Reconocimiento Interno y Funcionamiento de la Direccion por
Cremallera - Tornillo Sin Fin y Rodillo Globoidal - Tornillo Sin
FinGomez Walter 1[footnoteRef:1], Urgilez Luis [1: Estudiante de
Ingeniera Mecnica Automotriz Universidad Politcnica SalesianaForma
sugerida de citacin: Gmez, W. Reconocimiento interno y
funcionamiento de la direccin por cremallera-tornillo sin fin y
rodillo globoidal tornillo sin fin.- UPS.Autores para
correspondencia: [email protected],
[email protected]]
Artculo Cientfico / Scientific PaperArticulo Cientfico,
Scientific Paper
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Resumen
En la prctica realizada identificamos dos tipos de direccin con
similitudes y diferencias claramente marcadas. En la direccin por
tornillo sin fin y rodillo globoidal reconocimos sus componentes
entre los cuales destacada los anteriormente mencionados, adems de
rodamientos cnicos y de bolas, lainas, tuerca de calibracin, etc.;
calculamos la relacin de transmisin, calibracin.En la direccin por
cremallera y tornillo sin fin se caracteriza por su sencillez en el
mecanismo desmultiplicador y fcil montaje, este sistema es el ms
utilizado actualmente en el mercado automotriz para vehculos
turismo con traccin delantera, ya que nos brinda un mayor
rendimiento mecnico debido a su geometra, suavidad y rigidez de
recuperacin, tiene elementos caractersticos como guardapolvos,
rotulas, brazos de direccin, rodamientos, conjunto del prisionero
de calibracin, de la misma forma hallamos la relacin de transmisin
y su realizamos su calibracin.
Abstract
In practice we conducted identified two types of suspension with
similarities and differences clearly marked. In the direction
globoidal worm and roller we recognized components including the
aforementioned outstanding also tapered and ball bearings, shims,
calibration nut, etc. .; We calculate the transmission ratio
calibration.In the direction rack and the screw is characterized by
its simplicity in the reduction gear and easy installation
mechanism, this system is the most currently used in the automotive
market for passenger cars with front-wheel drive, as it provides
greater mechanical performance due to its geometry, recovery
softness and stiffness, has characteristic features as overalls,
ball joints, steering arms, bearings, stud calibration set, in the
same way we find the transmission ratio and perform
calibration.
Palabras Clave: Direccin, cremallera, tornillo sin fin,
calibracin, rodamientos, carcaza.
Keywords: Address, zip, worm, calibration, bearings,
housing.
1. IntroduccinEl conjunto de mecanismos que componen la direccin
tienen la misin de orientar las ruedas delanteras para que el
vehculo tome la trayectoria deseada por el conductor. Para que el
conductor no tenga que realizar esfuerzo en la orientacin de las
ruedas, el vehculo dispone de un mecanismo desmultiplicador, en los
casos simples, o de servomecanismos de asistencia en vehculos
pesados. (Gonzlez, 1998)[1].El sistema de direccin debe cumplir
ciertas especificaciones para cumplir con lo requerido, las cuales
son: Seguridad Suavidad Precisin IrreversibilidadAdems de estas
caractersticas tiene la misin de no transmitir de no transmitir al
conductor las irregularidades de la carretera en forma de
vibraciones. Es fundamental tener una buena geometra de la
direccin, ya que de esto depende fundamentalmente que el vehculo se
mantenga en la carretera sobre la trayectoria deseada.
Los sistemas de direccin se consideran de bajo mantenimiento,
pero deben ser sometidos a inspecciones peridicas de componentes
sometidos a desgastes, tales como juntas de bola (terminales y
rtulas), guardapolvos, nivel de fluidos de la bomba, reposicin y/o
reemplazo del fluido de acuerdo con las recomendaciones del
fabricante, mangueras, correas de impulsin de la bomba, etc. Es
recomendable la inspeccin en busca de posibles fugas de fluido que
delata el deterioro del sistema. El ruido asociado a las correas
del motor al llevar el volante a su tope derecho o izquierdo puede
ser indicador de falta de tensin de la correa o que la misma se
encuentra daada. La presencia de ruido en la bomba de direccin
puede ser causada por la falta de fluido (utilice slo el
recomendado por el fabricante), tambin puede evidenciar la
obstruccin de alguna manguera o vlvula del sistema. (books, s.f.)
[2].
