Representacion Grafica de Las Roscas

7/16/2019 Representacion Grafica de Las Roscas

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EPRESENTACION GRAFICA DE LAS ROSCAS

dibujo detallado de las roscas es muy difícil de realizar, esto obliga a reemplazarlo por algún símbolo que represente un ejescado. La siguiente figura muestra las representaciones simplificadas en Europa y Norte América. Nosotros utilizamosncipalmente la representación europea.

POS DE ROSCAS

isten varios tipos de rosca, como por ejemplo las roscas métricas (M), la rosca unificada fina (UNF), la rosca unificada normaorriente) (UNC), la rosca Witworth de paso fino (BSF), la rosca Witworth de paso normal (BSW o W), entre otras. Las diferencbasan en la forma de los filetes que los hacen más apropiados para una u otra tarea, las roscas indicadas son las más utilizaelementos de unión. En la figura siguiente se aprecian varias formas de roscas, los filetes triangulares son utilizados en pern

ercas, los filetes redondos son utilizados en uniones rápidas de tuberías, finalmente las roscas rectangulares en general se ura ejercer fuerza en prensas.





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INTRODUCCIÓN

Se llama en mecánica tornillo a cualquier pieza que tenga una parte cilíndrica o casi cilíndrica con un canal enforma de hélice continua.

Si una pieza posee un agujero cilíndrico cuya superficie interna esta acanalada diremos que es una tuerca.

Los tornillos y las tuercas tienen innumerables aplicaciones: sujetar unas piezas a otras, como los tornillos que

unen el motor del automóvil al bastidor, transmitir y transformar fuerzas, como el husillo de una prensa, guiar un movimiento etc.

Los tornillos se utilizan para unir entre si diversas partes de una maquina. Así, el mecánico debe conocer perfectamente los diferentes tipos de rosca comercial así como el método e especificar las toleranciasdeseadas para el montaje entre tornillo y tuerca.

La industria moderna ha desarrollado un sistema de roscas intercambiables normalizadas, el cual hace posiblela producción en masa de elementos de fijación roscados y tornillos para la transmisión del movimiento entoda clase de maquinas de precisión. Las roscas se utilizan también como un medio de para las mediciones de

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precisión; el micrómetro, por ejemplo, depende del principio de la rosca para obtener mediciones dentro dediezmilésimas de pulgada, o de medias centésimas de milímetro.

1. HISTORIA DE LAS ROSCAS

Los tornillos y las roscas se han venido usando durante siglos como medios de unión o de fijación de las

piezas metálicas conjuntamente. Así, la idea de constituir una forma similar al roscado parece remontar bastante lejos en la historia, puesto que Arquímedes fue el primero que tuvo la idea de de enrollar un tubosegún una hélice geométrica, sobre la periferia de un cilindro, con el objeto de constituir un dispositivoelevador de agua.

Ya en aquella época la idea del roscado pudo ser dada por la observación de cómo penetra en la madera unatijereta. Pero, de todas formas, los primeros tornillos necesariamente tuvieron que ser a mano.

En cuanto a las primeras tuercas, fueron ejecutadas mediante un diente metálico incrustado en el primer filetede un tornillo de madera.

En la edad media, las tuercas y los tornillos ya se empleaban para la sujeción de armaduras y de las corazas.La ventaja principal del uso de las roscas es que las piezas pueden montarse y desmontarse sin deteriorarse.

Se utilizaban igualmente los tornillos de madera después de la aparición de la imprenta, puesto que todas las prensas de imprimir los llevaban. Desde esa época la forma de los tornillos y de las tuercas fue haciéndosemas precisa a medida que su reproducción se multiplicaba.

2. CLASIFICACIÓN DE LAS ROSCAS

Las roscas pueden clasificarse de variadas maneras.

Según el número de filetes:

Roscas de una sola entrada, que tienen un filete.

Roscas de varias entradas, con varios filetes.

Según la forma del filete pueden ser:

Roscas triangulares, cuando la sección del filete tiene la forma aproximada de un triangulo. Son las másusadas.

Roscas trapeciales, cuando la sección del filete tiene forma de trapecio isósceles.

Roscas cuadradas.

Roscas redondas.

Roscas de diente de sierra, cuya sección tiene la forma de un trapecio rectángulo

Según su posición las roscas se clasifican en:

Roscas exteriores si pertenecen al tornillo.





roscas interiores si pertenecen a la tuerca.

