Ángulo de hélice: definición, fórmula y cálculo
Definición de hélice
La próxima vez que esté en una ferretería, tome un tornillo y observe las roscas de cerca. La forma formada por las roscas de un tornillo se llama hélice. Los tornillos, engranajes helicoidales y engranajes helicoidales son componentes mecánicos de uso común que tienen roscas helicoidales. Otros lugares en los que puede ver formas helicoidales son los resortes, como el de su bolígrafo en el que se puede hacer clic, o en una balanza, o en la suspensión de su bicicleta o automóvil.
Características geométricas de Helix Key
Primero veamos las características geométricas clave que definen la forma general y el tamaño de una hélice, que puede ver en la figura en su pantalla ahora mismo.
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Hay cuatro parámetros geométricos clave asociados con una hélice:
- Eje: esta es la línea de simetría alrededor de la cual se enrolla la hélice.
- Diámetro: esta es la dimensión lateral más grande de la hélice. Es igual al diámetro del círculo formado por la proyección de la hélice sobre una superficie perpendicular a ella.
- Número de vueltas: este es el recuento de cuántas vueltas tiene la hélice.
- Paso: Esta es la distancia entre dos puntos cualesquiera en la hélice que están separados exactamente 1 vuelta, medida paralela al eje.
Con estos cuatro parámetros, podemos definir exactamente el tamaño y la forma de una hélice.
Ángulos de hélice
Ahora imagina un solo giro de la hélice. Si toma un solo giro y lo desenrolla en una línea recta, la longitud de la línea recta se puede calcular como la circunferencia de un círculo de diámetro, d. El ángulo de la hélice se define como el ángulo subtendido entre esta línea circunferencial desenrollada y el paso de la hélice. Esto se muestra en la figura de su pantalla en este momento.
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Entonces, el ángulo de la hélice se puede calcular como:
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Simple, ¿verdad? Por ejemplo, dada una hélice con un paso de 3 mm y un diámetro de 10 mm, el ángulo de la hélice se puede calcular como:
Ángulo de la hélice = Arctan (10 * 3.1417 / 3) = 84 o
Dado que el ángulo de la hélice se mide desde la dirección axial, si fijamos la longitud total de la hélice, un ángulo de hélice grande implica un mayor número de vueltas, mientras que un ángulo de hélice pequeño implica un número menor de vueltas.
Importancia del ángulo de hélice
El ángulo de la hélice es muy importante para muchas aplicaciones. Veamos un ejemplo simple de una broca. Una broca es una herramienta de corte que se utiliza para perforar agujeros.
Las brocas con ángulos grandes (cerca de 40 ° ) se utilizan para metales blandos no ferrosos como aluminio y magnesio. Además, para agujeros más profundos, un ángulo de hélice más alto ayuda a eliminar la viruta. Las brocas de ángulo de hélice baja (cerca de 10 ° ) se utilizan en metales más duros como el acero.
Resumen de la lección
En esta lección, aprendió los parámetros geométricos clave que definen el tamaño y la forma de una hélice , o la forma formada por las roscas de un tornillo. Estos parámetros son el eje, el diámetro, el número de vueltas y el paso. El ángulo de la hélice se calcula en función del paso y el diámetro de la hélice en la fórmula:
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Los ángulos de hélice más grandes dan como resultado más vueltas por unidad de longitud de la hélice. El ángulo de la hélice es fundamental para muchas aplicaciones, como tornillos, tornillos sin fin y engranajes helicoidales, así como resortes.
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