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Editado por Federal - Mogul, San José. Costa Rica - Año 4 - No.17

CRUCETAS: UNA PARTE VITAL DEL VEHÍCULO

Las crucetas o uniones universales (U-joints) son probablemente uno de los componentes que se ve sometido a un mayor soporte en el sistema de transmisión de fuerza en un vehículo. Esta se dobla, estira, tuerce y se somete a toda clase de tensiones dura la operación. Si ésta se dañase, el vehiculo quedaría averiado y fuera de funcionamiento; por lo que al ser una pieza indispensable, debemos considerar la calidad de la misma al requerir una pieza de reemplazo, así como extremar medidas en la instalación y mantenimiento para evitar daños prematuros.

Para comprender mejor la importancia y trabajo de las crucetas, es esencial poseer un conocimiento general de los tipos de sistemas de transmisión en que se utilizan, además de su funcionamiento. La labor del sistema de transmisión es la de transmitir la torsión del motor hasta el eje diferencial, mientras transmite una fuerza bajo constantes cambios de ángulos y longitudes de barreras de transmisión. La cruceta le permite a la barra de transmisión operar a distintos ángulos mientras que el acople deslizante permite las variaciones en la longitud de la barra.

El típico sistema de transmisión está constituido por: una transmisión, una toma de acople, un acople deslizante, un ensamblaje de eje o barra propulsora, otra cruceta y en algunos casos un ensamble de cojinete central. Los cojinetes centrales se utilizan para sostener dos barras de transmisión cuando es necesario conectar a mayores distancias.

Existen cuatro tipos diferentes de sistemas de transmisión:
    a) Tracción trasera: Este sistema es utilizado en vehículos viejos de pasajeros, camiones livianos (Pick up), camiones medianos y vehículos pesados.

    b) tracción delantera: Utilizado en la gran mayoría de vehículos de pasajeros actuales y camionetas pequeñas (vans).

    c) Vehículos doble tracción: Usado en camionetas livianas (Pick up), vehículos utilitarios deportivos (SUV) y algunas camionetas pequeñas.

    d) Vehículos con tracción en las cuatro ruedas: Utilizado en algunos vehículos de pasajeros y camionetas livianas.

Las crucetas son utilizadas en los vehículos con tracción trasera, doble tracción y en los vehículos con tracción en las cuatro ruedas (All-Wheel Drive).

OPERACIONES DE LAS CRUCETAS

Las crucetas o uniones universales son acoples al final de la barra de transmisión. Son necesarias debido a los cambios de ángulo que suceden con los cambios de altura del vehículo y por el ligero desalineamiento causado por el desgaste de los componentes y las tolerancias de producción. Una cruceta proporciona una suave transmisión de la potencia hacia el diferencial conforme estos ángulos cambien.

Las crucetas convencionales utilizadas en la mayoría de los vehículos con tracción trasera son de tipo Cardán. Éstas juntas son una cruceta de cuatro puntos, con cojines de copa en cada terminal de la cruz. Se utilizan rodillos de aguja en las copas para permitir a la cruceta articularse conforme la barra de transmisión gira. La cruceta de Cardán es muy utilizada tanto en barras pequeñas para la transmisión de potencia hasta las barras de transmisión utilizadas en camiones pesados y equipo de construcción.

La mayoría de los fallos en las crucetas se atribuyen a la perdida de lubricante. El desgaste que ocurre en el sello, la cruceta o los rodillos permite al lubricante escapar por lo que la junta falla.

Una consiste de una cruz forjada con boquillas de engrase, cuatro juegos de cojinetes de aguja completamente consecuentes, cuatros sellos y cuatro copas de cojinete. (fig.2)

Al fabricar las crucetas, la cruz es forjada primeramente con una aleación especial de acero. Luego se taladran los pasajes de lubricación y se roscan los agujeros de las boquillas. Luego se maquinan todas las dimensiones coaxiales y se sacan las ranuras al tamaño aproximado. Posteriormente son tratadas al calor y la caja endurecida al RC60-64.

