Tornillo Sin Fin

TORNILLO SIN FIN 

En ingeniería mecánica se denomina tornillo sin fin 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".

Relaciones geométricas

Cada vez que el tornillo sin fin da una vuelta completa, el engranaje avanza un número de dientes igual al número de entradas del sinfín. 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 éste de una vuelta, el engranaje avanza un sólo diente.

La expresión por la que se rige este mecanismo es similar a la de las ruedas dentadas teniendo en cuenta el número de entradas del tornillo como elemento motor en este caso: 

   n_1 \cdot e_1 =

   n_2 \cdot Z_2

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 sólo diente, siendo la relación de reducción directamente igual al número de dientes del engranaje.

Dirección de la transmisión


Al contrario que en los sistemas de piñón y cremallera, en general (salvo casos especiales) la dirección de la transmisión del movimiento entre los dos ejes no es reversible, especialmente cuando se usan coeficientes de reducción grande con tornillos de una sola espiral: es el tornillo el que hace girar al engranaje, y no al revés. Esto es debido a que la espiral del tornillo es notablemente perpendicular a los dientes de la rueda, dando un momento de giro prácticamente nulo cuando se intenta hacerla girar. Se trata de una ventaja considerable cuando se desea eliminar cualquier posibilidad de que los movimientos de la rueda se transmitan al tornillo. En cambio, en los tornillos de espirales múltiples, este efecto se reduce considerablemente, debiéndose tener en cuenta la reducción del efecto de frenado, hasta el punto de que el engranaje puede ser capaz de hacer girar al tornillo.

TIPOS

• "Sin garganta". Es el tipo más sencillo. En este caso, las caras exteriores de los dientes coinciden con las superficies iniciales en las que se mecanizan: la del cilindro en el que se inscribe el tornillo, y la de la banda exterior del disco en el que se talla el engranaje. Es decir, son superficies regladas, con sección recta según la dirección de las generatrices del cilindro y del disco.
• "Con una garganta". En una operación adicional, se talla un surco de perfil circular en la cara exterior de los dientes del engranaje (parecido a la garganta con la que se diseñan las poleas para hacer encajar la sección de la cuerda en el perfil del disco). Con esta disposición, los dientes del engranaje se hacen encajar en el diámetro interior de la hélice tallada en el tornillo, mejorando el contacto entre las dos piezas.
• "De doble garganta". Como en el caso anterior, se dispone una garganta en los dientes del engranaje, y además se adapta el contorno del tornillo al del engranaje con el que encaja, adoptando la característica forma de "reloj de arena" (el diámetro del tornillo y el tamaño de sus dientes aumenta desde el centro a los extremos), de forma que se incrementa notablemente la superficie de contacto entre las dos piezas dentadas. Este tipo de mecanismo es de fabricación más compleja, aunque tiene la ventaja de poder soportar cargas mecánicas más altas.² Por su especial geometría, también se denominan "tornillos globulares" o envolventes.

En máquinas de alto rendimiento se ha generalizado el uso del sin fin de "doble garganta".³ Los otros dos tipos se utilizan en la fabricación de dispositivos más sencillos y de menor coste.

VENTAJA Y DESVENTAJA 

FORMULA

VIDEOS 

FUENTES

1. https://www.youtube.com/watch?v=iD2BFG73AWg

2. https://www.youtube.com/watch?v=WS8ZO4_wYCI

3. https://www.google.com.co/search?q=tornillo+sin+fin+ventajas+y+desventajas&biw=1366&bih=623&site=webhp&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CEsQsARqFQoTCMDZ55X5iskCFUfmJgod6uYD7Q

4. https://www.google.com.co/search?q=tornillo+sin+fin+formula&biw=1366&bih=623&site=webhp&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CBoQsARqFQoTCNWbuJD5iskCFQnmJgodX94Dew#imgrc=rt2Bm1S9vxzF5M%3A

5. http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//1000/1102/html/2_tornillo_sinfncorona.html

6. https://www.youtube.com/watch?v=ARHKuoWouJU

7.  https://es.wikipedia.org/wiki/Tornillo_sin_fin