1. U.D. 3
1
TRANSMISIÓN DE
MOVIEMIMIENTOS
Y MECANISMOS
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos Francisco Gallardo Pineda

2. SUMARIO
2
 Ruedas y conos de fricción
 Engranajes
 Poleas y correas
 Cadenas
 Palancas
 Biela-manivela
 Leva
 Tornillo y tuerca
 Árboles de transmisión
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3. OBJETIVOS
3
 Estudiar los mecanismos y sus movimientos
 Conocer las magnitudes que intervienen en la
transmisión de movimientos
 Conocer los mecanismos más importantes utilizados
en los vehículos
 Calcular desarrollos y relaciones de transmisión con
los distintos mecanismos
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4. INDICE
4
1. Transmisión de movimiento
1. Velocidad de un mecanismo
2. Revoluciones por minuto
3. Fuerza
4. Momento de inercia o par
5. Potencia
6. Rendimiento
2. Mecanismos
1. Ruedas y conos de fricción
2. Engranajes y ruedas dentadas
3. Poleas y correas
4. Cadenas
5. Palancas
6. Biela-manivela
7. Leva
8. Tornillos y tuerca
9. Árboles ejes de transmisión
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5. 1.-Transmisión de movimiento
5
En cada conjunto mecánico del vehículo, como el
motor, la caja de cambios, la suspensión, etc... se
incorporan piezas y mecanismos acoplados y
sincronizados entre sí que, entre todos, realizan la
función para la que se diseñó
Los mecanismos permiten transformar y
transmitir las fuerzas y los movimientos
necesarios para los que han sido diseñados
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6. 1.-Transmisión de movimiento
6
Los tipos de movimientos que pueden realizar los
mecanismos quedan resumidos en:
Denominación Descripción Ejemplo
Lineal Su trayectoria se realiza en Desplazamiento del
línea recta émbolo y el vástago de un
amortiguador
Lineal alternativo Su trayectoria es lineal en una Movimiento del pistón de
dirección y su opuesta de un motor
forma alternativa
Rotativo, giratorio Su trayectoria es circular, es Giro de las ruedas
o angular decir, todos los puntos son
concéntricos al centro de
rotación
Oscilante Movimiento de avance y Trayectoria que realiza un
retroceso describiendo un trapecio de suspensión
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arco

