Sistema
Sinfín Corona
En ingeniería mecánica se denomina tornillo sinfín a un
dispositivo que transmite el movimiento entre ejes que son perpendiculares
entre sí, mediante un sistema de dos piezas: el "tornillo" (con
dentado helicoidal), y un engranaje circular denominado "corona".
Cada vez que el tornillo sinfín da una vuelta completa, el
engranaje avanza un número de dientes igual al número de entradas del sin fin.
El tornillo sin fin puede ser un mecanismo irreversible o no, dependiendo del
ángulo de la hélice, junto a otros factores.
La velocidad de giro del eje conducido depende del número
de entradas del tornillo y del número de dientes de la rueda. Se puede entender
el número de entradas del tornillo como el número de hélices simples que lo
forman. En la práctica la mayoría de tornillos son de una sola entrada, por lo
que cada vez que esté de una vuelta, el engranaje avanza un solo diente.
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Mientras los
tornillos de fuerza son generalmente de rosca simple, los tornillos sinfín
tienen usualmente roscas múltiples. Al número de roscas de un tornillo sinfín
se le llama número de entradas. Este valor determina la velocidad
de giro de la corona de salida.
Si el sinfín es de
una sola entrada, por cada vuelta que gira el tornillo, la corona avanza un
diente. O lo que es igual para que la corona de una vuelta completa el tornillo
sin fin ha debido girar tantas vueltas como dientes tiene la corona.
En el esquema de la
figura superior el sinfín es de dos entradas, por lo que cada vuelta de éste,
la corona avanza dos dientes.
La velocidad de
giro de ambos ejes dependerá del número de dientes de la corona (Z2)
como del número de entradas (e1) del tornillo sinfín y viene dada por:
Por lo tanto, la
relación de transmisión del sistema es:
La relación de
transmisión de velocidad siempre será menor que la unidad, es decir el
mecanismo producirá reducción de velocidad. Debido a que es el mecanismo que
consigue valores elevados de reducción de velocidad se emplea en tacómetros,
carros de máquinas herramientas, cremalleras de dirección para automóviles,
contadores de agua y eléctricos, juguetería, ...
Donde:
n= número de vueltas.
Z= número de dientes de la rueda conducida.
e= número de entradas del tornillo sin fin.
Teniendo en cuenta que e
siempre es mucho menor que Z, la
relación de transmisión siempre será menor por lo que actuará como un reductor
de velocidad. En el caso habitual de una sola entrada (e=1), el tornillo sin fin se hace equivalente a un engranaje que
tuviese un solo diente, siendo la relación de reducción directamente igual al
número de dientes del engranaje.
el engranaje. Se puede deducir de todo ello que el sistema
posee una relación de transmisión muy baja, o lo que es lo mismo, es un
excelente reductor de velocidad y, por lo tanto, posee elevada ganancia
mecánica. Además de esto, posee otra gran ventaja, y es el reducido espacio que
ocupa.
Para hallar las revoluciones de la corona debemos de tener
en cuenta la siguiente formula:
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