Historia Junta Homocinética
El tipo más común de junta exterior de velocidad constante es el estilo “Rzeppa”. Este tipo de junta fue inventado en 1920 por un ingeniero de Dana llamado Alfred H. Rzeppa. Su diseño permitió que la potencia sea transmitida a través de seis bolas periféricas localizadas entre una campana exterior y un núcleo interior. En este diseño, las bolas son sostenidas en la posición por pequeñas ventanas en una jaula de ensamble situada entre la campana exterior y el núcleo interior. El diseño de la junta es tal que la posición de las bolas siempre bisecciona (corta por la mitad) el ángulo operativo de la junta. Es un ingenioso diseño que trabaja como un engranaje de bolas. Pero en vez de dientes de engranaje que transmiten el momento de rotación a través de la junta, las bolas empujan contra sus respectivas pistas en los alojamientos interiores y exteriores.
El otro tipo de junta homocinética que puedes ver es el estilo de junta “Tripode”. Las juntas trípode no tienen bolas, pero en cambio usan cojinetes con rodillos de agujas montados en una cruz de tres brazos. Los rodillos están dispuestos cada 120 grados y se deslizan hacia dentro y hacia fuera por unas pistas en la tulipa de alojamiento exterior. Las juntas estilo tripode son usadas para las juntas interiores de la mayoría de los modelos de vehículos de tracción delantera desde 1983 hasta ahora. Este tipo de junta es más barata de producir que la junta de bolas, y trabaja bien con ángulos limites de trabajo de la junta interior. La junta está diseñada para deslizarse hacia fuera y hacia dentro como las otras juntas interiores y permitir cambios de longitud de la transmisión cuando se mueve la suspensión.
Junta Cardan Vs Junta Homocinética
Las juntas cardan trabajan bien en la mayoría de las transmisiones de los vehículos de tracción trasera, pero porqué no en tracción delantera?. La respuesta es porque las juntas cardan producen vibraciones cíclicas cuando trabajan a determinados ángulos como los encontrados en la tracción delantera. Las juntas normales de tipo cardan causan un cambio de la velocidad entre los ejes conductor y conducido siempre que la junta trabaje en ángulo. Cuando el ángulo de trabajo de la junta se incrementa, la velocidad del eje conducido varía más y más durante cada vuelta de la transmisión. A mayor ángulo de trabajo, mayor es la variación en la velocidad del eje conducido y mayor será la vibración producida. Aún así, el eje conducido gira el mismo número de vueltas por minuto que el eje conductor, porque en la geometría de la junta cardan la velocidad del eje conducido alterna incrementos (aceleraciones) y disminuciones (desaceleraciones) cuatro veces cada vuelta, y esto es lo que produce la vibración de la que hablámos.
Los cambios de velocidad no son grandes cuando el ángulo es menor que unos pocos grados, pero si el ángulo de trabajo de la junta aumenta también lo hace las vibraciones cíclicas del eje conducido como también el movimiento hacia delante y hacia atrás de la junta en sí misma. Los cambios de la velocidad de rotación del eje conducido pueden ser solventados montando una segunda junta en el otro extreme del eje conducido desfasada 90 grados con respecto a la primera junta. En teoría la segunda junta compensa los cambios de velocidad causados por la otra junta, pero sólo cuando ambas juntas trabajan con el mismo ángulo.
La junta cardan funciona bien en transmisiones de tracción trasera donde los ángulos de las juntas delantera y trasera suelen ser idénticos y los cambios en los ángulos de trabajo son relativamente pequeños, pero con los de tracción delantera la situación es completamente diferente. Las juntas interna y externa trabajan frecuentemente a diferentes ángulos. Cuando la dirección gira, la junta exterior gira a ángulos mucho mayores que la junta interior. Esto trastorna la relación de compensación entre los ángulos de las juntas interior y exterior que es un requerimiento necesario para las juntas cardan universales. Las ruedas delanteras también requieren dirigir con ángulos de hasta 45 grados, lo cual sería demasiada tensión para las juntas cardan.