7. 1.-Transmisión de movimiento
1.1.-Velocidad de un mecanismo
7
Para calcular la velocidad en “un punto” de un mecanismo debemos
definir el movimiento que realiza y utilizar las fórmulas adecuadas
 Velocidad lineal (v): Cociente del espacio lineal
recorrido (e) y el tiempo (t) necesario para
recorrerlo
v = e / t (km/h ó m/s)
 Velocidad angular (w): Es el cociente del espacio
recorrido en rotación (θ) y el tiempo (t) empleado
para recorrerlo
ω = θ / t (rad / min)
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8. 1.-Transmisión de movimiento
1.2.-Revoluciones por minuto
8
Las revoluciones por minuto (rpm) es una
unidad admitida para medir la velocidad
angular del giro de los motores. Las
revoluciones por minuto se emplean para
medir las vueltas de los motores
Las unidades, en el sistema internacional son los
radianes/segundo, aunque no se utilizan en los talleres de
automoción donde trabajaremos con r.p.m.
1 r.p.m = 2 π rad/min
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9. Cálculo del número de vueltas a partir de la
velocidad angular
9
Calcula el número de vueltas que dará en 20
segundos una rueda que gira a 36 rpm
 Partimos de la fórmula de la velocidad angular:
ω=θ/t
 Despejamos número de vueltas (θ):
θ = ω . t = 36 rpm . 20 s
 Observamos que ω esta en minutos y t en segundos,
con lo que tendremos que convertir el segundo
 Sabemos que 1 min = 60 s, con lo que tendremos
θ = 36 rpm . 20 s . (1 min / 60 s) = 12 rpm
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10. 1.-Transmisión de movimiento
1.3.-Fuerza
10
La fuerza es el producto de la masa de un
cuerpo por su aceleración
F=m.a
La unidad de fuerza del sistema internacional es el
newton (N)
1 N = 1 kg. m/s²
El N es una unidad pequeña, por eso se utiliza el
decanewton (daN) o el kilopondio (kp)
1 daN = 10 N
1 kp = 1 kgf = 9,81 N
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11. 1.-Transmisión de movimiento
1.4.-Momento de inercia o par
11
El momento de inercia o par (M) es el
resultado de multiplicar la fuerza (F)
aplicada sobre un determinado brazo de
palanca (l) dispuesto en un punto giratorio
M=F.L
La unidad de medida en el sistema internacional es
el newton por metro (Nm)
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12. 1.-Transmisión de movimiento
1.4.-Momento de inercia o par
12
El par aumenta con la fuerza y con la longitud del
brazo de palanca. En automoción, el par es muy
utilizado para:
 Medir el apriete de tuercas y tornillos
 Medir las rodaduras de conjuntos
 Calcular la potencia de un motor
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13. 1.-Transmisión de movimiento
1.4.-Momento de inercia o par
13
Para calular el par Cm de un motor, dado en daNm o
kgfm, se emplea la siguiente fórmula:
Cm = 716,20 Wf / rpm
Wf= Potencia del freno expresada en caballos de
vapor (CV)
rpm = revoluciones por minuto del motor
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14. 1.-Transmisión de movimiento
1.5.-Potencia
14
La potencia es igual al trabajo realizado
partido por el tiempo a lo largo del cual se
efectúa dicho trabajo
P=W.t
La potencia en el sistema internacional es el vatio
(w) que equivales a 1J.1s
En automoción utilizamos el Caballo de Vapor
(C.V.)
1 C.V. = 736 w
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15. 1.-Transmisión de movimiento
1.5.-Potencia
15
Existen diferentes tipos de potencias:
Potencia mecánica(P) Lineal : P = F. v F= fuerza en newton
v = velocidad en m/s
Rotación: P = M. ω M=momento del par en N.m
ω = velocidad angular en rad/s
Potencia Hidráulica P=Q.p Q= caudal de fluido en m²/s
p= presión en N/m² (Pascales)
Potencia eléctrica P=V.I V= Tensión en Voltios (V)
I = Intensidad de corriente
medida en Amperios (A)
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16. Cálculo de potencias
16
Calcula la potencia desarrollada por un motor a
2000 rpm, sabiendo que el par correspondiente
es de 122 Nm
• Comenzamos pasando el Nm a daNm para poder
utilizar el sistema internacional, para ello
Si 10 Nm = 1 daNm; entonces 122 Nm = 12,2 daNm
• Para calcular la potencia despejamos Wf de la fórmula
del par: Cm = 716,20 Wf/rpm
Wf = (Cm . rpm) / 716,20
• Sustituyendo datos:
Wf = (12,2 daNm . 2000 rpm) / 716,20 = 34,07 C.V.
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17. 1.-Transmisión de movimiento
1.5.-Rendimiento
17
El rendimiento es el cociente entre la
potencia de salida y la de entrada de un
mecanismo
η = Potencia de salida / Potencia de entrada
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18. 2.-Mecanismos
18
Los mecanismos más empleados en automoción son:
 Ruedas y conos de fricción
 Engranajes o ruedas dentadas
 Poleas y correas
 Cadenas
 Palancas
 Mecanismo biela-manivela
 Levas
 Tornillo y tuerca
 Árboles o ejes de transmisión
.
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19. 2.-Mecanismos
2.1.-Ruedas y conos de fricción
19
Las ruedas de fricción están formadas por dos
o más discos o ruedas cuyas superficies están
en contacto y permiten transmitir el
movimiento entre dos o más ejes por fricción
de una rueda contra la otra
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20. 2.-Mecanismos
2.1.-Ruedas y conos de fricción
20
 La transmisión del giro con ruedas de fricción no es
exacta. Los deslizamientos y resbalamientos entre las
ruedas pueden falsear las relaciones de transmisión.
 En el mecanismo por ruedas de fricción, los ejes
giran con distinto sentido de giro, por lo que si se
quiere conseguir que dos ejes giren en el mismo
sentido será necesario interponer otra rueda entre
estos.
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21. 2.-Mecanismos
2.1.-Ruedas y conos de fricción
21
El mecanismo por conos de fricción tiene los
mismos principios de funcionamiento que el
mecanismo por ruedas de fricción, con la
diferencia que en este caso los ejes de ambas
ruedas se cortan
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22. 2.-Mecanismos
2.1.-Ruedas y conos de fricción
22
La relación de transmisión de este mecanismo es la
siguiente:
Rt = Ǿ2 / Ǿ1 = r2 / r1 = N1 / N2
Siendo:
Rt = Relación de transmisión
Ǿ2 = diámetro de la polea conducida
Ǿ1 = diámetro de la polea conductora
r2 = radio de la polea conducida
r1 = radio de la polea conductora
N1 = revoluciones por minuto de la polea conductora
N2 = revoluciones por minuto de la polea conducida
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23. 2.-Mecanismos
2.2.-Engranajes o ruedas dentadas
23
Las ruedas dentadas se montan en ejes que
giran sobre casquillos o rodamientos. En la
transmisión se pueden emplear tantas
parejas de ruedas dentadas como sean
necesarias
