puente trasero y diferencial

7/17/2019 Puente Trasero y Diferencial

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PUENTE TRASERO Y

DIFERENCIAL

ESTUDIANTES: ALANES CESPEDES OSCAR FLORES JAIMES IVERSON

CORRALES DELGADILLO DEYVI

CARRERA: ING. MECANICA



Generalidades

El cometido del puente es transmitir el movimiento de lacaja de cambios a las ruedas motrices, participando en ladesmultiplicación total.

Esta concebido de manera que depende de la disposición delos órganos en el vehículo, según que este sea de motordelantero y propulsión trasera, o bien el grupo moto-propulsor delantero o trasero.

.



Constitución y características delos diversos sistemas de

transmisiónDependiendo de la ubicación del grupo moto-propulsor en elvehículo, los sistemas de transmisión del movimiento a las

ruedas son dierentes. Encontr!ndonos con dos grupos"

#ehículos con motor delantero y tracción. #ehículos con motor delantero y propulsión.



• #ehículos con motordelantero y tracción.$us ruedas delanteras son motrices y directrices y noposee !rbol de transmisión. Este sistema es muyempleado en turismos de peque%a y medianapotencia.



• #ehículos con motordelantero y propulsión.

&as ruedas motrices son las traseras, y dispone de !rbolde transmisión. $u disposición es algo m!s compleja,utili'!ndose en camiones y turismos de grandespotencias.



• e cu o con racc n en asruedas

&os dos ejes del vehículo son motrices. &os dos puentes o ejesmotrices llevan un dierencial cada uno. Con esta transmisiónpueden, a voluntad del conductor, enviar el movimiento a los dospuentes o solamente al trasero. Este sistema se montarecuentemente en vehículos todo terreno y en camiones degrandes tonelajes sobre todo los que se dedican a la construcción yobras públicas.



• #ehículo con motor trasero y

propulsión$us ruedas motrices son las traseras y tampoco posee !rbolde transmisión. Este sistema apenas se emplea en laactualidad por problemas de rerigeración del motor.



• #ehículo con propulsióndoble

)tili'ado en camiones de gran tonelaje, donde la mayor partedel peso est! soportado por las ruedas traseras y mejorrepartido. Este sistema consiste en colocar dos puentestraseros y motrices evitando así colocar un solo grupo cónicode grandes dimensiones. De esta manera el esuer'o atransmitir por cada grupo cónico se reduce a la mitad,

reduci*ndose las dimensiones sobre todo las del par-cónico.



+. rbol de transmisión.. untas universales/. 0i%ón Corona o 0ar cónico(. $emiejes o 0alieres1. 2ecanismo Dierencial

transmisión del puentetrasero



1 !r"ol detransmisión

3ransmite el movimiento de la caja de velocidades al conjunto parcónico-dierencial. Est! constituido por una pie'a alargada ycilíndrica, que va unida por uno de los e4tremos al secundario dela caja de cambios, y por el otro al pi%ón del grupo cónico.



#unta $e%i"le&Esta ormada por un disco de variascapas de goma, a la que se une por una

y otra cara el !rbol , por medio de susbra'os. Estos no necesitan engrase.

' #untasuni(ersales

Con el 5n de dar solución constructiva al !ngulo variable entrela salida del cambio de velocidades 6eje secundario7 y el ejede transmisión se emplean las llamadas juntas universales8*stas permiten transmitir el movimiento y esuer'o de giroentre ejes que orman un cierto !ngulo.



#unta )ardan&Esta ormada por una cruceta, a uno de cuyos bra'os 9:se articula la horquilla en que termina un eje. &as uniones9, :, C y D son cojinetes que necesitan lubricación en unacaja de 9ceite. 0ueden transmitir elevados esuer'os derotación.

#unta de do"le )ard*n

Esta constituido por dos horquillassituadas en el mismo plano yunidas por un eje corto8 con ella sepuede obtener despla'amientosangulares mas amplios.



• +enta,as e in)on(enientes de las ,untas )ardan

#entajas"&a principal ventaja de la junta cardan es la de poder transmitirelevados esuer'os de rotación.

