PAR CÓNICO - Definición - Significado

Es el conjunto de las 2 ruedas dentadas que constituyen la reducción final de velocidad angular y que están en correspondencia con el eje de las ruedas motrices. Este par tiene también la misión, en el caso de motores con eje longitudinal, de dar un giro de 90° a la dirección del movimiento. La rueda de diámetro menor (piñón) es solidaria con el árbol de transmisión y la rueda de diámetro mayor (corona) lo es con la caja del diferencial.

Originariamente, el par cónico se construía con ruedas de dientes rectos, lo cual presentaba el grave inconveniente de tener un solo par de dientes simultáneamente en toma directa y, por tanto, no podían transmitir fuerzas elevadas; además, eran muy ruidosos y bruscos en el funcionamiento. No se podían realizar relaciones de reducción superiores a 6, ni era posible construir piñones con pocos dientes, pues se conseguía un funcionamiento muy irregular. Para obtener mayores relaciones de reducción, era preciso recurrir a coronas de diámetro muy grande, aumentando notablemente su tamaño. Sin embargo, la técnica de pares cónicos a base de dientes rectos fue reemplazada por otras de tipo muy diverso.

El par cónico Gleason (de dientes tallados en espiral), del nombre del norteamericano que en 1913 inventó la máquina dentadora para tales tipos de ruedas, permite conseguir relaciones de transmisión de 7:1 y, puesto que son varios los dientes en toma directa simultáneamente, permite transmitir fuerzas mayores; además, el contacto entre los dientes tiene una componente de rozamiento, que determina que su funcionamiento sea más silencioso.

En los automóviles modernos, salvo algunas excepciones, el par cónico es del tipo hipoide, que difiere del precedente en que los dientes permiten un descentrado del piñón y la corona. Los empujes entre los dientes son muy elevados, de ahí que los cojinetes estén muy solicitados; además, puesto que las presiones entre los dientes son muy elevadas, es necesaria una lubricación con aceites de características especiales (EP).

Los pares cónicos hipoides, dada la posibilidad del descentrado, permiten una colocación más baja del árbol de transmisión, con las consiguientes ventajas de habitabilidad y una mejor posición del baricentro. El mecanizado de estos engranajes es muy largo y costoso; cada par debe ser rodado previamente para conseguir una perfecta adaptación entre piñón y corona, y el montaje debe ajustarse a unas determinadas cotas de acoplamiento establecidas en una prueba previa de ruido. En el caso de rotura de uno de los engranajes, deben substituirse los dos que forman el par, puesto que no son intercambiables individualmente. La primera aplicación de los engranajes hipoides fue realizada por la empresa Packard.

Merecen mencionarse también los pares cónicos dobles helicoidales (o cheurón) utilizados durante cierto tiempo en los vehículos Citroen. Tienen la ventaja, dada la forma simétrica de los dientes, de anular los empujes axiles, pero su mecanizado es muy costoso.

La costumbre de utilización del par cónico ha hecho que el término se aplique para indicar, en general, los pares de reducción final, constituidos también por ruedas dentadas de tipo diverso.

Entre éstos, reviste particular importancia el par de tornillo sin fin y rueda helicoidal (un ejemplo es el Peugeot 404). El tornillo tiene 3-4 pasos y se fabrica con acero de cementación; es solidario con el árbol de transmisión. La rueda, con la corona dentada de bronce, es solidaria con la caja del diferencial. Este sistema presenta la desventaja de tener un rendimiento bajo; sin embargo, puede ser mejorado aumentando el ángulo de inclinación del tornillo (generalmente, de 35 a 40°), con lo que varía la relación de transmisión. El rendimiento del par disminuye cuando se viaja en descenso, o sea cuando el vehículo arrastra el motor. Si el ángulo de inclinación de los filetes de rosca es muy pequeño, en el límite, no es posible hacer que gire el motor empujando el vehículo. Disponiendo el tornillo por debajo de la rueda, se puede reducir el volumen del árbol de transmisión.

En los vehículos de motor transversal, el par de reducción está constituido por engranajes cilindricos de dientes helicoidales.

Cuando son necesarias reducciones notables, como en los vehículos pesados, se puede recurrir a una doble reducción, obtenida con un par cónico y uno cilindrico. De este modo, la relación de reducción total puede llegar a ser de 10-20.