En la actualidad la gran mayora de automviles poseen suspensin
independiente en las ruedas delanteras por lo que la barra de
acoplamiento no es rgida si no que est constituida por dos o tres
piezas de forma que cada una pueda ejercer su funcin de suspensin
de forma independiente sin repercutir cualquiera de los movimientos
adsorbidos en el guiado de la otra rueda directriz.
Figura 1.- Tipos de Direccion [3]2. Constitucin de las
Direcciones.
2.1. Rodillo Globoidal y Tornillo Sin Fin
Tapa de calibracin del tornillo Globoidal Carcaza
Estriado del Rodillo Globoidal
Tuerca de Calibracin
Rodillo Globoidal
Tornillo Sin Fin
Figura 1. Constitucin de la direccin Rodillo Globoidal y
Tornillo Sin Fin
Componentes de la Direccin rodillo globoidal y tornillo sin
fin
ElementoFuncin
Tapa de calibracin del tornillo GloboidalEn esta se calibra el
juego entre el rodillo globoidal y tornillo sin fin.
CarcazaContiene todos los elementos de la caja de direccin.
Eje Estriado del Rodillo GloboidalTransmite el movimiento que
viene del tornillo sin fin a las ruedas.
Tuerca de CalibracinMantiene la calibracin seleccionada.
Rodillo GloboidalRecibe el movimiento del tornillo sin fin
Tornillo Sin FinRecibe el movimiento del volante.
Tabla 1. Componentes de la Direccin rodillo globoidal y tornillo
sin fin
2.2. Cremallera y Tornillo Sin Fin.Rotula Brazo de acople de
direccin
Tuercas de Calibracin Guardapolvos
Rodamiento Tornillo Sin Fin Carcaza Cremallera
Figura 2. Constitucin de la suspensin por Cremallera y Tornillo
Sin Fin.
Componentes de la Direccin Cremallera y Tornillo Sin Fin
ElementoFuncin
CremalleraTransmite el movimiento hacia las ruedas
CarcazaContiene todos los elementos de la caja de direccin.
Tornillo Sin FinRecibe el movimiento del volante.
RotulaPermite el giro de los componentes.
Brazo de Acople de la direccinTransmite el movimiento a las
ruedas.
Tuercas de calibracinAjusta la posicin correcta de la
direccin.
GuardapolvosEvita que ingresen impurezas al brazo de acople
RodamientosFacilitan el movimiento de componentes.
Tabla 2. Componentes del sistema cremallera y tornillo sin fin3.
Desarrollo de la Practica
3.1. Rodillo Globoidal y Tornillo Sin Fin3.1.1. Desmontaje
Retiramos la tuerca del perno de calibracin.
Figura 2. Tuerca de Calibracin Retiramos los pernos de la tapa
del calibrador de la direccin.
Figura 3.- Tapa del calibrador de la direccin
Retiramos la tapa del tornillo sin fin.
Figura 4.- Tapa del tornillo sin fin
Retiramos del rodillo cnico del tronillo sin fin.
Figura 5. Rodillo Cnico
Retiramos el tornillo sin fin y rodillo globoidal.
Figura 6. Tornillo sin fin y rodillo globoidal
3.1.2. Funcionamiento
El eje del tornillo sin fin que recibe el movimiento del
volante, lo transmite al tornillo globoidal, el cual mediante su
eje estriado lo transmite a las ruedas.El rodillo cnico facilita el
movimiento circular del tornillo sin fin y a la vez sirve de centro
para el mismo.3.1.3. Averas
AveraCausaSolucin
Estriado del Tornillo Globoidal en mal estado
Mal Montaje Friccin Hbitos de Condicin
Cambiar tornillo Globoidal
Desgaste de los flancos del Tornillo Sin Fin
Hbitos de Conduccin Friccin Vida til
Cambiar Tornillo Sin Fin
Pista del rodamiento desgastado
Friccin Mala Lubricacin
Rellenar Cambio
Tabla 3. Averas3.1.4. Montaje
Colocamos el tornillo sin fin, con su respectivo rodamiento y
tapa. Colocamos el rodillo globoidal y hacemos que encaje con el
tornillo sin fin. Colocamos la tapa de calibracin Colamos la tuerca
de calibracin.
3.1.5. Calibracin
Primeramente calibramos el juego entre el rodillo globoidal y el
tornillo sin fin, para luego calibrar la dureza de la direccin.