;nconvenientes"El principal inconveniente, es que cuando los ejes unidos por la junta

giran desalineados, el de salida se adelanta y retrasaperiódicamente respecto al de entrada, en unción de la disposiciónque ocupan entre sí. Como consecuencia de ello, los engranajes dela caja de cambios y el puente trasero quedan sometidos avariaciones de su velocidad angular y, por lo tanto, a esuer'osalternos que aumentan su atiga. Cuanto mayor sea el !nguloormado por los ejes unidos a la junta, mayor es la <uctuación de lavelocidad angular del eje de salida, por cuya causa las juntas cardansólo son utili'ables para desviaciones angulares m!4imas de +1=.



El giro del motor, que llega al puente trasero por medio del !rbol detransmisión 6>ig.7, tiene que aplicarse a las ruedas que est!n situadas enun eje perpendicular al del !rbol de transmisión, por lo que ha decambiarse el giro en un !ngulo de ?@=, lo cual se consigue por medio delpar cónico ormado por el pi%ón cónico y la corona. El pi%ón cónico opi%ón de ataque recibe el movimiento del !rbol de transmisión y locomunica a la corona, que por mediación del mecanismo dierencial, lopasa a los palieres y a las ruedas.

- Pi.ón )orona o Par)óni)o



&a reducción del número devueltas en el engranaje pi%ón-corona tiene por objeto armoni'arla rotación del motor, que esbastante elevada, con lanecesaria en las ruedas delvehículo.

Tipos de en/rana,es utili0ados en el /rupopi.ón)orona&

Hipoides Pares cónicos



&os semiarboles o palieres pueden ser rígidos o articulados6para suspensiones independiente7 tienen la misión detransmitir el movimiento desde el dierencial a las ruedas.Est!n constituidos por un eje de acero orjado, uno de suse4tremos se acopla al planetario del dierencial y, el otro

e4tremo se acopla al cubo de la rueda.En vehículos con motor delantero y propulsión trasera

dotada de puente trasero <otante 6sin suspensiónindependiente7 se emplean para el montaje de estossemi!rboles, varios sistemas"

2 Semiar"oles detransmisión o palieres



• 2ontaje semi<otanteEn este sistema el palier 6+7 se apoya por un e4tremo en el

planetario 67 del dierencial y, por el otro lado, lo hace en latrompeta 6/7 del puente, a trav*s de un cojinete 6(7. Con estemontaje, el peso del vehículo descansa en 607 y quedatotalmente soportado por el palier que, adem!s, transmite elgiro a la rueda8 queda, por tanto, sometido a esuer'os de

<e4ión y torsión8 por esta ra'ón, estos palieres tiene que serde construcción mas robustos.



En este montaje el palier se une al cubo de la rueda, siendo esteel que se une al mangón 6/7 a trav*s de un cojinete 6(7. En estecaso, el peso del vehículo se transmite desde la trompeta delpuente al cubo de la rueda y el palier queda libre de esteesuer'o, teniendo únicamente que mantener el cubo alineado ytransmitir el giro.

• 2ontaje tres cuartos <otante



En este montaje 6el mas utili'ado en los camiones7 el cubo de larueda se apoya en el mangón del puente 6/7 a trav*s de doscojinetes 6(7, quedando así alineada la rueda que soporta el pesodel vehículo. El palier queda liberado de todo esuer'o, ya quesolamente tiene que transmitir el giro de las ruedas.En los montajes semi<otantes y tres cuartos <otante, el palier nopuede ser e4traído del puente sin haber antes liberado a la rueda

del peso del vehículo, cosa que no ocurre con este ultimo sistemaen el que, como puede verse, el palier queda totalmente libre.

• 2ontaje <otante



Debido a que esta

constatado que lasruedas de un automóvil,ante una trayectoriacurva, reali'an dierentes

tra'ados, lo cual implicaque la rueda interior haceun recorrido menor que larueda e4terior, lo cual

provocaría 6si estuvieranunidas directamente a lacorona del par cónico7 elarrastre o patinado de

una de las ruedas.

3 4e)anismo di5eren)ial



$i suponemos que se inmovili'a la rueda del palier C, en el girode la corona los sat*lites A ya no arrastraran al planetario B, queestar! inmóvil, sino que ruedan sobre el girando sobre su propioeje , y entonces al planetario le llega el giro de la corona, y para

compensar el palier : dar! doble número de vueltas que la corona.



