Como equilibrar um eixo de transmissão: etapas corretas, tolerâncias e erros comuns

Uma picape que balança forte a 55 mph e suaviza completamente a 45 mph quase sempre está lutando contra o desequilíbrio da transmissão, o que não é um pneu ruim. O culpado habitual é um peso de equilíbrio que enferrujou anos atrás. Um eixo corretamente balanceado normalmente precisa apenas 15g a 30g de peso de correção em uma máquina de balanceamento para apagar aquele tremor. O problema é que o eixo também deve ser reto, as juntas devem se mover livremente e os flanges devem funcionar concêntricos. Se algum desses três estiver errado, nenhum balanceador no mercado poderá salvar o trabalho.

Por que um eixo de transmissão perde o equilíbrio em primeiro lugar

Aqui está a primeira conclusão: um eixo motor quase nunca fica desequilibrado por conta própria. Algo mudou. Ele perdeu peso, ganhou uma curva ou uma junta desenvolveu folga suficiente para girar a haste em alta velocidade.

As causas realistas, na ordem em que aparecem em uma área de reparos:

• Um peso de equilíbrio soldado caiu. O sal da estrada, os golpes de cascalho e o contato com a estrutura prejudicam uma solda fina.
• O tubo apresenta um amassado ou curvatura, geralmente depois que o eixo foi levantado em um braço de elevação ou o eixo atingiu o fundo com força.
• Uma junta universal ou junta homocinética está desgastada ou emperrada, de modo que o eixo é empurrado para fora do centro uma vez por revolução, em vez de girar de maneira limpa.
• Desgaste das estrias ou um eixo de duas peças remontado com as estrias um dente fora de fase.
• Flanges que foram desparafusados ​​e recolocados na orientação errada, quebrando um par combinado que foi equilibrado como um conjunto.
• Uma espessa camada de lama seca ou graxa assada em um lado do tubo. Lave o eixo e a vibração desaparecerá – essa é a sua resposta.

Observe que apenas os dois primeiros são problemas estritamente de equilíbrio. O resto produz o mesmo sintoma, mas precisa de uma solução diferente.

Exclua tudo que pareça apenas desequilíbrio

Antes que alguém toque em uma máquina de balanceamento, restrinja o campo com algumas perguntas específicas. A pista mais útil é se a vibração segue a velocidade da estrada ou a velocidade do motor.

Se o tremor acompanhar a rotação do motor em vez da velocidade da estrada, equilibrar o eixo é um desperdício de dinheiro. Se ele monitora a velocidade e os picos da estrada em uma faixa estreita, você está diante de um desequilíbrio genuíno ou de um problema de desvio, e o próximo passo é decidir como corrigi-lo.

Dois caminhos reais para um eixo equilibrado

Escolher entre balanceamento de bancada e balanceamento de veículo não é uma questão de gosto. É um compromisso entre precisão e conveniência, e a resposta certa depende de como o veículo é utilizado.

Balanceamento de banco fora do veículo

O eixo sai, vai para uma máquina de balanceamento e a máquina informa tanto a quantidade quanto o ângulo de fase do desequilíbrio. Os pesos de correção são então soldados no lado oposto. Esta é a única rota que também permite que o tubo seja endireitado e medido quanto ao desvio, e a única rota que pode realisticamente atingir uma tolerância residual estreita. O custo é o tempo de inatividade: o veículo está fora de serviço e, em um eixo de duas peças, ambas as metades devem ir juntas para a oficina para que sua fase estriada seja preservada.

Balanceamento no veículo

O veículo permanece no guincho com as rodas motrizes girando livremente, o eixo é acionado até a velocidade que produz a pior vibração e pesos são adicionados ou reposicionados até que o tremor desapareça. A vantagem é que todo o conjunto rotativo é equilibrado em conjunto – eixo, flange e pinhão como uma unidade. A desvantagem é que a precisão é muito menor, muitas vezes reduzindo a vibração apenas pela metade, e o trabalho deve ser feito com muita atenção à segurança.

Como realmente é um trabalho de balanceamento adequado

Uma oficina que desmonta um eixo, gira-o uma vez e solda um peso aleatório está adivinhando. A sequência adequada é assim:

1. Limpe o eixo primeiro. Lama acumulada, graxa seca e subpêlo descascado carregam um peso real em um balanceador e farão com que o operador persiga um fantasma.
2. Meça o desvio. Apoie o eixo em blocos em V e varra o tubo próximo a ambas as extremidades com um relógio comparador. Os limites aceitáveis variam de acordo com o poço, mas muitos poços de automóveis de passageiros devem ficar aproximadamente dentro de 0,010 pol. a 0,020 pol. do desvio total indicado.
3. Confirme a liberdade conjunta. Uma junta universal rígida ou entalhada, ou uma junta homocinética seca, não pode ser compensada com pesos. Conserte a junta, não o equilíbrio.
4. Execute uma linha de base de baixa velocidade na máquina e registre o desequilíbrio em gramas e o ângulo de fase.
5. Coloque um peso experimental de massa conhecida, execute novamente e deixe a máquina calcular a correção final a partir da mudança na amplitude e na fase.
6. Solde o peso final na posição calculada. Mantenha a entrada de calor controlada para que o tubo não distorça e desfaça o trabalho.
7. Verificar. Execute novamente o eixo e repita até que o desequilíbrio residual caia dentro do limite, geralmente em torno 10g a 15g para eixos de automóveis de passageiros, com eixos comerciais mais pesados geralmente aceitos em 20 ga 30 g.

