Apuntes Engranes Corona-Sinfin

ENGRANES CORONA – SINFÍN.
Un engranaje sinfín – corona, como puede apreciarse en la figura 1, consta de un sinfín, que es un elemento muy similar a un tornillo y la corona, que es un engrane helicoidal. Los ejes sobre los que se montan estos elementos, comúnmente se encuentran a 90°, aunque es posible emplear otros ángulos.
Una de las principales ventajas del mecanismo sinfín – corona es quela transmisión se realiza sin choques, en una operación suave y uniforme. Sin embargo, el contacto entre dos dientes se realiza con acción deslizante, que aunque proporciona una acción muy suave, produce sobrecalentamiento, debido a las pérdidas.
El sin-fin, generalmente se construye de acero endurecido superficialmente, mientras que la corona se fabrica de bronce.

Fig. 1. Mecanismo de tornillosinfín tipo simplemente envolvente.
TERMINOLOGÍA.
En la figura 2, se ilustra un mecanismo del tipo sinfín-corona. Los elementos tienen el mismo sesgo que los engranes helicoidales cruzados, pero los ángulos de hélice son completamente diferentes. Generalmente el del tornillo es sumamente grande, mientras que el de la rueda o corona es pequeño. Debido a ello es común especificar el ángulo deavance  para el sinfín y el ángulo de la hélice G, los cuales son iguales cuando se tiene los ejes a 90°. En el sinfín, el ángulo de avance es el complemento del de la hélice, como se muestra en la figura.


Fig. 2. Nomenclatura de un mecanismo sinfín-corona de tipo simplemente envolvente.
En este mecanismo, se acostumbra enunciar el paso axial px del tornillo y el paso circular transversal pT(en ocasiones llamado paso circular solamente) del engrane conectado. Esos pasos son iguales si el ángulo de las flechas es de 90°. El diámetro de paso del gusano es medido sobre un plano que contiene al eje de giro del sinfín. Tiene el mismo significado que para los engranes rectos y vale:

Diámetro de paso de la corona.
Puesto que no existe relación con el número de dientes, el tornillosinfín puede tener cualquier diámetro de paso, con la salvedad de que este diámetro debe coincidir con el cortador empleado para tallar los dientes del engrane corona. Se recomienda dar al sinfín un diámetro entre los siguientes límites:

Límites para el diámetro del tornillo sinfín. Donde C es la distancia entre centros. Respetar los límites da por resultado el mejor aprovechamiento de la capacidadde transmisión del mecanismo.

PROPORCIONES DE LOS COMPONENTES.
La forma estandarizada de la cuerda del sinfín es de dientes rectos con un ángulo de presión Ø igual a 14.5° para sinfines de cuerda sencilla y doble y 20° para cuerdas triples y cuádruples. Este ángulo se mide en forma perpendicular a la hélice de paso. Los pasos axiales están estandarizados de uso más común en la tabla 1, juntocon otras medidas de importancia.

TABLA 1. PROPORCIONES LOS ENGRANES SINFÍN-CORONA.
PARÁMETRO
SÍMBOLO
CUERDA SENCILLA Y DOBLE
CUERDA TRIPLE Y CUÁDRUPLE


SINFIN
CORONA
SINFIN
CORONA
ÁNGULO NORMAL DE PRESIÓN
Ø
14.5°
14.5°
20°
20°
DIÁMETRO DE PASO
dw, dG
2.4p+1.1
0.3183pNG
2.4p+1.1
0.3183pNG
ADENDO
a
0.318p
-----------------
0.286p
----------------
ALTURA TOTAL
ht0.686p
-----------------
0.623p
----------------
DIÁMETRO EXTERNO
Do, do
3.036p+1.1
Dt+0.4775p
2.972p+1.1
DG+0.3183p
DIÁMETRO
Dt
---------------
DG+0.636p
------------------
DG+0.572p
ANCHO DE CARA
F
---------------
2.38p+0.25
------------------
2.15p+0.20
PASOS AXIALES ESTÁNDAR [PLG]
Px


La relación de transmisión está dada por la ecuación:

Siendo NG el número desientes de la corona y NW el número de entradas en la cuerda del sinfín.
El sinfín puede tener más de una entrada, tal como se ve el en la figura 3.

Fig. 3. a) sinfín de una sola entrada (sencillo), b) sinfín de dos entradas (doble).
DISEÑO DE UNA TRANSMISIÓN SINFÍN CORONA.
En el diseño de una transmisión sinfín-corona, las cantidades comúnmente especificadas son la potencia a transmitir, la...