Este documento presenta información sobre engranes de tornillo sin fin. Explica que estos engranes transmiten movimiento y potencia entre ejes perpendiculares y consisten en un tornillo sin fin que impulsa una rueda dentada. También discute conceptos como la resistencia de los dientes de la rueda, la carga dinámica y de desgaste, la capacidad térmica, el mecanizado y materiales de fabricación para el tornillo sin fin y la rueda. Concluye que los reductores de tornillo sin fin son bien acogidos en la indust

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio de Educación Superior
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Extensión. Maracaibo
Edo. Zulia
Trabajo Elementos de Maquinas
Integrantes:
Karla Goitke
Eduardo Valecillos
Maracaibo, 23/ 10/ 2012

2. Índice
Introducción…………………………………………………...……….…. Pg 1
Marco teórico………………………………………………………...……pg 2
Engranajes de Tornillo sin fin………………………………………….…. pg 2
Resistencia De Los Dientes De La Rueda Del Tornillo Sin Fin…...….. pg 3
Carga dinámica de los engranes de tornillo sinfín…………….….…… pg 4
Carga de desgaste para engranes de tornillo sinfín……………….…. pg 4
Capacidad térmica……………………………………………………….. pg 5
Mecanizado del tornillo sin fin y rueda del tornillo sin fin…………… pg 6
Material de Fabricación para el tornillo sin fin………………………… pg 6
Conclusión……………………………………………………………….. pg7

3. Introducción
Uno de los problemas principales de la Ingeniería Mecánica es la transmisión
de movimiento, entre un conjunto motor y máquinas conducidas.Desde épocas
muy remotas se han utilizado cuerdas y elementos fabricados de madera para
solucionar los problemas de transporte, impulsión, elevación y movimiento.
El inventor de los engranajes en todas sus formas fue Leonardo da Vinci, quien
a su muerte en la Francia de 1519, dejó para nosotros sus valiosos dibujos y
esquemas de muchos de los mecanismos que hoy utilizamos diariamente. La
forma más básica de un engrane es una pareja de ruedas, una de ellas
provistas de barras cilíndricas y la otra formada por dos ruedas unidas por
barras cilíndricas. En las siguientes paginas hablaremos de un tipo de engrane
en particular llamado sin fin el cual se la ha dado múltiples funciones en la
industria, se definirá todo lo referente al mismo.

4. Marco Teórico.
Engranajes de Tornillo sin fin.
Los engranajes de tornillo sin fin, o engranajes gusano, se usan para transmitir
movimiento y potencia entre ejes que no se cruzan, por lo general forman 90º
entre si. La transmisión consiste en un sin fin o gusano. En el eje de alta
velocidad, que tiene el aspecto general de una rosca de tornillo: una rosca
cilíndrica helicoidal. Este sin fin impulsa a una corona, que tiene un aspecto
parecido al de un engranaje helicoidal. La figura 8-23 muestra conjuntos de sin
fin y corona típicos. A veces a la corona se el llama corona sin fin o solo corona
o engranaje. Los sin fines y las coronas se consiguen con roscas de mano
derecha o izquierda en el gusano, y los dientes correspondientes, diseñados en
la corona, que afectan la dirección de giro de la corona.
Se consiguen distintas variaciones de la geometría de transmisiones de sinfín.
Lo mas común que se ve en las figuras 8-23 y 8-24, usan un gusano cilíndrico
que engrana en una corona cuyos dientes son cóncavos y abrazan
parcialmente el gusano. A esto se le llama tipo envolvente sencilla de
transmisión sinfín. El contacto entre las roscas del gusano y los dientes de la
corona es a lo largo de una línea, y la capacidad de potencia de transmisión de
potencia es bastante buena. Muchos fabricantes ofrecen este tipo de conjuntos
sinfín como artículos de línea

5. Resistencia De Los Dientes De La Rueda Del Tornillo Sin Fin
Los dientes de la rueda de tornillo sinfín son más débiles que las guías de
tornillo. Para esto se suele aplicar la ecuación de Lewis; para unidades
inglesas:
El paso circular normal Pcn se introduce en la ecuación anterior debido a que el
paso circular Pc suele ser más utilizado para engranes de tornillo sinfín.
Cuando s = sn, la fuerza Fs. obtenida por esta fórmula representa

