y otra a
izquierdas

 Cuando los ángulos no son iguales no es
posible la compensación:

 En las juntas cardan dobles o en las simples
montadas por parejas se pueden evitar las
variaciones de velocidad generadas por las
juntas simples.

Para mantener la relación de transmisión de velocidades
constante, en las juntas cardan montadas por parejas,se
debe asegurar:
 Las juntas simples deben orientarse correctamente,es decir, las
horquillas interiores deben alinearse como en las juntas dobles.
 El ángulo de trabajo de ambas juntas debe ser el mismo o casi
el mismo.

TIPOS MONTAJE DE JUNTASTIPOS MONTAJE DE JUNTAS
 Configuración Z: los planos formados por
los ejes de entrada y salida son paralelos.
β1 = β2

 Configuración W: los planos formados por
los ejes de entrada y salida son secantes.
β1 = β2

 Configuración W-Z o Tridimensional:
combinación de Z y W
βR1 = βR2

JUNTA CARDAN DOBLE:JUNTA CARDAN DOBLE:
VIDA ÚTILVIDA ÚTIL
 Para calcular la vida útil de la junta doble cardan
se puede seguir dos procedimientos:
 Similar al usado en las juntas cardan simples
(variando parámetros operativos y coeficientes de
seguridad).
 Mediante el uso de gráficas. Si la junta doble trabaja
bajo diferentes ciclos operativos habría que calcular
el par y la velocidad de entrada equivalentes.

ESTIMACIÓN DE LA VIDAESTIMACIÓN DE LA VIDA
ÚTILÚTIL

JUNTA CARDAN DOBLE:JUNTA CARDAN DOBLE:
VELOCIDAD MÁXIMAVELOCIDAD MÁXIMA
 La velocidad crítica a la que puede girar la
junta doble cardan, se cifra en un máximo
correspondiente a la aparición vibraciones
en los ejes.
 Aunque la velocidad crítica no suele ser
problemática para el diseño de sistemas
de transmisión, debe tenerse en cuenta.

JUNTAS CARDANJUNTAS CARDAN
MÚLTIPLESMÚLTIPLES
URes = ±U1 ±U2 mU3 ≤ 0,0027

DOBLE JUNTA CARDAN:DOBLE JUNTA CARDAN:
ββ1 ≠1 ≠ ββ22
βR1 = βR2

JUNTAS HOMOCINÉTICASJUNTAS HOMOCINÉTICAS

OTRAS JUNTASOTRAS JUNTAS
UNIVERSALESUNIVERSALES
 JUNTA RZEPPAJUNTA RZEPPA
 JUNTA BIRFIELDJUNTA BIRFIELD
 JUNTA BENDIX-WEISSJUNTA BENDIX-WEISS
 JUNTA CORNAYJUNTA CORNAY
 JUNTA UNIVERSAL FLEXIBLEJUNTA UNIVERSAL FLEXIBLE
 JUNTA TRIPODEJUNTA TRIPODE
 JUNTA TRACTAJUNTA TRACTA
 JUNTA ELÁSTICA SILENTBLOCKJUNTA ELÁSTICA SILENTBLOCK
 JUNTA THOMPSONJUNTA THOMPSON

JUNTA RZEPPAJUNTA RZEPPA
 La junta R-ZEPPALa junta R-ZEPPA , conocida como “junta, conocida como “junta
homocinética de bolas“ suele utilizarse en los puenteshomocinética de bolas“ suele utilizarse en los puentes
de los automóviles combinada con una junta trípodede los automóviles combinada con una junta trípode
deslizante, esta última montada en el lado caja dedeslizante, esta última montada en el lado caja de
cambios y junta Rzeppa en lado de la rueda, puescambios y junta Rzeppa en lado de la rueda, pues
trabaja perfectamente bajo condicionesde grantrabaja perfectamente bajo condicionesde gran
angularidad.angularidad.
 La junta R-ZEPPA está formada por un núcleo interiorLa junta R-ZEPPA está formada por un núcleo interior
conductor dotado de ranuras que pone en rotación unaconductor dotado de ranuras que pone en rotación una
serie de bolas que, a su vez, están vinculadas a lasserie de bolas que, a su vez, están vinculadas a las
estrías presentes en una caja exterior conducida.estrías presentes en una caja exterior conducida.

