REPRESENTACIÓN DE ROSCAS , Apuntes de Ingeniería electrónica

¡Descarga REPRESENTACIÓN DE ROSCAS y más Apuntes en PDF de Ingeniería electrónica solo en Docsity! REPRESENTACIÓN DE ROSCAS 1. REPRESENTACIÓN DE ROSCAS 1.1. Generalidades Denominamos rosca al resalte acanalado ejecutado en forma de hélice sobre un cuerpo cilíndrico o cónico. Puede ser interior o exterior. Una rosca puede tener dos aplicaciones: a) Como elemento de sujeción. b) Como elemento de transformación de movimiento. Entre los primeros figuran la mayoría de tornillos, tirafondos, pernos, espárragos, etc. Entre los segundos figuran los sistemas de movimiento de las máquinas herramientas así como el desplazamiento de los instrumentos de medida. Todos los tornillos actuales están normalizados, lo que nos permite sustituirlos. 1.2. Terminología y definiciones aplicadas a las roscas. En toda rosca intervienen los siguientes elementos: Figura 74 B. a) Paso (P): Es la distancia medida paralelamente al eje entre dos filetes consecutivos. También puede definirse como el número de hilos que existe en una longitud determinada de rosca, como por ejemplo en una pulgada. b) Altura del triangulo fundamental (H). Altura del triángulo que forman los dientes. c) Profundidad de la rosca (H3). Es la distancia entre la cresta y el fondo medida perpendicularmente al eje. d) Profundidad superior (z). Distancia entre la cresta y la línea media. e) Profundidad inferior (x). Distancia entre el fondo y la línea media. f) Truncado de cresta (H/k1). Distancia entre el vértice superior del triangulo fundamental y la cresta del tornillo. g) Truncado de fondo (H/k2). Distancia entre el vértice inferior del triángulo fundamental y el fondo. h) Diámetro nominal (D o d). Es el mayor de los diámetros que se pueden medir sobre un elemento roscado exteriormente. i) Diámetro del núcleo o de fondo (D1 o d1). Corresponde al volumen ideal sobre el que se asienta la rosca. j) Diámetro medio D2 o d. Es el cilindro cuyo radio es la distancia desde el eje al punto medio de la altura del triangulo fundamental H. k) Ángulo de rosca α: Es el formado por dos flancos contiguos del perfil. En la “Tabla A” se hace un resumen de las mismas. Norma Diámetro mínimo en mm Diámetro máximo en mm Paso mm DIN 13-2 1,00 50,00 De 0, 2 a 0,35 DIN 13-3 3,50 90,00 0,50 DIN 13-4 5,00 110,00 0,75 DIN 13-5 7,50 200,00 De 1 a 1,25 DIN 13-6 12,00 300,00 1,50 DIN 13-7 17,00 300,00 2,00 DIN 13-8 28,00 300,00 3,00 DIN 13-9 40,00 300,00 4,00 DIN 13-10 70,00 500,00 6,00 DIN 13-11 130,00 1000,00 8,00 Tabla A Rosca Métrica gruesa DIN ISO 13-1 Rosca Métrica Fina DIN ISO 13-2 Diámetro nominal mm Paso P Diámetro núcleo (mm) Profundidad de la rosca mm O Diámetro nominal (mm) Diámetro núcleo (mm) O (mm) Tornillo d3 Tuerca D1 Tornillo h3 Tuerca H4 Broca (mm) Tornillo d3 Tuerca D1 Broca (mm) M1 0,25 0,693 0,729 0,153 0,135 0,75 M2x0,25 1,755 1,783 1,75 M1,2 0,25 0,893 0,929 0,153 0,135 0,95 M2,5×0,35 2,193 2,229 2,15 M1,6 0,35 1,170 1,221 0,215 0,189 1,25 M3x0,35 2,571 2,621 2,65 M2 0,4 1,509 1,567 0,245 0,217 1,6 M4x0,5 3,387 3,459 3,65 M2,5 0,45 1,948 2,130 0,276 0,244 2,1 M5x0,5 4,387 4,459 4,50 M3 0,5 2,387 2,459 0,307 0,271 2,5 M6x0,5 5,387 5,489 5,50 M4 0,7 3,141 3,242 0,429 0,379 3,3 M6x0,75 5,080 5,188 5,20 M5 0,8 4,019 4,134 0,491 0,433 4,2 M7x0,75 6,080 6,188 6,20 M6 1,00 4,773 4,917 0,613 0,541 5,00 