Posteriormente se maquinan al tamaño final. Las copas de cojinete se fabrican de forma similar. Sin embargo, en algunos modelos se usa un proceso final de soldadura por inducción para pegar los platos de soporte.

Una vez que la cruz y las copas se han manufacturado a las especificaciones finales, se insertan los cojines de aguja a las copas. Las copas conteniendo los cojines se colocan en sus terminales coaxiales y la cruceta completa se empaca.

CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO DE LAS CRUCETAS

El diseño de nuestras crucetas de trabajo pesado U-3 se taladran pasajes de aceite y ranuras al final de las terminales coaxiales, con el fin de permitir una fácil lubricación de los cojines de aguja. También se diseña un pasaje de retención en el centro de cada terminal coaxial, la cual previene el flujo invertido en el lubricante líquido generado durante la operación. Cuando la cruceta esta en reposo una o más de una de sus terminales estará hacia arriba. (fig.3)

Sin el pasaje de retención, el lubricante se escaparía por los pasajes superiores y las terminales coaxiales, llevando a un arranque parcialmente seco. El pasaje de retención asegura la lubricación de las terminales coaxiales y los cojinetes de aguja cada vez que la cruceta se pone en funcionamiento.

BARRAS DE TRANSMISIÓN

La barra de transmisión se construye de tubo acerado de alta fortaleza de varios diámetros y diverso espesor. Está diseñado para proporcionar la máxima fortaleza con el mínimo peso. Soldados a este tubo están los acoples forjados, o en algunos casos una barra fresada. La barra de transmisión no solamente comunica la torsión o movimiento giratorio del motor, sino que funciona también como la "parte débil", u horquilla de corte del sistema para evitar daños más costosos en los componentes de la transmisión o en el eje diferencial.

Por esta razón, la selección de una barra de transmisión se debe efectuar muy cuidadosamente y debe considerarse la aplicación sin exceder o rebajar las especificaciones. Los principales factores a considerar son: la longitud y diámetro del tubo, el cual se calcula según la torsión y carga del vehículo, tipo de trabajo, condiciones del camino y la torsión al freno que puede encontrar. Al mismo tiempo, la barra debe proporcionar una operación suave y libre de vibraciones.

Hay muchos tipos de barras de transmisión para camiones. Algunas barras sólidas; otras utilizan acopes deslizantes, dependiendo de su lubricación. Los acoples deslizantes se utilizan siempre que un terminal de la barra está conectado a algún componente de bastidor y el otro terminal a la suspensión.

LUBRICACION DE LA CRUCETA

Para lograr una larga vida de servicio, la lubricación es el momento más importante del mantenimiento de la transmisión. Las crucetas y acoples deslizantes de los camiones se deben lubricar cada 2500 millas o cada 3 meses (lo que ocurra primero) o más a menudo bajo condiciones más severas de servicio. A continuación el procedimiento para la lubricación de las crucetas:

    1. Utilice una grasa de jabón de litio de alta calidad con una categoría de presión extrema (EP).

    2. Lubrique la junta hasta que parezca la grasa por los cuatro sellos.

    3. Sino aparece grasa, puede ser necesario aflojar la copa de cojinete y disparar la grasa dentro para que el sello se purgue.

    4. Cuando la lubricación sea parte de la rutina de mantenimiento, asegúrese de que todos los sellos se han purgado de contaminantes. Los cojines estarán purgados cuando aparezca grasa limpia por los cuatro sellos.

ESTILOS DE COPAS DE UNIONES UNIVERSALES

Existen nueve estilos básicos de copas utilizadas para sostener la unión en las camisas del acople (fig.5). El estilo de la copa lo designa la preferencia del fabricante, la aplicación, la holgura y los requerimientos de fortaleza.