Según su sentido se dividen en:

Rosca a derecha cuando avanza o gira en sentido de las manecillas del reloj.

rosca a izquierda cuando avanza o gira en sentido contrario a las manecillas del reloj.

3. PARTES FUNDAMENTALES DE UNA ROSCA

TÉRMINOS Y DEFINICIONES

diámetro mayor: Se le conoce también como diámetro exterior y nominal de la rosca. Es el diámetromáximo del filete del tornillo o de la tuerca.

Diámetro menor: también conocido como diámetro interior, del núcleo o de raíz. Es el diámetromínimo del filete de tornillo o tuerca.

Diámetro primitivo: En una rosca cilíndrica, es el diámetro de un cilindro imaginario cuya superficiecorta los filetes en puntos tales que resulten iguales al ancho de los mismos y al de los hoyoscortados por la superficie de dicho cilindro. En una rosca cónica, es el diámetro sobre un conoimaginario medido a una distancia dada desde un plano de referencia perpendicular al eje; lasuperficie del cono imaginario corta los filetes en puntos tales que resulten iguales al ancho de losmismos y el de los huecos cortados por la misma superficie.

Paso: Es la distancia desde un punto de un filete al punto correspondiente del filete siguiente, medida paralelamente al eje. Puede darse en milímetros en pulgadas o en función del numero de filetes por pulgada, de acuerdo con las siguientes relaciones:

-Paso en pulgadas = 1/numero de filetes por pulgada

-Paso en milímetros = 25,4/numero de filetes por pulgada

Avance: Es la distancia que avanza un filete en una vuelta. En roscas de un solo filete, o de unaentrada, el avance es igual al paso; en roscas de filete doble o de dos entradas el avance que es el

paso real, es igual al doble del paso, que viene a ser un paso ficticio; en roscas de triple filete elavance es igual a tres veces el paso; etc.

Angulo del filete: Es el ángulo formado por los flancos del filete, medido en el plano.

Angulo de la hélice: Es el ángulo formado por la hélice del filete en el diámetro primitivo, con un plano perpendicular al eje.

Cresta: Es la pequeña superficie superior del filete que une los dos flancos del mismo.

Raíz: Es la superficie del fondo que une los flancos de los filetes adyacentes.

Flanco: Es la superficie del filete que une la cresta con la raíz.

Eje de la rosca: es el del cilindro o cono en que se ha tallado la rosca.





Base del filete: Es la sección inferior del filete, o sea, la mayor sección entre dos raíces adyacentes.

Profundidad de la rosca: es la distancia entre la cresta y la base del filete, medida normalmente al eje.

Numero de filetes. Es el número de filetes en una longitud determinada que casi siempre es una pulgada.

Longitud de acoplamiento: Es la longitud de contacto entre dos piezas acopladas por rosca, medidasaxialmente.

Altura de contacto: Es la altura de contacto entre filetes de dos piezas acopladas medidasradialmente.

Línea primitiva o de flanco: Es una generatriz del cilindro o cono imaginarios especificados en la 3°definición.

Grosor del filete: Es la distancia entre los flancos adyacentes del filete, medida a lo largo o paralelamente a la línea primitiva.

Discrepancia: Es una diferencia prescrita intencionadamente en las dimensiones de las piezasacopladas, la cual no permite que se rebasen ni la holgura mínima ni la interferencia máxima queconvienen al acoplamiento.

Tolerancia: Es la magnitud de variación permitida en la medida de una pieza.

Medida básica: Es la medida normal, teórica o nominal, a partir de la cual se consideran todas lasvariaciones.

Holgura de cresta: Se encuentra definida en el perfil de un tornillo como el espacio que queda entreuno cualquiera de sus filetes. Y la raíz del filete correspondiente en la pieza de acoplamiento.

Acabado: Es el carácter de la forma y superficie de un filete de rosca o de otro producto.

Ajuste: Es la relación entre dos piezas acopladas con referencia a las condiciones de acoplamiento,las cuales pueden dar lugar a ajustes forzados, apretados, medios, libres y holgados. La calidad delajuste depende a la vez de la medida relativa y del acabado de las piezas acopladas.

Zona neutra: Es la zona de discrepancia positiva.

Limites: Son las dimensiones extremas permitidas por la tolerancia aplicada a una pieza.