M8x0,5 7,387 7,459 7,50 M8 1,25 6,466 6,647 0,767 0,677 6,8 M8x0,75 7,080 7,188 7,20 M10 1,50 8,160 8,376 0,920 0,812 8,5 M8x1,0 6,773 6,917 7,00 M12 1,75 9,853 10,106 1,074 0,947 10,2 M9x0,75 8,080 8,188 8,20 M16 2,00 13,546 13,835 1,227 1,083 14,0 M10x0,75 9.080 9,188 9,20 M20 2,50 16,933 17,294 1,534 1,353 17,5 M10x1,0 8,773 8,917 9,00 M24 3,00 20,319 20,752 1,840 1,624 21,0 M10x1,25 8,466 8,647 8,80 M30 3,50 25,706 26,211 2,147 1,894 26,5 M11x1,0 9,773 9,917 10,00 M36 4,00 31,093 31,670 2,454 2,165 32,0 M12x1,0 10.773 10,917 11,00 M42 4,5 36,147 37,129 2,760 2,436 37,5 M12x1,25 10,466 10,647 10,80 M48 5,00 41,866 42,587 3,076 2,706 43,0 M12x1,5 10,160 10,376 10,50 M56 5,50 19,252 50,046 3,374 2,977 50,5 M14x1,25 12,466 12,647 12,80 M64 6,00 56,639 57,505 3,681 3,248 58,0 M14x1,5 12,160 12,376 12,50 M16x1,0 14,773 14,917 15,00 M16x1,25 14,466 14,647 14,80 M16x1,5 14,160 14,376 14,50 M18x1,5 16,160 16,376 16,50 M20x1,0 18,773 18,917 19,00 M20x1,5 18,160 18,376 18,50 M24x1,5 22,160 22,376 22,50 M24x2,0 21,546 21,835 22,00 M30x1,5 28,160 28,376 28,50 M30x2,0 27,546 27,835 28,00 M36x1,5 34,160 34,376 34,50 M36x2,0 33,546 33,835 34,00 M42x1,5 40,160 40,376 40,80 M42x2,0 39,546 39,835 40,00 Tabla B 1.3.2. Sistema Whitworth El sistema inglés Whitworth presenta un perfil del triángulo fundamental isósceles, siendo su lado menor igual al paso. El ángulo de rosca es de 55º y el fondo de los filetes del tornillo y de la tuerca son redondeados. Sus características están recogidas en la norma DIN 2999. Véase la “figura 75 B”. Los pasos van desde 1/8” a 18”. Paso: P = 25,4/z z = Hilos en una pulgada R= 0,137329P H= 0,960491P H1=0,640327P Diámetro nominal: D = d D1 = D – 2·H1 = D – 1,280654·P Diámetro medio: D2 = d2 = d – 0,6403 · P 1.3.2.1.Designación en función del tipo de sellado En las roscas Whitworth han de distinguirse dos tipos en función del tipo de sellado de sus hilos: a) Aquellas que el sellado se produce por la presión de sus filetes. Casos contemplados en las Normas ISO 7/1 – DIN 2999 y BS 21. b) Las que la estanqueidad ha de producirse por otros medios. Contemplado en las Normas DIN ISO 228/1. Para la designación de las roscas se ha de tener en cuenta Norma Internacional: ISO 7-1 / EN 10226-1 y su adaptación a las normas siguientes: a) La rosca de tubo cónico: Designación: BSPT Norma Alemana la DIN 2999. La rosca interna hembra, será paralela y se representará por las siglas Rp(idéntica a ISO 228-1 que se representa por G). La rosca externa será cónica y la representaremos por R. Norma Inglesa – BS 21 La rosca interna puede ser cilíndrica o cónica y se representa por Rp o Rc. La rosca externa puede será cónica y la representamos por R. b) La rosca de tubo paralelo: Designación BSP o BSPP Norma Internacional ISO 228/1. Norma Alemana: DIN ISO 228/1 (DIN ISO 228 ha sustituido a DIN 259 (roscas Whitworth cilíndrica – roscas internas y externas). La rosca interna y externa serán cilíndricas paralelas y se representan por G (antigua DIN 259 R). La rosca interna es idéntica a ISO7-1) Norma Inglesa – BS 2779 3 Tipos de conexión Tabla F 1 ISO 7/1 DIN 2999 BS 21 DIN ISO 228 Part 1 2 Roscas para tubos en donde las juntas estancas se realizan mediante la presión de los filetes. Rosca Whitworth para tubos roscados y accesorios Roscas para tubos en donde las juntas estancas se realizan mediante la presión de los filetes. Rosca para tubos en donde la estanqueidad no la realizan los filetes. 