3.1.6. Relacin de Transmisin
La relacin de transmisin es de 20:1
3.2. Cremallera y Tornillo Sin Fin
3.2.1. Desmontaje
Retiramos la rtula de la direccin
Figura 7. Rotula de direccin Retiramos el Guardapolvos
Figura 8. Guardapolvos
Retiramos el brazo de acoplamiento donde se enroscan las rotulas
de direccin
Figura 9. Brazo de acoplamiento de la direccin
Retiramos la tuerca de prisionero de sujecin de la cremallera,
conjuntamente con el prisionero, muelle y tuerca de
contratuerca.
Figura 10. Prisionero de Sujecin Retiramos el tornillo de
fijacin del pin sin fin, junto con el rodillo y el retn.
Figura 11. Tornillo de Fijacin Retiramos la cremallera.
Figura 12. Cremallera
3.2.2. Funcionamiento
El movimiento proveniente del volante entra por el pin sin fin,
el cual es transmitido al dentado de la cremallera, estos
movimientos son facilitados por rodamientos de bolas que se ubican
en la carcasa de la cremallera y el otro en el eje del pin sin fin,
los mismos que actan de centros.De la cremallera pasa a los brazos
de acoplamiento, donde se enroscan las rotulas y de este se
trasmite el movimiento a las ruedas. Mediante el prisionero de la
cremallera calibramos la direccin.
3.2.3. Averas.
AveraCausaSolucin
Rotula del brazo de acoplamiento desgastada
Excesiva Ficcin Mala Lubricacin
Cambiar conjunto de direccin.
Fisuras en Guardapolvos del brazo de acople de direccin
Mal montaje Vida til
Cambio
Rodamientos del pin sin fin y carcaza de la cremallera con
juego
Vida til Poca lubricacin
Cambio de rodamientos
Pistas de rodamientos del tornillo sin fin con ralladuras.
Vida til Excesiva Friccin
Rellenar si es posible o cambiar
Rotura de gua del muelle del prisionero
Golpes fuertes
Cambio de conjunto
Ralladuras del eje de la cremallera
Friccin excesiva
Cambio de cremallera
Tuerca del conjunto del prisionero desgastada
Vida til
Cambio de tuerca
Tabla 4. Averas3.2.4. Montaje
Colocamos la cremallera en la carcaza Colocamos el pin sin fin
Colocamos el tornillo de fijacin del pin sin fin Colocamos el
conjunto del prisionero con su contratuerca Colocamos el brazo de
acoplamiento de la direccin Colocamos el guardapolvos y la rtula de
direccin
3.2.5. Calibracin
En primer lugar calibramos el juego entre la cremallera y el
tornillo sin fin , para luego calibrar la dureza de la
direccin.
3.2.6. Relacin de Transmisin
La relacin de transmisin es de 20:1
4. Discusiones y Resultados.
La biela de mando de la direccin va fijada rgidamente al
segmento dentado de direccin y puede ejecutar un movimiento
basculante de hasta . Una caracterstica de los mecanismos de
direccin por tornillo sin fin son las grandes desmultiplicaciones,
por ejemplo 20:1. El rodillo de direccin accionado por el tornillo
sin fin, puede efectuar un movimiento sobre su punto medio al girar
el volante, girndose el eje del brazo de mando y rgidamente, en
movimientos basculantes hasta La desmultiplicacin de ambos sistemas
se efectuara linealmente. Podemos reajustar la holgura de la
direccin y no presente juego alguno en marcha lnea recta.
(ANETO-ETAI 2000, 2000)[4]. Una desventaja del sistema sin fin y
cremallera es el elevado desgaste debido al rozamiento de
deslizamiento entre el segmento dentado de la direccin y el
tornillo sin fin cilndrico. La principal ventaja del sistema sin
fin y rodillo es el reducido desgaste, suavidad y reducido espacio.
Podemos ajustar la holgura de la direccin y no presenta juego
alguno en marcha en lnea recta.
5. Conclusiones.
En ambas direcciones el movimiento es transmitido mediante las
barras de acoplamiento a los brazos de direccin de las ruedas
delanteras. Los elementos que intervengan en la direccin deben ser
robustos de construccin y con el reglaje preciso. Un sistema de
direccin ha de ser capaz de retornar por s mismo a las ruedas
delanteras a la posicin original de marcha recta al final de una
curva (autoguiado).[5] Si se presenta seales de corrosin en el
vstago, se dar un deterioro de los retenes y por tanto prdida de
aceite.
6. Referencias.
[1] Tecnologa de la Automocin 5, ngel Sanz Gonzlez [2]
https://sites.google.com/site/sistemadedireccion/tipos-de-direccion
[3] Mecnica del automvil actual, Jess Calvo Martin [4][5] Manual
Prctico del Automvil, Aneto-Etai 2000