ASENTAMIENTO O EN FASE

Asentar la cruceta es crítico para lograr un funcionamiento suave de la transmisión. Cuando decimos que las crucetas están asentados o en fase, las orejas del acople están en línea.
Muchos tubos de barras de transmisión y ensambles de junta deslizante están marcados para que el asentamiento sea más sencillo. Si no están marcados, haga una marca de referencia en ambos componentes antes de revolverlos. El no tener las orejas del acople en fase provoca una acción de movimiento ondulado que causa vibraciones. (fig.6)


COBERTURA PRECISION

Las crucetas Precision ® se encuentra en Premium y Super-Strength® para automóviles y camionetas, y la cruceta para Equipo Pesado incluyendo equipo agrícola.

CRUCETA SUPER-STRENGTH DE PRECISIÓN

Características

Cruz de acero fortalecida
Cojinetes de aguja endurecidos
Labios de sello de diseño triple
Conector de engrase en cojinetes de aguja
Diseño radial en los canales de lubricación

Beneficios


Protección contra la corrosión y oxidación
Provee una mayor vida útil
Calidad consistente
Mantiene los contaminantes afuera
Fácil acceso y mayor fortaleza
Permite 360 de lubricación






Catálogo de crucetas y botas de eje para vehículos convencionales y de tracción delantera, camionetas livianas y medianas y camiones de equipo pesado.








Catálogo de crucetas y acoples para toma de fuerza para aplicaciones agrícolas y ensambles montados en camiones.





RECAMBIO DE LAS CRUCETAS

¿Cómo realizar un buen trabajo?
Inspección de Crucetas
    1. Con el vehículo sobre el piso: Con el motor caminando en relantí, ponga y quite la marcha (automáticos). Busque golpes metálicos. Mueva suavemente el vehículo hacia delante y hacia atrás y busque el rechinar de crucetas oxidadas (fig.8)

    2. Con el vehículo en un gato de servicio: Visualmente busque en las juntas señales de oxidación alrededor de los sellos. Esto es signo de perdida de lubricante. Agarre la barra de transmisión y gírela, buscando movimiento perdido o juego. Esto indica desgaste interno entre la cruceta y el cojinete de copa (fig.9)

    3. Con la barra de transmisión desmontada: Cuidadosamente remueva los cojines de copas y examine la cruceta y los cojines buscando desgaste y suficiente lubricación (fig.10)

Consejos de instalación

No utilice calor para remover ninguna cruceta. La fortaleza del acople puede reducirse
considerablemente.
    . Asegúrese de que todas las superficies estén limpias.

    . Utilice todos los seguros y pasadores adecuados. Es común tener dos tipos distintos de seguros de aro empacados con una junta de articulación. Esto se da por múltiples aplicaciones.

    . Si la barra de transmisión es de diseño de dos piezas, asegúrese de que las juntas estén en fase (las orejas del acople están en línea).

    . Articule la junta luego de su instalación. Se debe mover libremente en todas direcciones. Si hay alguna torcedura, la junta no está centrada o las orejas del acople están torcidas.

COJINETES DE AGUJA

Se prefieren los cojinetes de agujas consecuentes por su fortaleza y durabilidad en llevar las altas cargas radiales que se generan en la acción oscilatoria producida durante la operación. (fig.4).

También porque requieren menor espacio radial, reduciendo su diámetro total, haciéndolos ideales para su aplicación en las crucetas. Las crucetas son lubricadas en la fabricación, con suficiente lubricante para sostener los rodillos en su lugar durante la instalación. Se debe proveer una adecuada lubricación antes de poner la cruceta en funcionamiento.

PRECISION LE OFRECE LO QUE USTED NECESITA PARA LLEVAR A CABO UN BUEN TRABAJO


107
Calibrador Vernier


Permite identificar las 12 uniones más populares con tan solo dos lecturas. Una en la cruz y la otra en el cojinete. En la parte trasera del calibrador encontrará una tabla de tamaño simplificado.

T40192
Herramienta instaladora de crucetas


Instale las crucetas con seguridad. Esta herramienta se ajusta hasta crucetas de 6" y cojines de 1-1/4"o menores.

T500
Herramientas para remover crucetas


Esta herramienta es útil para remover fácil y rápidamente las con cojinetes de 1-3/16"o menores.