Di5eren)iales )ontroladosCuando una rueda propulsora pierdeadherencia y patina, se embala, y la otrano gira a alta de uer'a8 pero si en esemomento se enclava el dierencial,ambas ruedas giraran or'osamente a la

misma velocidad y aunque alguna noagarre, la otra podr! sacar al vehículo delproblema 6arena, barro , hielo, etc.7. )nmodo de enclavar el dierencial esponiendo un despla'able sobre las

ranuras del palier que pueda engancharse con la corona para así poder girar junto

con el otro palier, como si e4istiera elmecanismo dierencial.

3;0$ DE D;>EEFC;9&E$



Estos dierenciales se suelen montar en vehículosde tracción trasera, de gran potencia, ya que sonsusceptibles de perder adherencia duranteaceleraciones uertes en una de las ruedas, siendonecesario el enclavamiento de este a determinado

valor, para evitar un desli'amiento e4cesivo quegeneraría un sobreviraje.&os pi%ones sat*lites planetarios son an!logos a los

de un dierencial convencional. Cada pi%ónplanetario se acopla sobre sendos bujes estriados,

que a su ve' encajan sobre cada una de las dosmitades de la caja dierencial. Entre cada mitad dela caja y el buje estriado correspondiente e4iste unembrague compuesto por discos de ricción yarandelas el!sticas de acero. &os discos de ricción,interpuestos entre el disco de presión y la pared de

la carcasa, van intercaladas de orma que las que

Di5eren)iales auto"lo)antes me)*ni)os



Di5eren)ial auto"lo)ante por dis)os de 5ri))iónCon estos dierenciales se consiguen mejorar la

siguientes condiciones de marcha del vehículo"$e evita, en gran parte, que una rueda patine al

arrancar o durante la marcha con mala adherencia dela cal'ada.$e evita igualmente que una rueda patine al saltar por

encima de desigualdades de la cal'ada.$e elimina el peligro de patinar al conducir a altas

velocidades con una adherencia a la cal'ada distinta

en las ruedas motrices, lo que vale, principalmentepara vehículos de gran potencia.$e mejoran las características de marcha invernal

6nieve, hielo, etc.7.El dierencial autoblocante de l!minas unciona de

modo autom!tico, sin intervención alguna del

conductor.Estos dierenciales tienen un valor de bloqueo, según el

tipo de vehículo, entre apro4. 1G y H1G. El eecto debloqueo se re5ere a la ricción interna de los dospaquetes de discos dispuestos en el c!rter deldierencial, en r*gimen de dependencia del par de

apriete. El par pasa de pi%ón cónico de ataque a lacorona 6 ru o i%ón-corona7, de ahí al c!rter del



El eecto de bloqueo seproduce porque el par que pasaal dierencial no vadirectamente al ejeportasat*lites 6H7 y sat*lites6I7, como en un dierencial

normal, sino a trav*s de dosdiscos de empuje 617 que seencuentran en el c!rter deldierencial, apretados demanera que no puedan girarpero sí despla'arse endirección a4ial.

&os dierenciales autoblocantesmontados como equipoopcional, o de serie en losvehículos, disponen de un valorde bloqueo de de apro4. (@Ghasta el H1G. Constituyen unae4cepción los dierencialesautoblocantes en vehículos con

tracción delantera, en los queel valor de bloqueo es deapro4. 1G.

Estos dierenciales nonecesitan mantenimientoalguno, aunque en losvehículos que se conducen encondiciones de serviciosuperiores 6policía, ta4is, etc.7se recomienda un cambio de



Di5eren)ial (is)oso o Fer/usonEste dierencial autoblocante suele utili'arsecomo dierencial central en vehículos con tracción

a las ( ruedas. Est! constituido por una carcasasolidaria al !rbol de transmisión que encierra unosdiscos, de los cuales, unos est!n unidos a lacarcasa y otros al portadiscos solidario al eje desalida, los discos de ambas series vanintercalados y con hendiduras y taladros, a trav*sde los cuales puede pasar el aceite siliconame'clado con un @G de aire, que llena todo elconjunto.



