SINFÍN PIÑÓN

Utilidad

Transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes que se cruzan perpendicularmente.

Se emplea en mecanismos que necesiten una gran reducción de velocidad y un aumento importante de la ganancia mecánica: clavijas de guitarra, reductores de velocidad para motores eléctricos, limpiaparabrisas de los coches, cuentakilómetros...

Descripción

Este mecanimos tiene importantes ventajas:

Ofrece una gran reducción de velocidad y, por tanto, un aumento importante de la ganancia mecánica. Téngase en cuenta que el sinfín solamente tiene un diente mientras que el piñón puede tener los que queramos.

Esa gran ganancia mecánica y la posición relativa de los dientes hace que el mecanismo sea irreversible, por lo que no es posible hacerlo funcionar si conectamos el piñón al árbol motriz y el sinfín al conducido.

El espacio que ocupa es mínimo en relación a otras opciones (multiplicador de velocidad, tren de engranajes...).

Para la construcción de este mecanismo necesitamos dos ejes (árboles) que se crucen a 90º sin cortarse: uno motriz (árbol conductor, a través del que llega el movimiento giratorio) y otro útil (unido al receptor); un piñón y un sinfín que engrane con el piñón. Los ejes tienen que tener su propio soporte para mantener en su sitio cada operador (la mayoría de las veces se introduce todo el mecanismo en una caja que hace de soporte y sistema de protección).

El piñón tiene los dientes cóncavos e inclinados y siempre se conecta al eje conducido, con el que gira solidario.

El sinfín siempre se conecta al eje motriz (eje conductor), del que obtiene el giro. Este eje suele estar movido por una manivela (para el accionamiento manual) o un motor eléctrico.

Características:

En este mecanismo, por cada vuelta completa del sinfín se obtiene solamente el avance de un diente del piñón. Por tanto, si queremos que el píñón de una vuelta completa, el sinfín tiene que dar tantas vueltas como dientes tenga aquel, lo que proporciona una gran reducción de velocidad y, consecuentemente, una gran ganancia mecánica.

Como en toda transmisión por ruedas dentadas se cumple:

N1 x D1 = N2 x D2 , donde:

N1 es la velocidad del eje motriz

N2 es la velocidad del eje conducido

D1 es el número de dientes de la rueda conductora

D2 es el número de dientes de la rueda conducida

y en este caso N1=1 (pues el sinfín solamente tiene un diente, pero enrollado helicoidalmente), por lo que la velocidad en el eje conducido será:

N2 = N1/D2

Es decir, en este mecanismo la velocidad del eje conducido (N2) es la del conductor (N1) dividido por el número de dientes del piñón (D2). Por lo tanto, cuanto mayor sea el número de dientes del piñón menor será la velocidad que obtenemos en el eje conducido.

Este mecanismo es especialmente apreciado debido a las altas reducciones de velocidad que permite conseguir (superiores a 60:1). A esto hemos de añadir su capacidad para trabajar con ejes a 90º, su pequeño tamaño en relación a la potencia que puede transmitir y su funcionamiento silencioso.