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24. 2.-Mecanismos
2.2.-Engranajes o ruedas dentadas
24
Las características son:
 Permiten transmitir grandes esfuerzos
 Las relaciones de transmisión son fijas y exactas (No
existe perdidas por resbalamiento de una rueda
sobre sobre otra, como en las ruedas de fricción)
La rueda o engranaje de menor número de dientes se
conoce como piñón.
La rueda o engranaje de mayor número de dientes se
conoce como corona.
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25. 2.-Mecanismos
2.1.-Engranajes o ruedas dentadas
25
La relación de transmisión de este mecanismo es:
Rt = Z2 / Z1 = N1 / N2
Rt= Relación de transmisión
Z2= Nº dientes del engranaje conducido
Z1= Nº de dientes del engranaje conductor
N1= r.p.m. del engranaje conductor
N2= r.p.m. del engranaje conducido
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26. 2.-Mecanismos
2.2.-Engranajes o ruedas dentadas: Tipos
26
Existen tres tipos de dentados en los engranajes:
 Dentado recto:
Los dientes se tallan paralelos al eje, de tal manera que la
transmisión de fuerza se realiza de forma perpendicular al eje.
 Dentando helicoidal:
Están mecanizados de forma oblicua con respecto al eje. La
superficie de contacto entre dos piñones es superior a la del
dentado con la misma anchura de piñón, con lo que el desgaste es
menor. Su funcionamiento es más silencioso
 Dentado de doble hélice:
Los dientes van mecanizados en forma de flecha. Con ello
contrarrestamos los esfuerzos axiales que se producen en el
dentado helicoidal. Ofrece gran superficie de apoyo entre los
engranajes.
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27. 2.-Mecanismos
2.2.-Engranajes o ruedas dentadas: Módulo una
rueda dentada M 27
El módulo de una rueda es la relación entre el
diámetro primitivo de un engranaje partido por el
número de dientes
M = Dp / Z
Dp = Diámetro primitivo = Es el diámetro de que deben tener
dos ruedas engranadas (sin dientes) para que por fricción
tengan la misma relación original
M = Módulo
Z = Número de dientes
El tamaño de los dientes y el módulo están normalizados
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28. 2.-Mecanismos
2.2.-Engranajes o ruedas dentadas: Módulo una
rueda dentada M 28
Dos ruedas dentadas engranadas tienen el mismo
módulo. El módulo se puede calcular conociendo el
diámetro exterior de la rueda dentada
M = De / (Z + 2)
M = Módulo
De = Diámetro exterior
Z = Número de dientes
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29. 2.-Mecanismos
2.2.-Engranajes o ruedas dentadas: Características de los
engranajes con dentado recto 29
En el dentado recto se distinguen los siguientes parámetros:
 Circunferencia o diámetro primitivo (Dp)
Es el diámetro de la circunferencia sobre la que hacen contacto los dientes cuando
engranan unos con otros
Dp : Z . M
 Circunferencia exterior (De)
Es el diámetro de la circunferencia que limita la parte exterior del engranaje
De = (Z + 2) . M
 Circunferencia interior (Di)
Es el diámetro de la circunferencia que limita el pie del diente
Di = De – 2h ; donde h = 13. M / 6
 Paso circular (pc)
Es la distancia entre dos puntos iguales de dos dientes consecutivos, medida sobre
la circunferencia primitiva.
pc = π . M ó pc = (π . Dp) / Z
 Altura o cabeza del diente (ha)
Es la distancia desde la circunferencia primitiva hasta la parte exterior del diente
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30. 2.-Mecanismos
2.2.-Engranajes o ruedas dentadas: Características de los
engranajes con dentado recto 30
 Altura del pie del diente (hf)
Es la distancia desde la circunferencia primitiva hasta la parte
inferior del diente.
 Altura del diente (h)
Es la suma entre la altura de la cabeza y el pie del diente
 Espesor del diente (s)
Es el grosor del diente medido sobre la circunferencia
primitiva
 Ancho del hueco del diente (s’)
Es la longitud del hueco del diente medida sobre la
circunferencia primitiva
 Ancho del diente (b)
Es el ancho del diente
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31. 2.-Mecanismos
2.2.-Engranajes o ruedas dentadas: Características de los
engranajes helicoidales 31
Tienen los mismos parámetros que uno recto, con las
siguientes diferencias:
 Tienen paso circunferencial, paso normal y paso
helicoidal
 Tienen el módulo circunferencial y el módulo normal
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32. 2.-Mecanismos
2.2.-Engranajes o ruedas dentadas: Tipos de engranajes
32
Se clasifican en función de los ejes y su posición
Posición de los ejes Tipos de engranajes Ej. utilización
Paralelos Ejes exteriores con dentado En el cambio de marchas
recto y helicoidal
Que se cortan Engranajes cónicos con En los diferenciales
dentado recto u oblicuo o en
forma de arco
Engranajes cónicos Accionamiento para
helicoidales distribución y encendido
Que se cruzan Engranaje de dornillo sin •Limpiaparabrisas
fin o globloide •Dirección (tornillos sin fin)
Engranaje hipoide Grupos cónicos
En un mismo eje Ejes dentados y cubo Tren epicicloidal, motor de
dentado arranque y cambios
automáticos
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33. 2.-Mecanismos
2.2.-Engranajes o ruedas dentadas: Trenes de engranaje
33
Un tren de engranaje esta formado por dos o más ruedas
dentadas unidas entre sí. El tren de engranaje puede ser:
 Tren de engranajes simple:
Esta compuesto por dos ruedas dentadas engranadas entre
sí. En este mecanismo se invierten los sentidos de giro de
ambos engranajes.
 Tren de engranajes compuesto:
En los trenes de engranajes compuestos existen al menos
tres árboles:
a) Primario o motriz
b) Intermedio
c) Resistente o secundario
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34. 2.-Mecanismos
2.2.-Engranajes o ruedas dentadas: Trenes de engranaje:
Relación de transmisión
34
 Tren de engranajes simple:
La relación entre la primera y la última rueda nos dará la
relación final
Rt = Z2 / Z1 = rpm1 / rpm2 Z2 . rpm1 = Z1 . Rpm2
Rt = Relación de transmisión
Z2= Nº dientes rueda conducida; Z1= Nº dientes rueda conductora
Rpm1 o N1 = r.p.m. rueda conductora; Rpm2 o N2 = r.p.m. rueda
conducida
 Tren de engranajes compuesto:
La relación de transmisión del tren de engranajes compuesto se
consigue multiplicando las relaciones de transmisión de los
distintos ejes
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35. 2.-Mecanismos
2.3.- Poleas y Correas
35
Las poleas y correas permiten
transmisión de movimiento entre
árboles paralelos alejados entre
sí. La transmisión de movimiento
entre poleas se realiza por la
fuerza de rozamiento de la polea
con la correa
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

