cremallera piñon

Utilidad

Permite convertir un movimiento giratorio en uno lineal continuo , o viceversa.

Aunque el sistema es perfectamente reversible, su utilidad práctica suele centrarse solamente en la conversión de giratorio en lineal continuo, siendo muy apreciado para conseguir movimientos lineales de precisión (caso de microscopios u otros instrumentos ópticos como retroproyectores), desplazamiento del cabezal de los taladros sensitivos, movimiento de puertas automáticas de garaje, sacacorchos, regulación de altura de los trípodes, movimiento de estanterías móviles empleadas en archivos, farmacias o bibliotecas, cerraduras..

 Control de avance y retroceso de un taladro sensitivo

Descripción

El sistema está formado por un piñón (rueda dentada) que engrana perfectamente en una cremallera.

 Mecanismo cremallera-piñón

Movimiento en un mecanismo cremallera-piñón                          

Cuando el piñón gira, sus dientes empujan los de la cremallera, provocando el desplazamiento lineal de esta.

Si lo que se mueve es la cremallera, sus dientes empujan a los del piñón consiguiendo que este gire y obteniendo en su eje un movimiento giratorio.

Características

La relación entre la velocidad de giro del piñón (N) y la velocidad lineal de la cremallera (V) depende de dos factores: el número de dientes del piñón (Z) y el número de dientes por centímetro de la cremallera (n).

Mecanismo cremallera-piñón                  

Por cada vuelta completa del piñón la cremallera se desplazará avanzando tantos dientes como tenga el piñón. Por tanto se desplazará una distancia:

d=z/n

y la velocidad del desplazamiento será:

V=N·(z/n)

Si la velocidad de giro del piñón (N) se da en revoluciones por minuto (r.p.m.), la velocidad lineal de la cremallera (V) resultará en centímetros por minuto (cm/minuto).

Según esto, si tenemos un piñón de 8 dientes que gira a 120 r.p.m. y una cremallera que tiene 4 dientes por centímetro, el desplazamiento de la cremallera por cada vuelta del piñón será:

d=z/n=8/4= 2 cm.

y la velocidad de avance (o retroceso) de la cremallera será:

V=120·(8/4)=240 cm por minuto, es decir, avanzará 4 cm por segundo.

Ejemplo cremallera piñón

Otra forma muy útil de realizar estos cálculos es empleando factores de conversión. En el ejemplo anterior haríamos lo siguiente para calcular lo que avanza por vuelta la cremallera:

Ejemplo con factores de conversion

Para calcular la velocidad de avance:

Ejemplo de factor de conversión