4. SISTEMAS DE ROSCAS

En la industria se han utilizado gran cantidad de tipos de roscas. Para disminuir confusiones y ahorrar gastosse ha procurado en los diversos países normalizar las roscas, en otras palabras, darles dimensiones exactas yclasificarlas según su forma, utilidad y aplicaciones; dentro de cada uno de esos grupos establecer las

proporciones más convenientes y una serie de medidas normales convenientemente escalonadas para que puedan cubrir las necesidades más comunes.

Se llama Sistema de Roscas a cada uno de los grupos en que se pueden clasificar las roscas normalizadas conespecificaciones o reglas que deben cumplir. Estas se refieren a los siguientes puntos:





Forma y proporciones el filete

Escalonamiento de los diversos diámetros.

Paso que corresponde a cada uno de los diámetros

Tolerancias que se admiten en las medidas

Los principales sistemas empleados los clasificaremos para su siguiente estudio según el organigrama:

4.1. ROSCAS DE SUJECIÓN

Se llaman así las roscas empleadas en la construcción normal mecánica para la fijación energética dedeterminadas piezas de máquinas. Éstas roscas tienen, en general, filete de sección triangular en forma detriangulo isósceles o equilátero, pero no un triangulo perfecto, sino con el vértice truncado en forma recta oredondeada. Al fondo de la rosca también se le da forma truncada o redondeada.

En la práctica el perfil de la tuerca no encaja perfectamente con el tornillo sino que se hacen las roscas con

juego en los vértices ajustando los flancos.

Se exceptúan las roscas estancas, aquellas que no dejan ningún escape, para evitar la salida de gases olíquidos. En éstas se suprime completamente el juego haciendo el fondo y la cresta del tornillo exactamentecon el mismo perfil que la cresta y el fondo de la tuerca.,

En las roscas de sujeción, como el ajuste solo se hace en los flancos, no tiene importancia la exactitud de losdiámetros interior y exterior, con tal que las crestas de una rosca no puedan tocar los fondos de la otra al a quese acoplan, en cambio tiene gran importancia la exactitud del diámetro medio o diámetro de los flancos puesde el depende el buen ajuste de la rosca.

4.1.1 ROSCA WHITWORTH

El sistema whitworth normalizado en Francia con el nombre de paso de gas es la forma de rosca de mayor antigüedad conocida. Es debida a Sir Joseph Whitworth, que la hizo adoptar por el instituto de ingenierosciviles de Inglaterra en 1841. Sus dimensiones Básicas se expresan en pulgadas inglesas: 25,4 Mm.

4.1.1.1Forma del filete

El tornillo está engendrado por el enrollamiento en hélice de un tornillo isósceles cuyo ángulo en el vérticesuperior es de 55°. La base de este triangulo, situada paralelamente al eje del cilindro de soporte, es, antes detruncada, igual al paso del tornillo

La parte superior y las base del triangulo primitivo isósceles se rodean hasta 1/6 de la altura teórica. Este tipode rosca da un ajuste perfecto.

4.1.1.2 Dimensiones





D = Diámetro nominal del tornillo expresado en pulgadas inglesas (25.4 Mm.)

P = Paso expresado en número de hilos por pulgada

h = altura de los filetes = 0,6403 P.

r = radio de las truncaduras = 0,1373 P

d = diámetro de mandrinado de la tuerca = D-1,2086 P

4.1.1.3Usos

Como su nombre lo indica, es especialmente utilizada esta rosca para tubos de conducción de gas, tubos decalefacción central y tubos para alojar conductores eléctricos. Así mismo es utilizada para construcción demaquinaria no solo en los países de habla inglesa sino también en los que utilizan el sistema métrico decimal.

Como rosca de sujeción, no se debe utilizar en diámetros pequeños, porque el paso resulta en ellos demasiadogrande y así la rosca no puede sujetar bien en estos casos se debe sustituir por la rosca métrica.