3 Sellado en la rosca Sellado de la rosca Sellado de la rosca El sellado no lo realiza la rosca 4 Rosca interior Rosca ext. cónica Rosca interna cilíndrica Rosca ext. cónica Rosca interior Rosca ext. cónica Rosca cilíndrica interna y externa Cilínd. Cónica Cilínd. Cónica 5 Rp Rc R Rp R Rp Rc R G Tabla G La designación de las roscas en el sistema Unificado y Whitworth se indica a través de la cantidad de hilos existentes dentro de una pulgada. Para conocer las tolerancias entre macho y hembra, consultar las normas expuestas con anterioridad. 1.3.3. Rosca de perfil trapecial Basada en la norma DIN 103, y ISO 2903. Tienen gran resistencia. Se utiliza para fabricación de husillos, empleados principalmente para transmisión y transformación de movimiento en ambos sentidos. El diente lo forma un triángulo isósceles de ángulo desigual de 30º y lado desigual igual al paso P. Figura 75C. El diámetro exterior y el paso se expresan en mm. D1 = d-2H1 = d-P H1 = 0,5P h3 = H4 = H1 + ac = 0,5P + ac z = 0,25P = 0,5H1 D4 = d + 2ac d3 = d – 2h3 d2 = D2 = d – 0,5P ac = Juego R1 = 0,5ac R2 = ac R3 = ac Paso (P) Juego ( ac) 1,5 0,15 2 0,25 3 0,25 4 0,25 5 0,25 6 0,5 7 0,5 8 0,5 9 0,5 10 0,5 12 0,5 En la “tabla H” se especifican las características de las roscas desde 10 a 50 mm. de diámetro nominal. Los diámetros considerados son los máximos ya que no se ha tenido en cuenta las tolerancias del macho y la hembra. Designación Paso P Tornillo Tuerca Diámetro exterior d Diámetro medio d2 Diámetro interior d3 Diámetro exterior Diámetro medio D2 Diámetr o D4 interior D1 Tr 10 x 2 2 10,00 8,929 7,500 10,500 8,929 8,00 Tr 12 x 3 3 12,00 10,415 8,500 12,500 10,415 9,00 Tr 14 x 3 3 14,00 12,415 10,500 14,500 12,415 11,00 Tr 16 x 4 4 16,00 13,905 11,074 16,500 13,905 12,00 Tr 18 x 4 4 18,00 15,905 13,500 18,500 15,905 14,00 Tr 20 x 4 4 20,00 17,905 15,500 20,500 17,905 16,00 Tr 22 x 5 5 22,00 19,394 16,500 22,500 19,394 17,00 Tr x 24x 5 5 24,00 21,394 18,500 24,500 21,394 19,00 Tr 26 x5 5 26,00 23,394 20,500 26,500 23,394 21,00 Tr 28 x 5 5 28,00 25,394 22,500 28,500 25,394 23,00 Tr 30 x 6 6 30,00 26,882 23,00 31,000 26,882 24,00 Tr 32 x 6 6 32,00 28,882 25,00 33,000 28,882 26,00 Tr 36 x 6 6 36,00 32,882 29,00 37,000 32,882 30,00 Tr 40 x 7 7 40,00 36,375 32,00 41,000 36,375 33,00 Tr 44 x 7 7 44,00 40,375 36,00 45,000 40,375 37,00 Tr 50 x 8 8 50,00 45,868 41,00 51,000 45,868 42,00 1.3.4. Rosca redonda Normalizada según DIN 405, y la DIN 20400:1190-01, ambas se designan por Rd. Difieren algo en tamaño y forma. El estándar DIN 405 es el más viejo. El triángulo fundamental es isósceles y forma 30º en el vértice superior, siendo el lado menor igual al paso. Sus diámetros van desde 8 a 200. El fondo y las crestas están redondeados. El contacto se efectúa entre los flancos del tornillo y tuerca, a pesar de su gran resistencia se emplea poco a causa de su difícil construcción. Se emplea en piezas sometidas a fuertes desgastes, y gran suciedad. Una variante de esta rosca la podemos encontrar en la rosca Edison. a. Rosca DIN 405. El paso se expresa en pulgadas y el diámetro nominal en el sistema métrico, este se extiende desde 8 a 200 mm. El paso va desde 10 a 4 hilos, por pulgada (2,54 a 6,35 mm). El fondo del tornillo y la cresta tienen el