)na parte del conjunto es solidaria a las ruedas de un eje y laotra a las ruedas de otro eje. En marcha recta las ruedastraseras se ven arrastradas por las del tren que recibe latracción a trav*s de su contacto con el suelo, gener!ndose unapeque%a aportación de par a trav*s del aceite silicona.

Cuando uno de los ejes pierde tracción el desli'amiento que segenera entre los discos alternos hace aumentar la temperaturay presión en el aceite silicona que los envuelve, aumentando lasuer'as de ci'alladura, arrastrando los discos conductores a losconducidos, consigui*ndose un giro solidario entre ambos.El momento de actuación lo determina el número de discos, los

taladros y el aire que tengan me'clado, no recibiendo enuncionamiento normal nada mas que una peque%a parte delpar a trav*s de *l, apenas un +@G. Este dierencial es el masusado cuando a un vehículo de tracción delantera se le a%ade latrasera como complemento ante una perdida de tracción deltren delantero, momento en el que el bloqueo del mismo generael desvío de par al otro tren.

El problema que se presenta con este dierencial es que latracción a las ( ruedas no es permanente y hay un ciertoretraso desde que empie'a a perder tracción uno de los ejes delvehículo y el acoplador viscoso empie'a a transmitir el par detracción al otro eje. 0uesto que el líquido viscoso que hay dentrodel viscoacoplador no es un medio 5jo de transmisión 6dependede la temperatura y de la dierencia de velocidad entre discos7la tracción a las ( ruedas no es 5ja ni constante.



Este sistema de transmisión no es constante al +@@G tiene unpeque%o desli'amiento 6dierencia de velocidad entre ejes7 yretraso en su acoplamiento, lo que hace que el par no setransmita igual a los dos ejes. 0ero este inconveniente es

menor y por eso vehículos de grandes prestaciones lo hanutili'ado por su buen equilibrio entre precio y e5cacia.Este sistema de tracción lo utili'an" Lan)ia Delta Inte/rale6Ford RS Cos7ort86 4itsu"is8i Lan)er 9SR6 -::: 9T +R26Su"aru Impre0a6 To;ota Celi)a 9T2

i5 i l



Di5eren)ial Torsen Es un tipo de dierencial

cuya peculiaridad radica enque reparte la uer'a queprocede del motor a lasruedas de ormaindependiente a la velocidadrotatoria de cada uno de losdos !rboles o semiejes detransmisión que parten de*l. $u gran virtud es que

puede transmitir, en unacurva, m!s par a la ruedaque menos gira, encontraposición al resto dedierenciales

El dierencial 3orsen puederepartir la uer'a del motora cada semieje en unciónde la resistencia que opongacada rueda al giro, pero almismo tiempo permite quela rueda interior en unacurva gire menos que la

e4terior, aunque esta últimareciba menos par.



&a retención o el aumento de la ricción se produce porquelas ruedas helicoidales uncionan como un mecanismo detornillo sinín" el punto de contacto entre los dientes sedespla'a sobre una línea recta a lo largo del propio diente,lo que supone unir al movimiento de giro de las ruedas unmovimiento de desli'amiento que supone ricción. El taradoo grado de resistencia se determina precisamente por el!ngulo de la h*lice de estas ruedas helicoidales

$i lo comparamos con un dierencial convencional, en un 3orsen se sustituyen los sat*lites convencionales por trespares de engranajes helicoidales, engranados dos a dos por

pi%ones de dientes rectos en sus e4tremos. &os planetariosen este caso son tornillos sin 5n, con los cuales engranacada uno de los engranajes helicoidales.



