Diseño en Catia V5 y creación de un catálogo interactivo con 3DVIA de un diferencial Torsen Proyecto Fin de Carrera Autor: Gonzalo Lavado Gómez Tutores: Mª Gloria del Río Cidoncha y Juan Martínez Palacios Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla, Enero de 2013 Diseño en Catia V5 y creación de un catálogo interactivo con 3DVIA de un diferencial Torsen Índice de contenido 1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS................................................................................................. 4 1.1. Introducción..............................................................................................................................4 1.2. Objetivos...................................................................................................................................6 2. DIFERENCIALES.......................................................................................................................... 7 2.1. Introducción: necesidad del diferencial en el automóvil..........................................................7 2.2. El diferencial convencional....................................................................................................10 2.3. Problemática asociada al diferencial.......................................................................................15 2.4. Diferenciales bloqueables.......................................................................................................16 2.5. Diferenciales autoblocantes....................................................................................................17 2.5.1. Diferencial Ferguson.......................................................................................................17 2.5.2. Diferencial autoblocante por conos de fricción..............................................................18 2.5.3. Diferencial autoblocante por discos de fricción Trac-lok ..............................................19 2.5.4. Bloqueo electrónico del diferencial................................................................................20 2.5.5. Diferencial Torsen...........................................................................................................21 2.6. Conclusiones...........................................................................................................................21 3. EL DIFERENCIAL TORSEN....................................................................................................... 22 3.1. Introducción............................................................................................................................22 3.2. Principio de funcionamiento...................................................................................................23 3.3. Torque Biasing Ratio..............................................................................................................26 3.4. Tipos de diferencial Torsen.....................................................................................................27 3.4.1. Torsen T1.........................................................................................................................27 3.4.2. Torsen T2.........................................................................................................................28 3.4.3. Torsen T2R......................................................................................................................29 3.4.4. Torsen T3.........................................................................................................................30 3.5. Vehículos que incorporan un diferencial Torsen.....................................................................31 3.6. Conclusiones...........................................................................................................................33 4. DISEÑO ASISTIDO POR ORDENADOR................................................................................... 34 4.1. Introducción............................................................................................................................34 4.2. Historia del CAD....................................................................................................................35 4.2. Distintos software CAD..........................................................................................................36 4.3. Conclusiones...........................................................................................................................40 5. INTRODUCCIÓN A 3DVIA COMPOSER.................................................................................. 41 5.1. Introducción............................................................................................................................41 5.2. 3DVIA ....................................................................................................................................42 5.3. 3DVIA Composer...................................................................................................................42 5.3.1. Herramientas de 3DVIA Composer................................................................................43 5.4. Otros programas similares a 3DVIA Composer.....................................................................47 5.5. Conclusiones...........................................................................................................................49 6. DISEÑO DE LAS PIEZAS CON CATIA V5............................................................................... 50 6.1. Introducción............................................................................................................................50 6.2. Predimensionado.....................................................................................................................51 6.3. Cálculo de los engranajes.......................................................................................................54 Pág. 1 Diseño en Catia V5 y creación de un catálogo interactivo con 3DVIA de un diferencial Torsen 6.3.1. Nociones básicas.............................................................................................................54 6.3.2. Perfil de los dientes.........................................................................................................55 6.3.3. Cálculo del sistema de engranajes interno......................................................................56 6.3.4. Cálculo de la corona y el piñón.......................................................................................60 6.4. Diseño de piezas.....................................................................................................................62 6.4.1. Satélites...........................................................................................................................62 5.4.2. Planetarios.......................................................................................................................74 5.4.3. Arandelas.........................................................................................................................75 5.4.4. Arandela central..............................................................................................................75 6.4.5. Rodamientos axiales de agujas.......................................................................................76 6.4.6. Caja del diferencial.........................................................................................................76 6.4.7. Ejes portasatélites............................................................................................................82 6.4.8. Topes...............................................................................................................................82 6.4.9. Tornillos M8x16..............................................................................................................83 6.4.10. Corona dentada.............................................................................................................84 6.4.11. Piñón de ataque.............................................................................................................87 6.5. Conclusiones...........................................................................................................................87 7. ENSAMBLAJE............................................................................................................................. 88 7.1 Introducción.............................................................................................................................88 7.2. Ensamblaje de las piezas.........................................................................................................89 7.3. Imágenes fotorrealistas...........................................................................................................92 7.3.1. Introducción....................................................................................................................92 7.3.2. Imagen del conjunto........................................................................................................93 7.3.3. Imagen del conjunto en un ambiente..............................................................................95 7.4. Conclusiones...........................................................................................................................96 8. SIMULACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO...............................................................................