TABLA DEL SISTEMA WHITWORTH

Diámetroexterior en

pulgadas

Número dehilos por

pulgada

DIMENSIONES EN MILÍMETROS

Diámetroexterior

Diámetro medioDiámetrodelnúcleo

Paso

1/8 40 3,175 2,768 2,362 0,6355/32 32 3,969 3,461 2,952 0,794

3/16 24 4,762 4,085 3,407 1,058

7/32 24 5,556 4,879 4,201 1,058

1/4 20 6,349 5,536 4,723 1,269

5/16 18 7,937 7,033 6,130 1,411

3/8 16 9,524 8,508 7,492 1,587





7/16 14 11,120 9,950 8,789 1,814

1/2 12 12,699 11,344 9,989 2,116

9/16 12 14,287 12,931 11,576 2,116

5/8 11 15,874 14,396 12,918 2,309

11/16 11 17,465 15,983 14,505 2,309

3/4 10 19,049 17,423 15,797 2,539

13/16 10 20,637 19,010 17,384 2,539

7/8 9 22,224 20,417 18,610 2,822

15/16 9 23,812 22,004 20,197 2,822

1 8 25,399 23,366 21,333 3,174

1 1/8 7 28,574 26,251 23,927 3,628

1 1/4 7 31,749 29,426 27,102 3,628

1 3/8 6 34,924 32,213 29,502 4,233

1 1/2 6 38,099 35,388 32,677 4,233

1 5/8 5 41,279 38,021 34,768 5,0791 3/4 5 44,449 41,196 37,943 5,079

1 7/8 4,5 47,624 44,099 40,395 5,644

2 4,5 50,799 47,184 43,570 5,644

2 1/8 4,5 53,974 50,359 46,745 5,644

2 1/4 4 57,148 53,082 49,016 6,349

2 3/8 4 60,323 56,258 50,192 6,349

2 1/2 4 63,498 59,432 55,366 6,349

2 5/8 4 66,673 62,608 58,542 6,349

2 3/4 3,5 69,848 65,200 60,552 7,257

2 7/8 3,5 73,023 68,376 63,789 7,257

3 3,5 76,198 71,550 66,904 7,257

4.1.1.4 TABLA DEL SISTEMA WHITWORTH

4.1.2 SISTEMA INTERNACIONAL S.I.

El roscado S.I. deriva del sistema francés que fue instituido en Paris el 10 de mayo de 1895 a petición de losindustriales de aquel país, para reemplazar los múltiples roscados existentes hasta entonces hasta entonces,que por su variedad constituían un serio obstáculo para la industria.

La forma del filete era ya el triangulo equilátero, con truncaduras de 1/8 de la altura teórica del filete en elvértice superior y en la base; la única crítica que se hizo a éste sistema francés de roscas fue respecto a sucarencia de holgura en el fondo del filete que es conveniente en todo roscado, el ajuste de este roscado es

perfecto.

Este sistema se deriva de la rosca métrica, sistema fundado en el sistema métrico decimal y en el que sólovarían algunos detalles en el fondo de la rosca ya que el resto es igual para todos los sistemas.





En cuanto a la forma del filete, el tornillo resulta engendrado por el enrollamiento a la derecha, en hélice, deun triángulo equilátero truncado, cuyo lado situado paralelamente al eje del cilindro soporte,

Es antes de truncarlo, igual al paso del tornillo.

El triángulo primitivo equilátero está truncado por dos paralelas a su base trazadas respectivamente a 1/8 de la

altura a partir del vértice superior y de la base.

La altura del filete medida entre las truncaduras es, por consiguiente, igual a los ¾ de la altura del triangulo primitivo.

En lo que respecta al vacío existente entre tornillo y tuerca en el fondo de los ángulos entrantes del perfil elahondamiento debido a tal vacío no debe exceder de 1/16 de la altura del triángulo primitivo.

4.1.2.1 Dimensiones

D = diámetro nominal después de la truncadura.

P = paso expresado en milímetros.

h = altura teórica del filete = 0.866P

h1 = altura práctica del filete = h x 13/16 = 0,703P

h2 = altura de contacto de los filetes = h x 12/16 = 0,649P.

d = diámetro de mandrinado de la tuerca = D - 1.299P.

= diámetro medio en los flancos del filete.





r = redondeado del fondo del filete = 0.054P.

4.1.2.2 Usos

Casi toda la tornilleria mecánica internacional utiliza éste sistema de roscado, que satisface para la mayoría delas uniones para tornillos y tuercas, por tornillos y taladros roscados, por prisioneros y tuercas, etc. Es, en

total, el sistema de roscado más extendido actualmente.

4.1.3 ROSCA MÉTRICA FRANCESA

Se diferencia del sistema internacional en que los fondos de rosca son rectos en vez de redondeados y queteóricamente no existe el juego. En la práctica ésta diferencia queda casi anulada. La rosca métrica francesa esuna adaptación al sistema métrico de la rosca americana Sellers.

