Tornillo sin fin

Un mecanismo especial

Es un mecanismo formado por un engranaje que se acopla a otro en forma de tornillo, de tal forma que éste lo podemos considerar como si sobre un cilindro enrollamos en forma de rosca un diente que fuese flexible.
Tornillo sin fin


En este mecanismo, el tornillo sin fin ha de ser el motriz y el engranaje el conducido. Si intentamos hacer girar el mecanismo accionando el eje del engranaje, nos daríamos cuenta de que el sistema queda bloqueado.


El funcionamiento es muy simple: por cada vuelta del tornillo, el engranaje gira un solo diente o lo que es lo mismo, para que la rueda dé una vuelta completa, es necesario que el tornillo gire tantas veces como dientes tiene 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.

El tornillo es considerado una rueda dentada con un solo diente que ha sido tallado helicoidalmente (en forma de hélice). A partir de esta idea, se puede deducir la expresión que calcula la relación de transmisión:


Para calcular la velocidad de giro de un sistema de transmisión de movimiento usábamos la siguiente expresión:

Velocidad del eje conductor= Velocidad del eje motriz × i.


Los tornillos sin fin pueden estar formados por varios dientes aunque lo más normal es que sólo tenga uno, por lo que la expresión anterior el numerador será 1. Esto te da idea de la gran reducción de velocidad que se puede hacer con un sistema con un tornillo sin fin.

Ejemplo

Tenemos un motor en cuyo eje hemos instalado un tornillo sin fin y que acoplamos a un engranaje de 14 dientes. Vamos a calcular la velocidad a la que girará el engranaje si suponemos que el motor lo hace a 2800 rpm.

i=1/14
wT =2800 x (1/14) = 200 rpm

Como ya hemos comentado más arriba el mecanismo de tornillo sin fin funciona siempre que el movimiento motriz parta de dicho tornillo, nunca del engranaje ( es un mecanismo no reversible). Esta peculiaridad hace que sea un mecanismo muy apropiado para hacer una maqueta de una grúa ascensor, etc., ya que impide que la carga descienda cuando el motor está parado.