 El núcleo interior se sitúa en el semieje al queEl núcleo interior se sitúa en el semieje al que
se conecta mediante un anillo elástico y lasse conecta mediante un anillo elástico y las
bolas se mantienen en su posición mediantebolas se mantienen en su posición mediante
una jaula.una jaula.

 La junta Rzeppa consta de seis bolas que seLa junta Rzeppa consta de seis bolas que se
alojan en una jaulaalojan en una jaula
 especial o caja de bolas (7).especial o caja de bolas (7).
 Las bolas son solidarias del árbol conductor (A)Las bolas son solidarias del árbol conductor (A)
y del conducido (B) ; este acoplamiento sey del conducido (B) ; este acoplamiento se
produce debido a que las bolas también seproduce debido a que las bolas también se
alojan en unas 47 gargantas tóricas, que estánalojan en unas 47 gargantas tóricas, que están
espaciadas uniformemente a lo largo de dosespaciadas uniformemente a lo largo de dos
piezas interior y exterior.piezas interior y exterior.

 La pieza exterior (3), en forma deLa pieza exterior (3), en forma de
campana, esta unida al árbol conducido,campana, esta unida al árbol conducido,
en el lado rueda.en el lado rueda.
 La pieza interior (8) es el núcleo del ejeLa pieza interior (8) es el núcleo del eje
conductor, eje que, a su vez, se une a laconductor, eje que, a su vez, se une a la
junta homocinética que sale de la caja dejunta homocinética que sale de la caja de
cambios.cambios.

 La disposición de las bolas y la gargantaLa disposición de las bolas y la garganta
hace que solo dos bolas transmitan el par,hace que solo dos bolas transmitan el par,
mientras que las otras cuatro bolasmientras que las otras cuatro bolas
aseguran el plano bisector.aseguran el plano bisector.
 Tras una cierta rotación, otras dos bolasTras una cierta rotación, otras dos bolas
son las que pasan a transmitir el par y lasson las que pasan a transmitir el par y las
dos bolas que acaban de trabajar pasandos bolas que acaban de trabajar pasan
al lado bisector.al lado bisector.

 Una de las grandes ventajas de la junta RzeppaUna de las grandes ventajas de la junta Rzeppa
es su larga vida útil, superior generalmente a laes su larga vida útil, superior generalmente a la
del automóvil.del automóvil.
 Nota.-Nota.- Esto es sólo teoría, porque en laEsto es sólo teoría, porque en la
práctica se ven muchos automóvilespráctica se ven muchos automóviles
estropeados debido a la pérdida de la grasa delestropeados debido a la pérdida de la grasa del
interior del guardapolvos y que provoca unainterior del guardapolvos y que provoca una
avería en la junta homocinética.avería en la junta homocinética.

JUNTA BENDIX-WEISSJUNTA BENDIX-WEISS
 Esta junta consiste en dos ejes finalizadosEsta junta consiste en dos ejes finalizados
en horquillas con pistas interiores por lasen horquillas con pistas interiores por las
que circulan bolas.que circulan bolas.
 Las bolas proporcionan las puntos deLas bolas proporcionan las puntos de
contacto propulsores, van sin jaula quecontacto propulsores, van sin jaula que
controle las bolas, las cuales vancontrole las bolas, las cuales van
perfectamente ajustadas en sus pistasperfectamente ajustadas en sus pistas
entre las dos mitades del acoplamiento.entre las dos mitades del acoplamiento.

 Las cuatro bolas deslizantes son fijadas por unaLas cuatro bolas deslizantes son fijadas por una
bola interior taladrada que gira sobre unbola interior taladrada que gira sobre un
pasador alojado en el semieje exterior.pasador alojado en el semieje exterior.
 El plano de los puntos de contacto se mantieneEl plano de los puntos de contacto se mantiene
en la bisectriz del ángulo de los dos semiejes,en la bisectriz del ángulo de los dos semiejes,
pero la posición de las bolas se consigue por elpero la posición de las bolas se consigue por el
"roce del rodamiento“ entre las cuatro bolas y"roce del rodamiento“ entre las cuatro bolas y
sus pistas.sus pistas.