4.1.4 ROSCA MÉTRICA DIN

Se diferencia del sistema internacional en que el redondeamiento del fondo del tornillo y el truncamiento de lacresta del filete de la tuerca son mayores. Con esto se consigue una mayor resistencia en el tornillo y una

mayor facilidad en el roscado.

El sistema internacional se hace prácticamente el taladro de la rosca con un valor mayor del teórico, lo cualanula casi totalmente la diferencia que existe entre éste sistema y el DIN.

4.1.2.3 TABLA DEL SISTEMA INTERNACIONAL

TABLA DEL SISTEMA INTERNACIONAL

diámetroexterior enMm.

Paso enMm.

Diámetromedio

Diámetro demandrinado de latuerca

diámetroexterior enMm.

Paso enMm.

Diámetromedio

Diámetro demandrinadode la tuerca

1,6 0,30 1,405 1,210 36 4,00 33,402 30,804

1,8 0,40 1,540 1,280 39 4,00 36,402 33,804

2 0,40 1,740 1,480 42 4,50 39,077 36,154

2,2 0,45 1,907 1,615 45 4,50 42,077 39,154

2,5 0,45 2,207 1,915 48 5,00 44,752 41,504

3 0,60 2,610 2,220 52 5,00 48,000 45,504

3,5 0,60 3,110 2,720 56 5,50 52,428 48,885

4 0,75 3,513 3,025 60 5,50 56,428 52,855

4,5 0,75 4,013 3,525 64 6,00 60,103 56,206

5 0,90 4,415 3,830 68 6,00 64,103 60,206

5,5 0,90 4,915 4,330 72 6,00 68,103 64,2066 1,00 5,350 4,701 76 6,00 72,103 68,206

7 1,00 6,350 5,701 80 6,00 76,103 72,206

8 1,25 7,188 6,376 85 6,00 81,103 77,206

9 1,25 8,188 7,376 90 6,00 86,103 82,206

10 1,50 9,026 8,051 95 6,00 91,103 87,206

11 1,50 10,026 9,051 100 6,00 96,103 92,206





12 1,75 10,863 9,726 105 6,00 101,103 97,206

14 2,00 12,701 11,402 110 6,00 106,103 102,206

16 2,00 14,701 13,402 115 6,00 111,103 107,206

18 2,50 16,376 14,752 120 6,00 116,103 112,206

20 2,50 18,376 16,752 125 6,00 121,103 117,206

22 2,50 20,376 18,752 130 6,00 126,103 122,206

24 3,00 22,051 20,702 135 6,00 131,103 127,206

27 3,00 25,051 23,102 140 6,00 136,103 132,206

30 3,50 27,727 25,453 145 6,00 141,103 137,206

33 3,50 30,727 28,453 150 6,00 146,103 142,206

Las dimensiones de estas roscas son de las normas C.N.M. 3 y C.N.M. 132 del comité de normalización del lamecánica.

4.1.5 SISTEMA SELLERS o UNITED STATES STANDARD (U.S.S.)

El roscado del sistema Sellers es corrientemente aplicado en los estados unidos. Fue establecido por WilliamSellers, industrial de Filadelfia, quien lo hizo aceptar oficialmente por el Franklin Institute, en 1864. Al igualque en el sistema Whitworth, sus dimensiones base se expresan en pulgadas inglesas.

La rosca del sistema Sellers (S.S.) o nacional americana tiene la forma del filete semejante a la rosca métrica.

En cuanto a la forma del filete está engendrado por el enrollamiento en hélice de un triángulo equiláterotruncado, cuyo lado situado paralelamente al eje del núcleo es, antes de truncarlo, igual al paso del tornillo.

El triángulo primitivo está truncado por dos paralelas a su base, respectivamente distanciadas de su vérticesuperior y de la base 1/8 de la altura teórica.

La altura práctica de los filetes es igual a los ¾ de la altura del triángulo inicial. Esta rosca como lo precedente, da un ajuste perfecto.

4.1.5.1 Dimensiones





D = diámetro nominal del tornillo, expresado en pulgadas inglesas (25,4mm.)

P = paso expresado en número de hilos por pulgada.

h = altura de los filetes = 0.649P.

d = diámetro de mandrinado de la tuerca = D - 1,299P

TABLA DEL SISTEMA SELLERS O UNITED STATES STANDARD (U.S.S.)

Diámetroexterior en

pulgadas

Número dehilos por

pulgada

DIMENSIONES EN MILÍMETROS

Diámetroexterior

Diámetromedio

Diámetrodel

Paso

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