En curva los sat*lites giran sobre sus ejes aceler!ndose uno y



En curva los sat*lites giran sobre sus ejes aceler!ndose uno yren!ndose otro para permitir la dierente velocidad de cadarueda. $i se genera el desli'amiento de una rueda los sat*liteshelicoidales no pueden hacer girar mas r!pido al planetario,dada la disposición de tornillo sin 5n. Como los sat*lites ormanparejas , la reacción de uno rente al otro impide el giro del

planetario cuando hay desli'amiento.El tarado a partir de cual manda el par a la rueda que tienemejor agarre se determina con el !ngulo de la h*lice helicoidal.Esto nos permite, disponer siempre del m!4imo par en la ruedaque mas agarre tiene, sin tener que llegar al desli'amiento enla rueda de menor agarre, y que este propicie el blocaje deldierencial, esto redunda en un mejor comportamiento sin

perdidas de tracción en ninguna rueda, mientras hay capacidadde transmitir, lo que avorece las aceleraciones y evita derivasque tengan que ser controladas.



ay varias versiones de dierenciales 3orsen, su constitución internacambia según el modelo



A)tualmente el A< se 8a sustituido el torsen )entral porun multidis)o ;a =ue en reali0a)iones )on )a,as de )am"ioautom*ti)as6 la presen)ia de una "om"a para suministrarpresión de a)eite en la )a,a de )am"ios se usa para ela))ionamiento del em"ra/ue6 de,ando el torsen para unode los trenes6 donde tam"i>n su e5e)to ser* "ene?)ioso



#entajas de la utili'ación del dierencial 3orsen"

#entajas de la utili'ación del dierencial 3orsen"9ltos niveles de conort, porque el eecto blocante del

dierencial 3orsen se genera de orma netamente mec!nica,hall!ndose continuamente en ataque y reaccionando sinescalonamientos.

$e mantiene siempre la direccionabilidad del vehículo.$iempre que los pares de ricción de las ruedas sean

su5cientes, el dierencial 3orsen trabaja de modocompletamente imperceptible.

Fo puede haber manejos equivocados, porque el dierencial 3orsen trabaja de orma autom!tica.El dierencial 3orsen unciona ampliamente e4ento de

desgaste.



El dierencial 3orsen, nos va a permitir una repartopreciso y e4acto del par motor a las ( ruedas cuando latransmisión est! e4enta de desli'amiento, pero lo volver!

poco !gil, si queremos trabajar con cierto desli'amiento.0uede usarse como dierencial central, delantero otrasero indistintamente. Fo inter5ere en eluncionamiento del 9:$. &os vehículos que lo equipan nopueden ser remol)ados bajo riesgo de avería de la

transmisión



KComo e(itar a(er@as del

di5eren)ial6 )uadro de 5allasEl rodamiento guía de la punta del piñón se desgasta

prematuramente, a veces puede ser por la tensión a que es

sometido en su trabajo.

$e identi5can una primera causa, la carga de loselementos rodantes en la pista de rodadura provoca undescascarillado proundo evidenciando una atiga en loscaminos de rodadura, la pista interior es la m!s lesionada,esto provoca una perdida de la geometría del eje 6grave7.

3ambi*n si el eje trasero en su labor no recibe el tratoadecuado 6sobrecargado por encima de su capacidad ocaminos en mal estado7, se puede deormar provocandouna torcedura y una perdida de5nitiva de la geometría.



Fo olvidemos que a la caja dierencial de modo naturalle entra agua y sale como vapor por el respiradero,producto de las altas temperaturas alcan'adas en una

condición severa de operación. Este enómeno estremendamente avorable, ya que evita averíasmayores, si el agua no cambia de estado ísico deliquido a gas, esta se acumularía en el ondo del c!rtery tarde o temprano seria impulsada a los engranajes yrodamientos mas remotos dentro de la caja deplanetarios y sat*lites provocando da%o severo a cortopla'o. &a ventaja de usar el aceite adecuadorecomendado por el abricante BAPI 9L 3 SAE <:

: o SAE :, este aceite contiene aditivosdispersantes que mantiene el agua separada enpeque%as gotitas, así no orma grandesconcentraciones de liquido que pongan en peligroinmediato este complejo mec!nico.

Desempe%o del



Desempe%o dellubricante

El desempe%o del lubricante va a depender de la velocidad, de lacarga, de la geometría del engranaje y de la viscosidad. 3res

actoresse vinculan para que este acometido sea e4itoso.

3odos deben lubricarse a 5n de evitar allas prematuras como eldesgaste adhesivo o abrasivo.

697 Es importante controlar la temperatura de la intera' deacoplamiento para reducir ralladuras y raspaduras en losdientes.

