1. Junta homocinética, La unión universal o cardán Junta homocinética.Cuando es necesario trasmitir movimiento entre dos árboles concéntricos pero desviados angularmente se utilizan acoplamientos especiales, uno de ellos, utilizado con mucha frecuencia, es el HYPERLINK quot;
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cardán, no obstante, los cardanes tienen el inconveniente de que la velocidad angular del árbol arrastrado no es constante aunque lo sea la del árbol transmisor, por lo que la trasmisión no es homocinética; que significa de igual velocidad.Para lograr la igualdad entre las velocidades instantáneas de los árboles arrastrado y transmisor se acude a otros tipos de acoplamiento que si son homocinéticos.La primera posibilidad de lograr una junta homocinética es utilizando un cardán doble como se muestra en la figura 1. En este caso, los cambios instantáneos de la velocidad angular de uno de los cardanes y trasmitidos al cuerpo común, son compensados en sentido contrario por el otro, de manera que las velocidades angulares instantáneas de los árboles de entrada y salida son iguales en todo momento.Este acoplamiento simple, robusto y durable se usa en ocasiones para la trasmisión de la potencia en los puentes motrices de palieres desnudos en los automóviles, pero tienen el inconveniente de que su longitud es relativamente grande y cuando el espacio es muy reducido no son utilizables.También otro inconveniente de este tipo de unión es que no permiten movimiento axial relativo entre los árboles transmisor y trasmitido, por lo que si esta condición es necesaria en el trabajo, hay que dotar al sistema conalgún acoplamiento desplazable intermedio que permita el cambio de longitud.Figura 1Otra junta homocinética es la que se muestra en el esquema típico de la figura 2, este tipo de junta es la mas universalmente utilizada en los vehículos ligeros de tracción delantera y palieres desnudos.Observe que está constituida por un núcleo interno acoplado a uno de los árboles de la unión al que se han tallado unas pistas acanaladas con perfil especial, al otro árbol se acopla otro cuerpo exterior en cuyo interior están talladas también un número igual de pistas acanaladas. Ocupando el espacio de manera precisa entre las canales talladas de los cuerpos interior y exterior, están unas bolas de acero que pueden rodar apoyadas en ambas pistas y embebidas en un lubricante sólido. Todas estas partes están construídas de acero endurecido para aumentar su durabilidad.Con esta construcción los árboles pueden adquirir una posición angular tal y como se muestra mientras la trasmisión es de igual velocidad, es decir homocinética.Este diseño puede soportar grandes ángulos de inclinación, tales como los necesarios en las ruedas directrices de los vehículos y son de dimensiones reducidas, además permiten cierta cantidad de movimiento axial entre los árboles, por lo que encuentran gran aplicación en este campo.Cabe aclarar aquí, que este no es el único diseño de juntas homocinéticas, pero esta es la quot;
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.Su principal inconveniente es que deben estar aislados del exterior, para evitar la pérdida del necesario lubricante y la entrada a la unión de materias abrasivas o agua desde el exterior. Estas materias extrañas aumentan notablemente el desgaste de bolas y pistas produciendo holguras inadmisibles en poco tiempo. Como la inclinación de los dos árboles es variable la cubierta de la junta homocinética no puede ser rígida, y se acude para ello, a una suerte de acordeón de goma, cuya durabilidad en una parte de los casos es relativamente corta.En la figura 3 se muestra una vista real seccionada de una de estas uniones para apreciar el interior, y en la figura 4, otra con mas detalle: observe el estriado interior de uno de los cuerpos para introducir uno de los árboles, y el exterior en el otro para acoplar la carga. Por último, en la figura 5 una vista real de un palier de automóvil, note el protector de goma de ambas uniones homocinéticas.Figura 2Figura 3Figura 4Figura 5<br />La unión universal o cardánCuando se necesita trasmitir movimiento entre dos árboles concéntricos, pero con sus ejes desviados angularmente, se recurre con mucha frecuencia al cardán. La simplicidad, durabilidad y costo reducido de este acoplamiento así lo justifican.En la figura 1 representa un corte hecho a una unión cardán, consta de dos horquillas agujereadas colocadas a 90 grados una con respecto a la otra, y cada una acoplada rígidamente a los árboles a unir; en este caso, una de las horquillas está soldada a la barra de trasmisión y la otra presenta una superficie plana rectangular con agujeros, estos agujeros sirven para atornillar rígidamente la horquilla a un plato metálico solidario con el otro árbol a acoplar y que no se representa. Las dos horquillas están unidas a través de una pieza en forma de cruz conocida como cruceta, los extremos de la cruceta se introducen en los agujeros de las horquillas y se apoyan en sus respectivos cojinetes de rodillos . Esta cruceta hace que uno de los árboles sea arrastrado cuando el otro gira, sin embargo, permite el movimiento angular del eje de un árbol con respecto al del otro. En la figura 2 se representan esquemáticamente todas las partes básicas de un cardán típico de los utilizados en los automóviles.Esta unión, aunque resuelve el problema de la transmisión entre árboles no alineados angularmente, tiene el inconveniente de que la velocidad de rotación del árbol movido no es constante durante los 360o del cada vuelta, aun con velocidad constante en el árbol motor.Esto significa que aunque el árbol motor mantenga una velocidad de giro constante, el árbol movido sufrirá aceleraciones y desaceleraciones durante el mismo tiempo, por lo que la velocidad angular instantánea de ambos no es la misma; el árbol movido tiende a tener un giro vibracional. Este efecto perturbador en la trasmisión es mas pronunciado a medida que el ángulo de desviación entre los árboles sea mayor.El cardán podrá ser usado en árboles con desviaciones angulares considerables, pero lo recomendado como máximo para un trabajo adecuado y permanente es el ángulo de 30o, para ángulos mayores, lo mas común es la utilización de un cardán doble como el mostrado en la figura 3.Figura 1Figura 2Figura 3<br />