6. moderadamente la resistencia a la fatiga a flexión del diente de la rueda; b es el
ancho efectivo de la cara de la rueda. Si la suma de los números de dientes de
tornillo sinfín y de la rueda de éste es mayor a 40, se pueden utilizar con
seguridad los siguientes valores generales de Y:
Para:
n = 14 ½°, Y = 0.314
n = 20°, Y = 0.392
n = 25°, Y = 0.470
n = 30°, Y = 0.550
Carga dinámica de los engranes de tornillo sinfín
La carga dinámica de estos engranes se suele calcular mediante:
Donde Ft es la carga transmitida calculada por la ecuación de potencia
aplicada a la rueda dentada; Ft = 33000 HP/vmg, con vmg en ft/min, siendo
vmg la velocidad en la circunferencia primitiva de la rueda, siendo
estrictamente la potencia la de salida.
Carga de desgaste para engranes de tornillo sinfín
Buckingham da una relación aproximada para la carga límite de desgaste Fw
en librasdonde Dg es el diámetro de la rueda, b es el ancho de la cara del
diente y K es un factor que depende de los materiales utilizados, del ángulo de
presión y del ángulo de avance.
Si el servicio es continuo, Fw debe ser mayor o igual que Fd.
Para determinar K se tiene:
Gusano Engrane K

7. Acero, 500 BHN Bronce 80
Acero, 250 BHN Bronce 60
Acero, 500 BHN Bronce templado sup. 115
Acero, 500 BHN Hierro vaciado 50
Capacidad térmica
Si la caja de engranes se calienta con exceso, la película lubricante se puede
adelgazar demasiado y cortarse dando lugar a que se establezca el contacto
directo entre las superficies. Cuando esto ocurre, el rozamiento aumenta, se
genera más calor y, finalmente, se produce una seria abrasión y escoración.
Los lubricantes de presión extrema (EP) reducen estas dificultades cuando los
elementos motriz y conducido son de acero.
En muchas circunstancias la capacidad de transmisión de potencia esta
determinada por la capacidad radiante de la caja o cárter, capacidad que a su
vez depende de las condiciones ambientales.
El calor Q que debe ser disipado en una caja de engranes es igual a la pérdida
debida al rozamiento, la cual se toma a su vez igual a la potencia de entrada
HPi multiplicada por (1 - e), siendo e el rendimiento de la transmisión
expresado en fracción; así:
La cantidad de calor que disipa la caja por convección y radiación depende de
los factores siguientes: el área de la caja, la diferencia de temperatura entre la
caja y el ambiente y la transmitancia o coeficiente de transmisión de calor hcr,
la cual es a su vez función de la temperatura, de la velocidad del aire que
incide en la caja y de otras variables. Como las temperaturas ambientales que
ordinariamente intervienen varían poco, hcr varía con las dimensiones de la
caja y la velocidad del aire. La capacidad de disipación del calor de la caja den
engranes, se expresa por
Donde A es el área radiante de la caja de paredes lisas en pulgadas
cuadradas, t es el aumento de temperatura del lubricante con respecto a la
temperatura ambiente. La máxima temperatura del lubricante no debe exceder,

8. a ser posible, de 88°C (196°F). Para reductores de velocidad de engranes do
tornillo sinfín de envoltura, con exclusión servicio pesado, la AGMA recomienda
un área mínima de la de la base, bridas y aletas o nervios, de
Donde C es la distancia entre los centros en pulgadas.
Mecanizado del tornillo sin fin y rueda del tornillo sin fin
El mecanizado de las coronas de engranaje de tornillo sin fin se puede realizar
por medio de fresas normales o por fresas madre. El diámetro de la fresa debe
coincidir con el diámetro primitivo del tornillo sin fin con la que engrane si se
desea que el contacto sea lineal. El mecanizado del tornillo sin fin se puede
hacer por medio de fresas biocónicas o fresas frontales. También se pueden
mecanizar en el torno de forma similar al roscado de un tornillo.
Material de Fabricación para el tornillo sin fin.
CORONA: Fabricada en bronce de aleación especial norma SAE91700
TORNILLO SINFÍN: Realizado en acero templado, cementado y con rectificado
de flancos para obtener un rendimiento dinámico máximo.
Cajas de reductores
El problema básico en la industria es reducir la alta velocidad de los motores a
una velocidad utilizable por las máquinas. Además de reducir se deben
contemplar las posiciones de los ejes de entrada y salida y la potencia
mecánica a transmitir.

9. Conclusión
Con el tornillo sin fin y rueda dentada podemos transmitir fuerza y movimiento
entre ejesperpendiculares.Se puede concluir que los reductores y
motorreductores de tornillo sinfín son muy bien acogidos en muchas industrias
y máquinas en general por algunas de las siguientes:
capacidad de carga superior a la media
Alta fiabilidad
Alto rendimiento
Marcha muy suave
Excelente comportamiento a situaciones de emergencia
Mantenimiento mínimo