MEDICION, VERIFICACION Y TOLERENCIAS DE ROSCAS EN ENGRANES

UNIDAD III MEDICION, VERIFICACION Y TOLERENCIAS DE ROSCAS EN ENGRANES

Competencia específica a desarrollar

Medir y verificar las magnitudes de elementos roscados y engranes con los instrumentos adecuados.

3.1 ROSCAS

Los registros más antiguos del tornillo se encuentran en los escritos de Arquímedes. En la edad media se utilizaban tornos para tallar las roscas, en los periodos posteriores se utilizaban matrices. La punta aguda de barrena apareció hasta 1846. en 1841, Sir. Joseph Whitworth hizo el primer intento de unificar un estándar, este fue adoptado por toda Inglaterra y Europa, pero no en Estados Unidos.

Terminología en las partes de una rosca.

Rosca de tornillo.- Un filete de sección que se extiende en forma de hélice sobre la superficie exterior o interior de un cono.

Forma.- El perfil (de la sección transversal) del filete ó hilo de la rosca.

Cresta.- La arista o superficie que une los flancos o caras de una rosca y que esta mas alejada del cilindro o cono sobre el que sobresale la rosca.

Raíz o fondo.- La arista o superficie que une los flancos o lados de filetes adyacentes y que coinciden con el cilindro o cono del que sobresale la rosca.

Paso.- La distancia entre dos puntos correspondientes de dos filetes o hilos consecutivos medida paralelamente al eje. Esta distancia es una medida del tamaño de la forma de la rosca usada.

Avance.- la distancia que una pieza se mueve axialmente, respecto a la pieza fija en la que encaja, en una revolución completa.

Hilos por pulgada.- El reciproco del paso y el valor especificado para regir el tamaño de la forma de la rosca.

Diámetro mayor o nominal.- El diámetro más grande de una rosca de tornillo.

Diámetro menor o de la raíz.- E diámetro más pequeño de una rosca de tornillo.

Diámetro de paso o primitivo.- En una rosca recta, el diámetro de un cilindro imaginario cuya superficie corta a las formas o perfiles de modo que sus anchos y los huecos entre ellos sean iguales.

Profundidad de la rosca. La distancia entre la cresta y la raíz medida perpendicularmente al eje.

Rosca sencilla o de una sola entrada.- Una rosca cuyo filete esta tallado sobre una sola hélice del cilindro.

Roscas múltiples o de entrada múltiple.- Una combinación de roscas de la misma forma, talladas sobre dos o más hélices del cilindro. En este tipo de roscas, el avance es un múltiplo entero del paso. Una rosca múltiple permite un avance mas rápido sin que su forma o perfil tenga que ser mas grande.

Este antiguo método se basa en una hélice cilíndrica o cónica y un filete triangular, rectangular, trapezoidal o redondo que se fabrica tanto en el eje como en el orificio que pretenden unirse.

Los elementos básicos de una rosca o hilo son el diámetro exterior, el diámetro interior, el paso, el tipo de hilo, el sentido de avance, la cantidad de entradas y el ajuste. Los diámetros interior y exterior limitan la zona roscada; el paso es el desplazamiento axial al dar una vuelta sobre la hélice; el tipo de hilo es determinado por el tipo de filete y el paso, existiendo un gran número de hilos estandarizados. El sentido de avance puede ser derecho o izquierdo. Esto significa que una rosca derecha avanza axialmente al girarla de acuerdo a la ley de la mano derecha. En una rosca izquierda esta ley no se cumple. El sentido de avance izquierdo se usa principalmente por seguridad, como en las válvulas de balones de gas.

La cantidad de entradas indican cuántas hélices están presentes. Generalmente sólo hay una hélice presente. Por ejemplo si se desea unir una tuerca a un perno, se tiene una oportunidad por vuelta, o sea, una entrada; en tapas de frascos y bebidas se desea una colocación fácil y se utilizan 3, 4 o más entradas, es decir 3, 4 o más hélices presentes. Esto necesariamente aumenta el paso, lo cual no es conveniente en un elemento que debe permanecer unido.

Existe un equilibrio que podemos calcular de la siguiente forma: tomemos una rosca y desarrollemos lateralmente la hélice, utilizando como diámetro Dm, el promedio del diámetro exterior y el diámetro interior. Si se considera que la unión perno-tuerca está ejerciendo una fuerza, parte de esta fuerza F tiende a hacer resbalar la tuerca (F sen α) y como se desea que no resbale, el roce debe ser mayor.

Fr > F sen α

αN > F sen α

α F cos α > F sen α

α cos α > sen α

α > tg α

α > P / (αDm)

P < (α α).Dm

P = K Dm

De aquí se desprende que existe una relación entre el paso y el diámetro para evitar que una unión apernada se suelte sola. También se puede ver que para un diámetro dado, un paso menor tiene menos tendencia a resbalar.

REPRESENTACIÓN GRAFICA DE LAS ROSCAS

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

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3.1.1 Forma Geométrica de sistema de Roscas

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

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