Engineering
Junta universal
Doble el eje y observe cómo la salida gira de forma irregular con una entrada uniforme; añada una segunda junta en fase para anularlo o cruzada para duplicarlo. Horquillas y crucetas son cuerpos unidos por articulaciones de giro.
Qué ocurre
Una junta cardán (de Hooke) une dos ejes con un ángulo de quiebre β mediante una cruceta sujeta por dos horquillas. El motor hace girar la entrada de forma uniforme; la salida mantiene la misma velocidad media, pero se acelera y se frena dos veces por vuelta: tan θ₂ = cos β · tan θ₁, así que ω₂/ω₁ oscila entre cos β y 1/cos β. Suba β y verá crecer la oscilación; el volante de la salida obliga al motor a empujar y tirar para imponerle el movimiento irregular, de modo que un volante más pesado muestra una mayor ondulación del par. Dos juntas con un eje intermedio anulan la irregularidad cuando sus horquillas están en fase y los ángulos son iguales, como aquí, y la duplican cuando las horquillas están cruzadas: entonces la relación oscila entre cos²β y 1/cos²β.
Modelo: ejes, horquillas y crucetas rígidos unidos por articulaciones de giro ideales, con los ejes en cojinetes fijos; ninguna ley de velocidad está impuesta, surge de la cadena cerrada de articulaciones. Sin rozamiento ni holgura en las articulaciones; el motor mantiene su velocidad hasta su par máximo y la carga es un freno.
Qué probar
Doble el eje con una velocidad de entrada constante y observe cómo oscila la relación de velocidades; después compare las dos disposiciones dobles.
Ecuaciones del módulo
Ecuaciones tan θ₂ = cos β · tan θ₁ ω₂/ω₁ = cos β / (1 − sin²β · sin²θ₁) cos β ≤ ω₂/ω₁ ≤ 1/cos β
