piñón cremallera

Mecanismo Piñón-Cremallera
El mecanismo piñón-cremallera tiene por finalidad la transformación de un movimiento de rotación o circular (piñón) en un movimiento rectilíneo (cremallera) o viceversa. Este mecanismo como su mismo nombre indica está formado por dos elementos componentes que son el piñón y la cremallera.
El piñón es una rueda dentada normalmente con forma cilíndrica que describe unmovimiento de rotación alrededor de su eje.
La cremallera es una pieza dentada que describe un movimiento rectilíneo en uno u otro sentido según la rotación del piñón.
El mecanismo piñón-cremallera funciona como un engranaje simple, esto significa que tanto la cremallera como el piñón han de tener el mismo paso circular y, en consecuencia, el mismo módulo.
El paso se puede calcular a partir delas características del piñón:
p =  D / z
p = paso del piñón o de la cremallera.
D = diámetro primitivo del piñón.
z = número de dientes del piñón.
Las velocidades de ambos elementos están determinadas, fundamentalmente, por las dimensiones del piñón. En concreto:
V =  D / 2
V = Velocidad de la cremallera
 = Velocidad de giro del piñón
Habitualmente el piñón actúa como elemento motor yla cremallera, como elemento conducido, así podemos realizar la transformación de movimientos circulares en movimientos rectilíneos.
Mecanismos de transformación piñón-cremallera
El mecanismo piñón-cremallera tiene distintas aplicaciones como las que vamos a exponer a continuación.
La primera aplicación que podemos dar al mecanismo piñón-cremallera es en la dirección de un automóvil que lemostramos en el siguiente esquema.

Configuración de la dirección: El sistema de dirección consiste en el volante de dirección y la unidad de la columna de dirección, que transmite la fuerza de dirección del conductor al engranaje de dirección, la unidad del engranaje de dirección, que lleva a cabo la reducción de velocidad del giro del volante de dirección, transmitiendo una gran fuerza a laconexión de dirección, y la conexión de dirección que transmite los movimientos del engranaje de dirección a las ruedas delanteras.
Columna de dirección: consiste en el eje principal, que transmite a la rotación del volante de dirección, al engranaje de dirección y un tubo de columna, que monta al eje principal de la carrocería. El tubo columna incluye un mecanismo por el cual se contrae absorbiendo elimpacto de la colisión con el conductor, en el caso de una.
Engranaje de dirección: no solamente convierte la rotación del volante de dirección a los movimientos los cuales cambian la dirección de rodamiento de los neumáticos. Este también reduce la velocidad del giro del volante de dirección al fin de aligerar la fuerza de operación de la dirección, incrementando la fuerza de la operación ytransmitiendo esta a las ruedas delanteras.
Engranaje de dirección piñón-cremallera: Las rotaciones de un engranaje (piñón) en el extremo del eje principal enganchan con los dientes que son apoyados en una barra (cremallera) cambiando este giro a un movimiento de izquierda a derecha.
Otra aplicación también de este mecanismo es en la taladradora de columna, como podemos observar en el esquemasiguiente:

Las operaciones desarrolladas en este tipo de taladro son las siguientes:
Movimiento de trabajo: el motor transmite su movimiento al mandril mediante la correa L, solidario del árbol motor, con el cono de poleas (es una serie de poleas de diámetro diverso, pero solidarias unas con otras y con el mismo eje de rotación)del cabezal M, solidario del árbol del mandril.
Variando por medio dela correa l la conexión entre los dos conos de poleas M y N, varían las relaciones entre los diámetros y , por consiguiente, entre las velocidades del árbol motor y del árbol conducido. Para cada polea del cono L existen cinco posibilidades de conexión diversas con el cono M y, por tanto, cinco relaciones de velocidad diferentes. Las poleas posterior y del cabezal pueden ser cambiadas entre si,...