mismo radio. La tuerca tiene dos radios distintos. Figura 75D. d ( mm) d1 ( mm) D ( mm) D1 ( mm) Rd 10 3 10 6,700 10,300 7,00 Rd 12 3 12 8,700 12,300 9,00 Rd 14 3 14 10,700 14,300 11,00 Rd 16 4 16 11,600 16,400 12,00 Rd 18 4 18 13,600 18,400 14,00 Rd 20 4 20 15,600 20,400 16,00 Rd 22 4 22 17,600 22,400 18,00 Rd 25 4 25 20,600 25,400 21,00 Rd 28 4 28 23,600 28,400 24,00 Rd 32 4 32 27,600 32,400 28,00 Tabla J 1.3.5. Rosca en diente de sierra. También llamada asimétrica o contrafuerte. El triángulo fundamental es rectángulo formado el vértice superior 30º. Se emplea cuando existen esfuerzos axiales elevados en el sentido del flanco más vertical. Se designa mediante la letra S seguida del diámetro nominal en mm. y el paso. Se rige por la Norma DIN 513, 514 y 515, según sea normal, fina o basta, respectivamente. Figura 75 F. H = 1, 72 P ac = 0,11777 P H3 = 0, 75 P H1 = H3 + ac = 0, 86777 P c = 0, 1 H4 = 0,525 P H2 = 0,45 P ω = 0,26384 P e = ω – c R = 0,1399 P D1 = D – 2H3 = D -1,5P d1 = d – 2H1 =d – 1,7355P D2 = d – 075P La tabla K se a modo de ejemplo algunos datos de la rosca representada en la figura 75. Denominació n Paso P Tornillo Tuerca Diámetr o d Diámetr o de fondo d1 Diámetromedi o d2 Diámetro D Diámetrode fondo D1 S22 x 5 5 22 13,322 18,590 22 14.5 S24 x 5 5 24 15,322 20,520 24 16,5 S26 x 5 5 26 17,322 22,590 26 18,5 S28 x 5 5 28 19,322 24,590 28 20,5 S30 x 6 6 30 19,586 25,909 30 21,0 S32 x 6 6 32 21,586 27,909 32 23,0 Tabla K La “figura 75 G”, representa la misma rosca anterior basada en la Norma DIN 513 de abril de 1985. Como puede apreciarse desaparece el redondeo del tornillo. Para la representación no se ha tenido en cuenta las tolerancias, que deberán consultarse en dicha norma. Como puede apreciarse en la figura, el triángulo fundamental es escaleno formando sus vértices los ángulos de 33º, 87 y 60º, correspondiente a una altura H = 1,5878 P. D = d D2 = d2 D1 = d1 H = 1,5878 P H1 = 0,75 P ω = 0,26384 P A modo de ejemplo, en la “tabla L” se representan roscas de diámetros comprendidos entre 12 y 22 mm. No se ha tenido en cuenta las tolerancias entre tornillo y tuerca. Según DIN 513: 1985. Denominación Paso P Diámetro D O medio D1 O de fondo D2 S12 x 3 3 12 9,75 7,00 S14 x 3 3 14 11,75 9,50 S16 x 4 4 16 13,00 10,00 S18 x 4 4 18 15,00 12,00 S20 x 4 4 20 17,00 14,00 Si comparamos la representación del tornillo y la hembra, deducimos que los diámetros que puede tocarse con el dedo en ambos casos son los representados con la línea gruesa.( Figura 77). b) Las roscas interiores también se acotarán por su diámetro nominal. Las flechas de las líneas de cotas se refieren siempre a la línea fina, que es la más exterior y se corresponde con el mayor de los diámetros representados ( Figura 77 y 78). c) Los agujeros ciegos roscados se acota, el diámetro, la profundidad del agujero y la longitud de la rosca útil.(Figura 78 y 78A). d) Para uniones de piezas roscadas representadas en sección se aplicarán las normas anteriores; sin embargo, los roscados exteriores ocultan siempre los roscados interiores, es decir, tendrá siempre preferencia el tornillo sobre la tuerca. (Figura 79). El límite de la rosca útil, se indica por una línea gruesa continua, o interrumpida media corta, según sea vista u oculta; esta línea se traza hasta el diámetro exterior del roscado. (Figura 78). M7 20 4) 26 y Figura 78