VERIFICACION Y CONTROL DE LA CAJA DE VELOCIDADES

Cuando una rueda dentada gira sobre un eje impulsada por una fuerza, ejerce sobre el eje un

cierto empuje, dado que el punto de contacto con la rueda conducida representa un punto de

apoyo, apareciendo una reaccin sobre el eje, que es de igual magnitud y de sentido contrario a

la ejercida sobre los dientes. Como consecuencia, existe un esfuerzo de torsin en el eje, que le

es transmitido por el propio pin, el conjunto de estos dos esfuerzos determina el tamao del

eje y la calidad de material a utilizar en su fabricacin.

Verificacin y control de la caja de velocidades

Cuando se produzca un funcionamiento anormal de la caja de velocidades, deber procederse a

la verificacin y reparacin de las irregularidades encontradas. Los defectos que suelen

encontrarse con mayor frecuencia, son:

a) Ruidos extraos y rumorosidad

Son producidos generalmente por engranes o cojinetes de apoyo de los ejes desgastados,

desalineacin o descentrado de los arboles, suciedad, residuos metlicos en el interior, o

falta de aceite de lubricacin (nivel bajo). Antes de imputar este defecto a la caja de

cambios, deber verificarse el embrague, como ya se explico, pues la avera pudiera radicar

en el. La rotacin de los engranajes produce un leve gemido, perceptible sobre todo en las

altas velocidades, sin embargo, un ruido notable es generalmente el resultado de un

problema de lubricadores, barras selectores, horquillas etc., que puede terminar en la rotura

de alguno de estos elementos.

b) Dificultad y dureza en la seleccin de las marchas

Fundamentalmente es debida a un endurecimiento de las barras desplazables en sus

alojamientos, suciedad en ellos, roturas de muelles de enclavamiento, o mal reglaje del

embrague.

c) Desengrane de las velocidades

Generalmente es producido por desgaste o rotura de los muelles fiadores de los

desplazables. Tambin se produce este incidente cuando existen holguras en las

articulaciones del mando selector de velocidades o reglaje defectuoso del mismo.

d) Las velocidades rascan a entrar

Este es debido al desgaste de sincronizadores, deformacin de horquillas de mando o

desgaste de las mismas. El desgaste o rotura de los anillos sincronizadores produce el

choque de los engranajes al efectuar los cambios de velocidad, ocasionando un ruido

considerable, que puede llegar hasta la rotura del dentado.

e) Perdidas de aceite

Se producen por excesivo nivel, obstruccin del respiradero o mal estado de juntas o

retenes. Si la fuga de aceite se produce por el reten delantero, montado en el eje primario.

Una prdida significativa de lubricante, daos considerables en los engranajes, anillos de

sincronizacin y dems mecanismos de la caja, si no es detectada a tiempo. Generalmente,

el primer sntoma que existe en una fuga de aceite es la dureza que se produce en la

seleccin de las velocidades.

Los incidentes mencionados implica el desmontaje parcial o total de la caja de velocidades y la

comprobacin y reparacin de sus componentes, debiendo en cualquier caso verificar todos

aquellos que sean desmontados, aun cuando no tengan participacin en la anomala por la cual

se realiza la intervencin.

El desmontaje comienza con el vaciado del aceite y, durante el mismo, deben marcarse las

posiciones de todos los componentes (a medida que se van desmontando), con el fin de

acoplarlos correctamente en la operacin de montaje. Despiezada la caja de cambios se

someter4a al conjunto de mecanismos a una esmerada limpieza y, posteriormente, a la

verificacin individual pertinente.

En las cajas de este tipo que disponen cinco velocidades, el

conjunto de piones de 5 se implanta fuera de la carcasa

principal, como es sabido. En este caso, debe desmontarse este

conjunto de piones antes de separar las semicarcasas. Para ello

debe retirarse la tuerca 1 de fijacin del pin fijo enclavando

ambos trenes, los cual se logra seleccionando a la vez dos

velocidades, retirando previamente los fiadores de las barras

desplazables. De esta manera quedan frenados ambos tres y

pueden aflojarse las respectivas tuercas de fijacin de los piones

1 y 2, para retirar seguidamente estos con la ayuda de extractores

adecuados, dado que van acoplados a presin en los respectivos

ejes.