JUNTA TRACTAJUNTA TRACTA
 Se desarrolla en los años 20 del siglo XX. Se trata deSe desarrolla en los años 20 del siglo XX. Se trata de
una junta sencilla y relativamente fácil de fabricar dondeuna junta sencilla y relativamente fácil de fabricar donde
los árboles de entrada y salida poseen unas horquillaslos árboles de entrada y salida poseen unas horquillas
que se acoplan a dos piezas centrales o "nueces“.que se acoplan a dos piezas centrales o "nueces“.
 Las nueces macho y hembra se acoplan entre síLas nueces macho y hembra se acoplan entre sí
haciendo que los elementos que transmiten elhaciendo que los elementos que transmiten el
movimiento están siempre en el plano bisector.movimiento están siempre en el plano bisector.
 Puede trabajar con ángulos muy elevados; pero cuandoPuede trabajar con ángulos muy elevados; pero cuando
se alcanzan valores del orden de 45º no permite lase alcanzan valores del orden de 45º no permite la
transmisión detransmisión de pares altos.pares altos.

JUNTA TRACTAJUNTA TRACTA
 El ángulo de la junta está limitado por laEl ángulo de la junta está limitado por la
geometría y la resistencia. En esas condicionesgeometría y la resistencia. En esas condiciones
surgen movimientos relativos entre piezas quesurgen movimientos relativos entre piezas que
dan lugar a rozamientos intensosdan lugar a rozamientos intensos
(incrementando la temperatura), lo que limita la(incrementando la temperatura), lo que limita la
vida útil de la junta.vida útil de la junta.
 Por el motivo anterior, los pares a transmitir conPor el motivo anterior, los pares a transmitir con
ángulos elevados deben ser más bajos que losángulos elevados deben ser más bajos que los
que podría transmitir cuando los árbolesque podría transmitir cuando los árboles
conductor y conducido están alineados.conductor y conducido están alineados.

JUNTA TRIPODEJUNTA TRIPODE
 Está constituida por un trípode (1) donde se acoplan losEstá constituida por un trípode (1) donde se acoplan los
rodillos (2) alojados en las ranuras cilíndricas delrodillos (2) alojados en las ranuras cilíndricas del
manguito (3) por donde deslizan. En el interior delmanguito (3) por donde deslizan. En el interior del
trípode (1) se aloja el palier (6) y, en el casquillo (3), eltrípode (1) se aloja el palier (6) y, en el casquillo (3), el
planetario (7), resultando una junta homocinéticaplanetario (7), resultando una junta homocinética
deslizante. El casquillo (4) y el guardapolvos (5) sirvendeslizante. El casquillo (4) y el guardapolvos (5) sirven
de tapa y cierre del conjunto.de tapa y cierre del conjunto.
 La junta trípode deslizante o deLa junta trípode deslizante o de tipo Glaencertipo Glaencer es dees de
engrase permanente y se caracteriza por su reducidoengrase permanente y se caracteriza por su reducido
volumen.volumen.

JUNTA TRIPODEJUNTA TRIPODE
 Esta tipo de junta siempre se coloca en el ladoEsta tipo de junta siempre se coloca en el lado
del diferencial y tiene un rendimiento muydel diferencial y tiene un rendimiento muy
elevado y muy poca resistencia alelevado y muy poca resistencia al
deslizamiento.deslizamiento.
 La junta trípode deslizante Glaencer seLa junta trípode deslizante Glaencer se
comporta de forma homocinética bajo cualquiercomporta de forma homocinética bajo cualquier
ángulo, con gran capacidad para la transmisiónángulo, con gran capacidad para la transmisión
de pares y un elevado rendimiento mecánico.de pares y un elevado rendimiento mecánico.

 JUNTA BIRFIELDJUNTA BIRFIELD
 JUNTA UNIVERSAL FLEXIBLEJUNTA UNIVERSAL FLEXIBLE
 JUNTA CORNAYJUNTA CORNAY
 JUNTA ELÁSTICA DE SILENTBLOCKJUNTA ELÁSTICA DE SILENTBLOCK
 JUNTA THOMPSONJUNTA THOMPSON

VIDEOSVIDEOS
 httpshttps://://www.youtube.comwww.youtube.com//watch?vwatch?v==
RUJA1scN0wIRUJA1scN0wI MOVIMIENTO CARDANMOVIMIENTO CARDAN
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v=uONOjz7JqzQ MOVIMIENTO CARDANv=uONOjz7JqzQ MOVIMIENTO CARDAN
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v=49VnM8R1SbI TRACTORv=49VnM8R1SbI TRACTOR
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TOMA FUERZA MINI TRACTORTOMA FUERZA MINI TRACTOR

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