36. 2.-Mecanismos
2.3.- Poleas y Correas: Características
36
1. La velocidad angular en la zona de contacto de la
polea y su correa es la misma en todas las poleas que
se encuentran unidas con la correa
2. La velocidad de giro de los ejes (rpm) depende del
diámetro de las poleas (menor diámetro, mayor
velocidad)
3. Están fabricadas con lonas textiles o hilos metálicos y
caucho que permiten el movimiento de las poleas con
un mínimos deslizamiento de manera suave y
silenciosa
4. Según la forma de la polea se emplea un tipo distinto
de correa
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37. 2.-Mecanismos
2.3.- Poleas y Correas: Tipos de correas
37
El tipo de correa dependerá de la forma de la
polea. Tenemos:
1. Redondas
2. Planas
3. Trapezoidales
4. Poly-V
5. Dentadas; que pueden ser: de dentados
trapezoidales ó de dentados redondeados
Las dentadas son las únicas que transmiten el movimiento sin
deslizamiento
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38. 2.-Mecanismos
2.3.- Poleas y Correas: Montaje de mecanismos con poleas y correas
38
La unión de las poleas con respecto a su eje se
puede realizar de diversas maneras. La más común
es a través de estriados o dentados, aunque también
se utilizan pasadores o chaveteros, de tal manera
que se imposibilita el giro de la polea con respecto a
su eje.
El elemento indispensable en el mecanismo de
poleas con correa es el tensor. El tensor dispone de
un rodillo que apoya en la correa y la mantiene tensa
evitando las oscilaciones. Los tensores pueden ser de
ajuste automático o manual.
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