Las cajas de velocidades de tres son utilizadas con propulsin trasera, presentan una

configuracin esencialmente distinta a las anteriores, por cuya causa, el proceso de desmontaje

de las mismas difiere esencialmente es descrito. La figura de la izquierda muestra el despiece de

carcasas y mecanismos de mando de este tipo de caja, cuyos sistemas de engranaje se

muestran en la figura continua.

El cambio de velocidades

La operacin de desarmado de esta caja precisa el retiro de las horquillas de mando y barras

desplazables para sacar los trenes de engranajes alojados en la carcasa principal. Por ello, el

proceso comienza con el desmontaje de la tapa 5, cuidando que no salten los muelles 3 de los

fijadores de bolas, sacando estas a continuacin con la ayuda de un pequeo imn.

Seguidamente se desmontan las tapas 9 y 11 para retirar la palanca de cambios 18 y la varilla

de mando 33 y la palanca intermedia 35, alojados todos ellos en la carcasa trasera, que puede

ser retirada a continuacin. Seguidamente se desmontan las barras desplazables 25,30y 32, que

salen de sus alojamientos por uno de los costados de la carcasa principal, despus de

desenclavar de ellas las horquillas de mando retirando los oportunos pasadores de fijacin.

Figura superior izquierda.

La extraccin de los trenes de engranajes se logra retirando en primer lugar el primario, fijando a

la carcasa por medio de un rodamiento y casquillo gua, que habr de ser desmontado. En el

interior de este eje apoya el secundario, que por su otro extremo se acopla a la carcasa con

interposicin de un cojinete de bolas.

El proceso de desarmado de las cajas de velocidades de dos ejes para vehculos de traccin

delantera con motor transversal, como la que se presento antes, difiere esencialmente de los

anteriormente descritos para otros tipos de caja. Aqu el desmontaje comienza por la tapa

trasera y los fiadores de las barras desplazables, para continuar con las piones de 5 alojados

fuer de la carcasa principal, desmontando seguidamente esta para acceder al conjunto de trenes

de engranajes, que se quedan en el desmontaje fijados a la carcasa delantera o crter de

embrague.

El desmontaje de la caja se inicia retirando la tapa

trasera y los piones 2y 3 de 5 velocidad, fijados a

sus respectivos ejes por medio de tornillos. El pin

loco 3 est fijado al eje secundario por el tornillo 6,

con interposicin del buje 4 del sincronizador, en cuya

corona desplazable se acopla a horquilla de mando 5.

Una vez retirado este conjunto puede desmontarse la

carcasa principal 5, retirando con anterioridad los

accesorios fijados a la misma y los tornillos de unin a

la carcasa de embrague1.

El conjunto de trenes de engranajes, horquillas y

desplazables, queda ensamblado como se muestra en la

imagen de un costado, en la carcasa de embrague, de la que

se pueden desmontar los distintos componentes con facilidad,

comenzando por el mando selector de velocidades 9 y

continuando con las horquillas desplazables 3,5, y 7, para

finalizar con los trenes de engranajes 4y 6 y el conjunto

diferencial 8.

Proceso de desmontaje de barras y horquillas desplazables, despus de haber retirado los fiadores de bolas y los

pasadores de fijacin entre ambas, as como e los trenes de engranajes.

La siguiente figura muestra el despiece y posicionamiento de los componentes de un tren

secundario, cuyo eje 2 se fija a la carcasa por medio de los cojinetes de bolas 1 y 6. El

desmontaje del conjunto comienza retirando el clip de fijacin 7 y el cojinete 6, con la ayuda de

un extractor adecuado. Seguidamente puede

desmontarse en conjunto sincronizador 4 con su

cubo 8 y anillos 9, as como los piones locos 3 y

5. Este conjunto queda posicionado en un extremo

del eje por el aro de retencin 10 y segmento de

empuje 11 y por el otro extremo mediante el

cojinete 6 y circlip 7, impidindose de esta

manera todo movimiento lateral del cubo

sincronizador 8 y de los piones locos 3 y 5.

Proceso de desmontaje de un aro de retencin.

En el desmontaje de los conjuntos sincronizadores deber prestarse

especial atencin al posicionamiento de la coona respecto al buje,

debiendo marcarse esta posicin, como se muestra a continuacin, para

evitar el ensamble posterior de estas dos piezas en otra posicin, ya que

en su funcionamiento asientan una sobre otra despus de un pequeo

desgaste, que se producira de nuevo al cambiarlos de posicin,

propiciando holguras en el ensamble.

