Articulación cardan o universal
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Las juntas en U simples pueden compensar una desalineación angular de hasta 45 grados entre el eje de entrada y el de salida. En algunos casos muy específicos, este ángulo puede aumentarse aún más, pero no se recomienda su uso con una velocidad de rotación significativa.
El ángulo también puede aumentarse acoplando varias juntas universales en línea. Sin embargo, cada junta adicional requiere un soporte para limitar los grados de libertad y garantizar la correcta transmisión del par y el movimiento. Las juntas universales adicionales y los soportes añaden fricción y, por tanto, reducen la eficacia de la cadena de transmisión de potencia.
Normalmente, la conexión de 2 juntas simples es la variante más común de las juntas secuenciales. El usuario puede conectar dos juntas simples uniendo los cubos con pasadores o soldándolos, o bien utilizar un único componente central, también llamado “yugo doble”, eliminando la necesidad de mecanizado, soldadura y montaje adicionales.
Dependiendo del tamaño y del tipo de junta, estos componentes centrales están disponibles como parte de la gama de productos estándar o se fabrican bajo pedido. Para algunos tamaños menos populares, los fabricantes recurren a la conexión de 2 juntas en U simples con los métodos mencionados.
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Las juntas universales son componentes de ajuste utilizados para transmitir la rotación del eje en un ángulo diferente. Las juntas de gancho son el tipo de junta universal más utilizado. El uso de una sola junta universal en un solo extremo del eje dará lugar a velocidades no uniformes, por lo que siempre debe haber una junta universal en cada extremo del eje para que la velocidad sea uniforme. Se puede utilizar una sola junta de velocidad constante para mantener siempre constante la velocidad incluso cuando se cambia el ángulo. Los productos de esta categoría están disponibles en varias variedades para adaptarse a diferentes entornos de funcionamiento. Por ejemplo, hay modelos cubiertos que impiden la entrada de contaminantes en los rodamientos, productos totalmente endurecidos para mejorar la resistencia a la fatiga y rodamientos de agujas preengrasados diseñados para soportar el uso a alta velocidad. El engrase y otros procedimientos de mantenimiento permitirán un funcionamiento más prolongado.
Eje de junta universal
Una junta universal (también llamada acoplamiento universal o junta en U) es una junta o acoplamiento que conecta ejes rígidos cuyos ejes están inclinados entre sí. Se suele utilizar en ejes que transmiten movimientos rotativos. Consiste en un par de bisagras situadas cerca, orientadas a 90º una de otra, conectadas por un eje transversal. La junta universal no es una junta de velocidad constante[1].
El concepto principal de la junta universal se basa en el diseño de los cardanes, que se utilizan desde la antigüedad. Una de las anticipaciones de la junta universal fue su uso por parte de los antiguos griegos en las ballestas[2]. En Europa, la junta universal suele llamarse junta Cardano (y un eje de transmisión que utiliza las juntas, un eje Cardan), en honor al matemático italiano Gerolamo Cardano, que fue uno de los primeros escritores sobre cardanes, aunque sus escritos sólo mencionaban montajes de cardanes, no juntas universales[3].
El mecanismo fue descrito posteriormente en Technica curiosa sive mirabilia artis (1664) por Gaspar Schott, quien afirmó erróneamente que se trataba de una articulación de velocidad constante[4][5][6] Poco después, entre 1667 y 1675, Robert Hooke analizó la articulación y descubrió que su velocidad de rotación no era uniforme, pero que esta propiedad podía utilizarse para seguir el movimiento de la sombra en la cara de un reloj de sol[4]. [4] De hecho, el componente de la ecuación del tiempo que explica la inclinación del plano ecuatorial con respecto a la eclíptica es totalmente análogo a la descripción matemática de la junta universal. El primer uso registrado del término articulación universal para este dispositivo fue realizado por Hooke en 1676, en su libro Helioscopes[7][8][9] y publicó una descripción en 1678,[10] dando lugar al uso del término articulación de Hooke en el mundo anglosajón. En 1683, Hooke propuso una solución a la velocidad de rotación no uniforme de la junta universal: un par de juntas de Hooke desfasadas 90° en cada extremo de un eje intermedio, una disposición que hoy se conoce como un tipo de junta de velocidad constante[4][11] El sueco Christopher Polhem reinventó posteriormente la junta universal, dando lugar al nombre de Polhemsknut (“nudo de Polhem”) en sueco.
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