39. 2.-Mecanismos
2.3.- Poleas y Correas: Montaje de mecanismos con poleas y correas
39
A la hora de realizar el montaje debemos seguir las
siguientes recomendaciones:
 No tensar en exceso la correa, ya que pueden sufrir
los rodamientos de los ejes
 No dejar la correa floja, ya que podría existir un
resbalamiento excesivo de esta sobre las poleas
(patinar)
 Siempre que se sustituya la correa es aconsejable
sustituir el tensor
 Tras el tensado, comprobar la tensión de la correa
por su tramo más largo.
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

40. 2.-Mecanismos
2.3.- Poleas y Correas: Cálculos con poleas
40
Para realizar cálculos con poleas tenemos la
siguiente ecuación:
Rt = Ø2/Ø1 = N1/N2 = r2/r1
Rt = Relación de transmisión
Ø2 = diámetro de la polea conducida
Ø1 = diámetro de la polea conductora
r2 = radio de la polea conducida
r1 = radio de la polea conductora
N1 = r.p.m. de la polea conductora
N2 = r.p.m. de la polea conducida
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

41. 2.-Mecanismos
2.4.- Cadenas
41
El mecanismo por cadena está formado por dos o
más piñones o coronas, montados sobre ejes
paralelos, unidos entre sí por una cadena con
eslabones. La transmisión de movimiento se realiza
por el empuje generado entre los dientes de los
piñones y los eslabones de la cadena
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

42. 2.-Mecanismos
2.4.- Cadenas
42
Este sistema nos permite realizar mayores
esfuerzos que el mecanismo de poleas y cadenas
aunque tiene como desventajas la necesidad de
lubricación y limpieza y el aument0 del ruido.
Necesita un sistema de tensor que posibilite su
ajuste automáticamente. Este dispositivo suele ser
elástico para adsorber las variaciones de longitud
que pueda sufrir la cadena
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

