Diseño y dimensionado de los componentes de una caja de cambio de motocicleta

Abstract

[ES] Se presenta el diseño y dimensionado de los principales elementos constructivos de una caja de cambios de motocicleta. Se pondrá énfasis en el estudio frente a fallo de los siguientes componentes: Engranajes: Diseño del dentado para obtener la relación de transmisión deseada, diseño frente a fallo por presión superficial y frente a fallo por flexión en la base del diente. Ejes: Diseño para evitar el fallo frente: rigidez torsional, fatiga y deflexión lateral. Rodamientos: Elección apropiada para evitar fallo por carga estática y fatiga, comprobación de que la velocidad límite del rodamiento no es sobrepasada. El otro objetivo de este documento es dar a entender como funcionan e interactúan entre si los componentes de la transmisión de la motocicleta, desde la generación de potencia en el motor hasta la entrega de esta a la rueda motriz del vehículo. Por lo tanto, para ofrecer una visión mas clara de las etapas de transmisión, se utilizará la ayuda del programa SolidWorks donde se diseñarán y ensamblarán, tanto los elementos previamente calculados: engranajes, ejes y rodamientos, como otros componentes que ayudarán a la visualización del conjunto: motor, embrague, tambor selector de marcha, carcasa de la caja de cambios, etc. Se mostrarán imágenes de la explosión de los componentes y vídeos del montaje y funcionamiento de la caja de cambios. Finalmente se fabricará a escala real una maqueta de la caja de cambios mediante técnicas de impresión 3D.

[EN] The design and dimensioning of the main constructive elements of a motorcycle gearbox are presented. Emphasis will be placed on the study against failure of the following components: Gears: Design of the toothing to obtain the desired transmission ratio, design against failure due to surface pressure and against failure due to bending at the base of the tooth. Shafts: Design to prevent failure against: torsional rigidity, fatigue and lateral deflection. Bearings: Appropriate choice to avoid failure due to static load and fatigue, check that the limit speed of the bearing is not exceeded. The other objective of this document is to understand how the components of the motorcycle's transmission work and interact with each other, from the generation of power in the engine to its delivery to the drive wheel of the vehicle. Therefore, to offer a clearer vision of the transmission stages, the help of the SolidWorks program will be used, where both the previously calculated elements will be designed and assembled: gears, shafts and bearings, as well as other components that will help to visualize the assembly: engine, clutch, gear selector drum, gearbox housing, etc. Images of the explosion of the components and videos of the assembly and operation of the gearbox will be shown. Finally, a full-scale model of the gearbox will be manufactured using 3D printing techniques.