ENGRANES DE TORNILLO SINFIN

ENGRANES DE TORNILLO SINFIN
El engranaje de tornillo sinfín (fig. 1) se utiliza para transmitir la potencia entre ejes que se cruzan, casi siempre perpendicularmente entre sí. En un pequeño espacio se pueden obtener satisfactoriamente relaciones de velocidad comparativamente altas, aunque quizá a costa del rendimiento en equiparación con otros tipos de engranajes. El contacto de impacto en elengrane de los engranajes rectos y de otros tipos no existe en los de tornillo sinfín. En vez de esto, los filetes deslizan en contacto permanente con los dientes de la rueda, lo que da por resultado un funcionamiento silencioso si el diseño, la fabricación y el funcionamiento son correctos. Como el deslizamiento es mayor, a veces se originan dificultades por el calor debido al rozamiento. Encondiciones extremas de carga la caja o cárter de engranajes se puede calentar.
Fig. 1 Tornillo sinfín y rueda dentada de tornillo sinfín.
La sección de una guía o filete de tornillo sinfín en un plano diametral axial es generalmente de flancos rectos, ya que es la sección de un diente de cremallera envolvente. Si el tornillo sinfín se moviese sin girar en dirección de una línea recta perpendicular aleje de la rueda, la acción de los dientes en un plano que contuviese al eje del tornillo y normal al eje de la rueda sería análoga a la acción del diente de una cremallera sobre una rueda. Los lados rectos de las guías del tornillo facilitan la producción en cuanto a cantidad y exactitud. Las guías o roscas del tornillo pueden ser talladas en un torno o con matrices de estampar, o pueden serfresadas con fresa de disco, talladas por generación o por fresa madre, cepilladas o modeladas.
Paso y Avance
Suele haber una ligera confusión de términos puesto que en el tornillo sinfín el paso es el paso axial Pa, que cuando los ejes son perpendiculares entre sí es el mismo que el paso circular Pc en la rueda dentada de tornillo sinfín; para este caso Pa = Pc. Lo mismo que en los engranajeshelicoidales, los de tornillo sinfín tienen un paso normal Pcn, (fig. 2) pero el ángulo de avance del tornillo , que es el formado por una tangente a la hélice primitiva y el plano de rotación es de uso más cómodo que el ángulo de la hélice w del tornillo.

La distancia axial que avanza la hélice en una revolución es el avance L (paso de hélice). Tanto en el cilindro primitivo cuyo diámetro es Dw, como enlos cilindros de addendum, de base, etc., todas las hélices que forman la guía tienen el mismo avance L, pero el ángulo de avance varía. Si imaginamos una espira de una hélice primitiva desarrollada desde la figura 2 en un plano, obtenemos el diagrama de la figura 3, donde se ve que:
donde vpg es la velocidad en la línea de paso del engrane y vpw es la velocidad en la línea de paso deltornillo, L = avance de la rosca o hélice del tornillo (Ntw x paw). Se tiene que w +w = 90°. La hélice primitiva del tornillo y la hélice primitiva de la rueda tienen sus respectivos ángulo de hélice y ángulo de avance, g = ángulo de avance de la rueda, = ángulo de hélice de la rueda y g + = 90°. Si el ángulo entre ejes es 90°, el ángulo de avance en el tornillo es = , que es el ángulo de hélice de larueda, además w = g.
Fig. 2 Rosca triple.
Mientras los tornillos de fuerza son generalmente de rosca simple, los tornilllos sinfín tienen usualmente roscas múltiples, a no ser que otra ventaja mecánica sea más importante que el rendimiento. Cuando un tornillo sinfín gira una revolución completa, un punto de la circunferencia primitiva de la rueda dentada recorre un arco igual al avance, L = Nw Pa, peropara calcular la relación de velocidad es más fácil hacer uso del número de guías Nw (o entradas) del tornillo y el número de dientes de la rueda Ng; RV=Ng/ Nw.
donde Nt = 1 para un tornillo de guía simple, Nt = 2 para uno de doble guía, etc. si se pretende obtener una transmisión de potencia de alto rendimiento se pueden disponer en el tornillo 4, 6 o más guías.
Fig. 3 Angulo de avance,...