Engineering
Junta homocinética
Doble la línea de transmisión y observe la velocidad de salida: a través de la junta Rzeppa sigue siendo exactamente la de entrada; a través de una cruceta cardán oscila dos veces por vuelta entre cos β y 1/cos β veces la de entrada. Observe las bolas: la jaula las mantiene en el plano que divide en dos el ángulo de quiebre.
Qué ocurre
Un motor mueve el eje de entrada; el eje de salida, desviado un ángulo β, hace girar un volante contra un freno. En la junta Rzeppa, seis bolas se desplazan por ranuras del anillo interior, montado en la entrada, y del anillo exterior, montado en la salida, sobre una esfera en torno al centro de la junta, y la jaula las mantiene en el plano que divide en dos el ángulo de quiebre. Una bola situada en ese plano está a la misma distancia de los dos ejes de giro, así que mueve ambos ejes por igual: la salida gira exactamente con la entrada, con cualquier ángulo y bajo carga, y el par del freno llega íntegro al motor. En cada vuelta, cada bola va y viene ±β/2 a lo largo de sus ranuras, es decir, ±15° con un ángulo de quiebre de 30°.
La junta cardán simple es una cruceta montada sobre dos pasadores. Su salida sigue tan φ₂ = cos β·tan φ₁ y se adelanta y se retrasa dos veces por vuelta: a 30°, entre 0,866 y 1,155 veces la velocidad de entrada, lo que da tirones a cualquier carga con inercia. En una vuelta completa, ambas juntas transmiten la misma velocidad media; el trabajo del motor se convierte en calor del freno y en energía del volante.
Modelo: ejes, bolas y cruceta rígidos; cada bola está sujeta por cuatro restricciones —sus dos ranuras, la esfera y el plano de la jaula—, que se resuelven juntas en cada paso. Sin rozamiento en las ranuras ni en los pasadores.
Qué probar
Doble la línea hasta 30° y compare la junta Rzeppa con la cruceta cardán: observe la relación de velocidades y la gráfica de la salida.
Ecuaciones del módulo
Ecuaciones Rzeppa: ω₂ = ω₁ (balls in the bisecting plane) Cardan: tan φ₂ = cos β·tan φ₁ ω₂/ω₁ = cos β/(1 − sin²β·cos²φ₁) cos β ≤ ω₂/ω₁ ≤ 1/cos β