6:7 El lubricante tambi*n debe eliminar calor, adem!s de separarlas super5cies de metal, reduciendo ricción y desgaste.

6C7 Debe suministrar su5ciente lubricante para transerir calor dericción hacia el entorno y no permitir temperaturas e4cesivasen el acoplamiento.



+eri?)a)iones =ue de"enreali0arse en el puente trasero

Comprobación de la carcasa , la cual no debe tenerdeormaciones ni grietas en su super5cie y los alojamientosde retenes y cojinetes se encuentran en perecto estado.&os engranajes del par cónico y, así como los sat*lites y

planetarios, no deben presentar desgastes e4cesivos,roturas ni deormaciones. Cuando se desmonte la corona, ensu posterior montaje sobre la caja del dierencial deben deutili'arse tornillos nuevos e impregnarlos con un sellador.Comprobación de los cojinetes de apoyo del pi%ón de

ataque y del conjunto corona-dierencial, no debiendopresentar anomalías de ningún tipo. bservar que losrodillos no est*n picados y que las pistas no presentendeormaciones ni huellas de desgastes.



#E;>;C;F EF E& 0)EF3E 39$E

Comprobación de la carcasa 6H7, la cual no debe tenerdeormaciones ni grietas en su super5cie y los alojamientosde retenes y cojinetes se encuentran en perecto estado.

&os engranajes del par cónico 6I7 y 617, así como los

sat*lites 6//7 y planetarios 6/17, no deben presentardesgastes e4cesivos, roturas ni deormaciones. Cuando sedesmonte la corona, en su posterior montaje sobre la cajadel dierencial deben de utili'arse tornillos nuevos eimpregnarlos con un sellador.

Comprobación de los cojinetes de apoyo 6+H y ,7 delpi%ón de ataque y 6H7 y 6/I7 del conjunto corona-dierencial,no debiendo presentar anomalías de ningún tipo. bservarque los rodillos no est*n picados y que las pistas nopresenten deormaciones ni huellas de desgastes.



Comprobación de los espaciadores y arandelasde reglaje, no deben presentar desgastes nideormaciones.

Con el conjunto dierencial ensamblado severi5car! con una galga de espesores el juegolateral de cada planetario, que no ha de superarlos @.+1 mm., se sustituir!n las arandelas de

empuje por otras de mayor espesor. >;A)9



En la operación de ensamblado del

conjunto par cónico-dierencial, seimpregnar!n convenientemente suscomponentes del aceite adecuado,debiendo observar durante esta ase unaescrupulosa limpie'a.

9l ajustar el pi%ón de ataque, acoplaremossus cojinetes de manera que no e4ista juego entre ellos, pero tampoco e4cesivadure'a.

El montaje del conjunto corona-dierencialrequiere tambi*n una operación de reglaje,que determine el posicionamiento de lacorona con respecto al pi%ón.

L



EA&9E DE& CF)F3 0;LFCF9$e reali'a

simult!neamente durantela operación deensamblado del conjunto

par cónico-dierencial,ajustamos el conjuntopi%ón-corona, siguiendoel orden establecido ,ajustamos +M la posición

del pi%ón de ataque6ases + y 7 y despu*s lacorona 6ase /7, paraterminar con laveri5cación de la posición

y contacto de los dientes

al"a;alde o minio



Para poder realizar cada uno de los

cuatro movimientos que marcan las

flechas (en realidad solo son dos por

que 1-2 es un movimiento, y 3-4 es

otro), los diferenciales llevan

dispositivos adecuados. Por eemplo

para acercar o separar el pi!"n de la

corona suelen usarse unas hoillas

met#licas en $% poni&ndolas mas o

menos 'ruesas, o quitando al'unas, seacerca o separa el pi!"n a la corona.

tras veces estos calzos van en

uniones como o inmediatamente

detr#s del pi!"n.

*l desplazamiento 3-4 de la corona seo+tiene anal"'icamente con hoillas de

calzo en y , o +ien por tornillos 1 y

11, que afloan los rodamientos y

permiten mover la corona y caa.

al"a;alde o minio



Desarre/los =ue pueden sur/ir6 sus 5allas; pro)edimientos para )orre/irlos

puente trasero y diferencial

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