Pular a etapa dois ou três é como um eixo volta à oficina pela segunda vez.

Experimente você mesmo na garagem

Se o veículo precisar permanecer na estrada esta semana, um cuidadoso equilíbrio de campo pode muitas vezes reduzir a vibração para algo tolerável. O método é rudimentar, mas eficaz.

1. Eleve o eixo traseiro com segurança em cavaletes, calce as rodas dianteiras e certifique-se de que as rodas motrizes possam girar livremente.
2. Opere a transmissão até a velocidade onde a vibração é pior. Anote a leitura do tacômetro para que você possa repeti-la com exatidão.
3. Prenda uma braçadeira de mangueira resistente ao redor do tubo a alguns centímetros da extremidade - não próximo a uma costura de solda.
4. Execute novamente, gire a braçadeira cerca de 45 graus ao redor do tubo e execute mais uma vez. Continue girando a braçadeira até encontrar a posição onde a vibração é menor. Essa posição marca o lado claro do eixo.
5. Solde um peso de massa equivalente naquele local. Não deixe a pinça fazendo o trabalho permanentemente; ele irá rastejar e enferrujar.
6. Confirme o resultado na mesma rpm. Se a vibração aumentar acentuadamente com a velocidade em vez de diminuir, pare e envie o eixo para uma oficina de balanceamento – um eixo que ultrapasse sua velocidade crítica é um problema de segurança genuíno, não um aborrecimento.

O balanceamento de campo normalmente leva você até lá. Raramente corresponde a um trabalho de bancada e nunca deve ser tratado como um reparo permanente em um veículo que transporta cargas ou reboca.

Problemas que voltam mesmo depois de um equilíbrio perfeito

Se um eixo recém-equilibrado começar a tremer novamente dentro de algumas centenas de quilômetros, o verdadeiro problema não foi o equilíbrio. Verifique isto antes de culpar a máquina:

• Ângulos de trabalho da transmissão. Um eixo de duas peças remontado com as estrias e um dente fora de fase vibrará de uma forma que nenhum peso pode corrigir.
• Rolamentos de suporte central com borracha quebrada, pré-carga errada ou alojamento desgastado.
• Parafusos de flange soltos ou rebarbas e tinta em uma face de contato que impedem o assentamento do flange.
• Uma alteração na altura do percurso ou no ângulo do pinhão após um kit de elevação, substituição da mola ou reparo do eixo.
• Rolamentos do pinhão ou diferencial desgastados o suficiente para imitar um problema no eixo em velocidades de estrada semelhantes.

Cada um deles produz uma vibração relacionada à velocidade e sobreviverá a qualquer quantidade de peso de correção.

Escolhendo canos e botas que permaneçam em equilíbrio

O problema de equilíbrio mais barato é aquele projetado na fábrica. Um eixo construído em tubo sem costura, endireitado antes da soldagem, balanceado como um conjunto e equipado com pesos soldados por massa e posição manterá sua tolerância durante a vida útil do veículo. Esse é o padrão que vale a pena consultar com um fornecedor, porque um eixo reto e sem folga nas juntas é o único tipo que permanece liso.

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Para veículos que operam com transmissão completa em vez de eixo único, a montagem é tão importante quanto o tubo. Um eixo motor é composto por um tubo, juntas homocinéticas universais ou constantes, uma luva estriada e os pesos de equilíbrio - e cada uma dessas peças contribui para o comportamento da unidade acabada em velocidade. Você pode ler mais sobre como os componentes de uma transmissão se encaixam se você estiver especificando uma substituição em vez de reparar um original.

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Em veículos com tração dianteira e traseira independente, a mesma lógica se aplica ao semi-eixo. Uma bota rasgada é uma passagem só de ida para a vibração: a graxa é jogada para fora, a água e a areia entram, as corridas param e a brincadeira aparece onde não deveria haver nada. Verificar as botas a cada troca de óleo não custa nada e adia a substituição do eixo em dezenas de milhares de quilômetros.

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As máquinas off-road merecem uma menção separada. ATV, UTV e semi-eixos lado a lado convivem com muito mais curso de suspensão e muito mais carga de impacto do que um carro de estrada, portanto, um tubo torto ou uma junta empurrada além de seu ângulo de trabalho é um desgaste normal e não uma exceção. Quando a agitação começar, verifique a retidão do eixo antes de verificar qualquer outra coisa.

Se você tirar uma coisa, faça o seguinte: o desequilíbrio deixa uma assinatura de velocidade na estrada. Uma faixa estreita de velocidade treme e em ambos os lados o veículo é suave. Confirme primeiro esse padrão, depois verifique a retilineidade do tubo e a liberdade das juntas e só depois procure os pesos de correção. Qualquer outra coisa é adivinhação com uma tocha de soldagem.