43. 2.-Mecanismos
2.4.- Cadenas: Relación de transmisión
43
La relación de transmisión es la siguiente:
Rt = Z2/Z1 = Ø2/Ø1 = r2/r1 = N1/N2
R= relación de transmisión
Z2= número de dientes del piñón conducido
Z1= número de dientes del piñón conductor
Ø2= diámetro del piñón conducido
Ø1= diámetro del piñón conductor
r2= radio del piñón conducido
r1= radio del piñón conductor
N1= rpm del piñón conductor
N2= rpm del piñón conducido
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

44. 2.-Mecanismos
2.5.- Palancas
44
El mecanismo de la palanca
permite multiplicar o
dividir la fuerza de
transmisión de movimiento
gracias a un punto de apoyo
(pa) que hace posible su
giro
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

45. 2.-Mecanismos
2.5.- Palancas
45
En la palanca, la fuerza que se
deseamos vencer se denomina
resistencia y la fuerza motriz aplicada,
potencia.
Por tanto los brazos de la palanca se
denominan: brazo de resistencia y
brazo de potencia
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

46. 2.-Mecanismos
2.5.- Palancas: Tipos de palancas
46
Dependiendo de dónde se sitúe el punto de apoyo
tendremos:
Palanca de primer género:
El punto de apoyo está situado entre los puntos de
aplicación de la potencia y la resistencia. P.ej. Alicantes
Palanca de segundo genero:
La resistencia está situada ente el punto de apoyo y la
potencia. P. ej, el brazo de suspensión de un vehículo
Palanca de tercer género:
La potencia se aplica entre el punto de apoyo y la
resistencia. P.ej, las pinzas.
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

47. 2.-Mecanismos
2.5.- Palancas: Ley de la palanca
47
La fuerza o potencia aplicada por
la longitud de esta hasta el punto
de apoyo es igual a la resistencia o
fuerza que se desea vencer por la
distancia de esta hasta el punto
de apoyo
F1 . d1 = F2 . d2
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

48. 2.-Mecanismos
2.6.- Biela-manivela
48
El mecanismo biela-manivela se
emplea en los motores para
transformar el trabajo que
produce un movimiento lineal
alternativo del pistón en
movimiento giratorio del cigüeñal
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

49. 2.-Mecanismos
2.7.- Leva
49
Las levas permiten transformar
un movimiento circular en
movimiento lineal alternativo
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

50. 2.-Mecanismos
2.7.- Leva
50
Las levas son piezas ovales o excéntricas
que giran sobre un árbol y cuyo movimiento
varía la longitud del radio en la zona de
contacto con el mecanismo de trabajo.
El desplazamiento máximo longitudinal
del mecanismo será el resultado de restar el
radio mínimo de la leva al máximo, lo que
dará como resultado el alzado de leva.
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

51. 2.-Mecanismos
2.8.- Tornillo y tuerca
51
El mecanismo tornillo y tuerca basa su
funcionamiento en el movimiento
longitudinal que se produce al girar un
tornillo sobre una tuerca. Permite
transformar un movimiento de rotación
en un movimiento rectilíneo
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

52. 2.-Mecanismos
2.8.- Árboles o ejes de transmisión
52
Los árboles de transmisión se emplean
para transmitir el movimiento entre
dos ejes o conjuntos mecánicos. La
relación de transmisión de este
mecanismo es 1/1
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

53. 2.-Mecanismos
2.8.- Árboles o ejes de transmisión
53
Los árboles pueden ser:
• Rígidos: Se emplean para transmitir movimiento
entre dos piezas fijas. El eje no permite
articulaciones y se montan dentro de conjuntos
mecánicos como cajas de cambio, puentes traseros
rígidos, etc…
• Árboles articulados y extensibles: Se emplean
para transmitir giros entre mecanismos que se
pueden desplazar. Por ejemplo, el cambio y el
puente trasero, donde el árbol de transmisión
empleado permite alargarse y encogerse
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)

54. 2.-Mecanismos
2.8.- Árboles o ejes de transmisión
54
Los acoplamientos entre dos árboles y entre un
árbol y los conjuntos mecánicos acoplados se
realizan con juntas elásticas, juntas cardán y juntas
homocinéticas
U.D.3: Transmisión de movimiento y mecanismos F.G.P.(11/12)