Al terminar se debe verificar:

Los cojinetes de apoyo de los ejes no deben representar una holgura superior a 0.4 mm

en sentido axial, ni 0.04 mm en sentido radial, y deben rodar sin dificultad en ambos

sentidos. Cuando las superficies de las pistas y jaulas de bolas estn gastadas o picadas,

debe sustituirse en cojinete.

Cada uno de los trenes o ejes de engranajes debern ser controlados entre puntas

mediante un reloj comparador. El mximo descentrado admisible e de 0.02 mm. Tambin

debe verificarse el desgaste de las muequitas del eje con un cronometro.

Las acanaladuras de los ejes no deben presentar desgaste, ralladura ni cualquier otro

tipo de defecto.

Los engranajes de encontraran en perfecto estado, sin desgaste excesivo de sus dientes,

roturas o deformaciones. El contacto entre los dientes en toma debe extenderse a toda la

superficie til del trabajo. En s acoplamiento al eje cada uno de los piones no debe

presentar una holgura superior a 0.02mm.

El juego mximo de acoplamiento entre los engranajes debe ser de 0.2mm.

Los anillos sincronizadores no deben presentar excesivo desgaste en su superficie de

frotamiento, ni en su dentado de engrane. Acoplado el anillo sobre el cono sincronizador,

se medir la separacin entre ambos introduciendo una laminilla calibrada. En caso de

ser escasa (inferior a 1.5mm generalmente) en indicio de desgaste excesivo del anillo

sincronizador y se hace necesaria su sustitucin.

Las horquillas de mando no deben presentar golpes ni deformaciones o desgastes.

Montadas sobre la corona del sincronizador se introducir una varilla calibrada para

constatar la holgura, que no debe sobrepasar 1mm. En caso contrario debe sustituirse la

horquilla y, si no fuera suficiente se cambiara tambin la corona de sincronizacin, lo que

implica, adems, el cambio del cubo de sincronizacin, dado que estas dos piezas

forman un conjunto inseparable.

Las barras desplazables no deben estar deformadas o dobladas, y los alojamientos de

las bolas fiadoras no deben presentar excesivo desgaste.

La implantacin de los trenes en la caja comenzara con el

posicionamiento en ella del tren intermediario (caja de tres ejes),

que se sita en su posicin provisto de las correspondiente

arandelas laterales, sin colocar el eje de giro del mismo hasta no

haber posicionado el tren secundario, despus de lo cual, se

insertara el eje del intermediario, cuidando que las arandelas

ocupen la posicin adecuada (no deben poder girarse en el

funcionamiento). En las cajas de dos ejes, el montaje se realiza

con los dos trenes a la vez, tenindolos ensamblados. Como se

muestra a continuacin.

El posicionamiento relativo de los trenes debe ser el adecuado, con el fin de conseguir una

correcta situacin de los piones en su engranaje. En la figura 3.82 se muestra este

acoplamiento y los detalles del engranaje de los piones A-C y B-D. el correcto posicionamiento

del primario con respecto al secundario (ya reglado en posicin), se logra en esta caja por

espesor de la arandela1.

Finalizado el montaje de los trenes, se verificara que estos giran libremente y que se produce el

engrane y toma de todas las velocidades, desplazando manualmente los respectivos

sincronizadores.

Seguidamente se proceder la montaje de las horquillas de mando y barras desplazables en las

posiciones adecuadas, que habrn sido sealadas en el desmontaje, respetando el sentido de

montaje de los pasadores de fijacin.

Finalmente se montaran las tapas y carcasa, as como el resto de componentes exteriores de la

caja, sellando las uniones con algn producto adecuado. Finalizada la operacin de armado, se

probara el funcionamiento de la caja haciendo girar el primario y engranando sucesivamente las

distintas velocidades, comprobando el funcionamiento correcto de cada una de ellas.

En lo referente al mando externo de velocidades, cuando se haya observado en el vehculo una

imprecisin en la seleccin de las distintas relaciones de marcha, deber inspeccionarse el

sistema de mando, comprobando si existen holguras, deformaciones o agarrotamientos de las

diferentes palancas que componen el sistema. Posteriormente debe realizarse una operacin de

reglaje del mismo. Como se muestra a continuacin.