NOMENCLATURA DEL ROSCADO.

Una Rosca es una arista helicoidal de un tornillo (rosca exterior) o de una tuerca (rosca interior), de sección triangular, cuadrada o roma, formada sobre un núcleo cilíndrico, cuyo diámetro y paso se hallan normalizados.

Se denomina rosca al fileteado que presentan los tornillos y los elementos a los que éstos van roscados (tuercas o elementos fijos). Las roscas se caracterizan por su perfil y paso, además de su diámetro.

El perfil de rosca métrica ISO es de sección triangular equilátera, con aristas inferiores redondeadas y arista superior chaflanada, mientras que el perfil de rosca inglesa Whitworth es de sección triangular isósceles, con todas sus aristas redondeadas. La «rosca de paso de gas» tiene un perfil triangular con un ángulo de 55° en el vértice y cortes redondeados. En el sistema norteamericano Sellers, a cada diámetro corresponde un determinado número de filetes por pulgada.

Las roscas de perfil trapecial están especialmente indicadas para la transmisión de esfuerzos en un solo sentido mientras que la rosca de filete redondo o de cordón se utiliza en los casos en los que ha de recibir impactos persistentes. Las roscas de perfil cuadrado se emplean cuando sea conveniente evitar la acción radial de la rosca.

Partes de la Rosca

Paso de la Rosca (P)

Número de hilos de rosca por pulgada, significa el número de paso por pulgada y se halla dividiendo 1 por el número de hilos por pulgada. Para roscas cuadradas o Acme cada paso incluye un hilo de rosca y un espacio.

Hilos por pulgada

Es el recíproco del paso y el valor especificado para regir el tamaño de la forma de la rosca.

Diámetro Mayor o Nominal (D)

Es el diámetro más grande de un tornillo.

Diámetro Menor o de la raíz (d)

Es el diámetro más pequeño de un tornillo.

Diámetro Primitivo o de paso (Dp)

En una rosca, el diámetro de un cilindro imaginario cuya superficie corta a las formas o perfiles de los filetes de modo que sus anchos y los huecos entre ellos sean iguales. El juego entre dos roscas que emparejan se regula principalmente por estrechas tolerancias sobre los diámetros primitivos.

Profundidad de las Roscas (Pr)

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

Clasificación.

Las roscas pueden ser interiores o exteriores según recubran la parte externa de un cilindro o el interior de un orificio también cilíndrico, respectivamente. Dos piezas que se rosquen la una en la otra, como el caso de un tornillo y su correspondiente tuerca, deberán tener, lógicamente, el mismo perfil paso y diámetro nominal de rosca.

Existen roscas a derechas o a izquierdas, aunque la más frecuente es la primera. Las roscas a izquierdas se emplean cuando por motivo de vibraciones o similares y para evitar el aflojamiento de la tuerca, como en cilindros de gas, bujes y en los cubrellamas o trompetillas de fusiles, sea oportuno prever una contratuerca. Existen también tornillos de rosca múltiple, utilizados cuando el paso pueda ser superior al normal.

Existen tres tipos de representación de roscas, son ellas la simbólica, la esquemática y la detallada.

Al dibujar roscas es muy importante dibujarlas lo más sencillo posible, la representación verdadera de una rosca de tornillo rara vez se usa en los dibujos de trabajo debido a que es poco práctico.

Representación Simbólica.

Hoy es bastante normal la representación simbólica de las roscas, para un agujero roscado que está oculto a la vista se dibujan líneas invisibles paralelas al eje que representa la raíz y los diámetros mayores. Se utiliza en diámetros pequeños donde sería poco práctico o difícil dibujar las roscas completas.

Representación Esquemática.

Para el dibujo esquemático de la rosca externa se dibujan las líneas perpendiculares al eje, con líneas delgadas para representar la cresta de la rosca y líneas gruesas para representar la raíz

Representación Detallada.

Es la forma más real de dibujar una rosca. Se utiliza en roscas de 1” aproximadamente y mayores. En este método se sustituyen las líneas elípticas por líneas rectas.

Designación.

Designaciones Básicas.

Las roscas métricas se encuentran designadas por la letra “M” seguida por el tamaño nominal (diámetro mayor básico en milímetros) y el paso en milímetros, separados por una “X”. Para la serie de roscas ordinarias la indicación del paso debe omitirse.

Designaciones Completas

Esta comprende la designación básica, una identificación para la clase de tolerancia. La designación de la clase de tolerancia se separa de la designación básica con una diagonal, incluyéndose el símbolo para la tolerancia del diámetro de paso el cual irá inmediatamente después del símbolo para el diámetro de la cresta. Cada uno de estos símbolos debe al mismo tiempo estar constituido por una cifra que indique el grado de tolerancia seguida por una letra que indicará la posición de la tolerancia (una letra mayúscula para las roscas internas y una letra minúscula para cuerdas externas).

Tipos

Rosca en V Aguda

Se aplica en donde es importante la sujeción por fricción o el ajuste, como en instrumentos de precisión, aunque su utilización actualmente es rara.

Rosca Redondeada

Se utiliza en tapones para botellas y bombillos, donde no se requiere mucha fuerza, es bastante adecuada cuando las roscas han de ser moldeadas o laminadas en chapa metálica.

Rosca Cuadrada.

Esta rosca puede transmitir todas las fuerzas en dirección casi paralela al eje, a veces se modifica la forma de filete cuadrado dándole una conicidad o inclinación de 5° a los lados.

Rosca Acme.

Ha reemplazado generalmente a la rosca de filete truncado. Es más resistente, más fácil de tallar y permite el empleo de una tuerca partida o de desembrague que no puede ser utilizada con una rosca de filete cuadrado.

Rosca Acme de Filete Truncado.

La rosca Acme de filete truncado es resistente y adecuada para las aplicaciones de transmisión de fuerza en que las limitaciones de espacio la hacen conveniente.

Rosca Whitworth.

Utilizada en Gran Bretaña para uso general siendo su equivalente la rosca Nacional Americana.

Rosca Trapezoidal.

Este tipo de rosca se utiliza para dirigir la fuerza en una dirección. Se emplea en gatos y cerrojos de cañones.

La designación de las roscas se hace por medio de su letra representativa e indicando la dimensión del diámetro exterior y el paso. Este último se indica directamente en milímetros para la rosca métrica, mientras que en la rosca unificada y Witworth se indica a través de la cantidad de hilos existentes dentro de una pulgada.

Por ejemplo, la rosca M 3,5 x 0,6 indica una rosca métrica normal de 3,5 mm de diámetro exterior con un paso de 0,6 mm. La rosca W 3/4 ''- 10 equivale a una rosca Witworth normal de 3/4 pulg de diámetro exterior y 10 hilos por pulgada.

La tabla siguiente entrega información para reconocer el tipo de rosca a través de su letra característica, se listan la mayoría de las roscas utilizadas en ingeniería mecánica.

Es posible crear una rosca con dimensiones no estándares, pero siempre es recomendable usar roscas normalizadas para adquirirlas en ferreterías y facilitar la ubicación de los repuestos. La fabricación y el mecanizado de piezas especiales aumenta el costo de cualquier diseño, por lo tanto se recomienda el uso de las piezas que están en plaza.

Se han destacado solamente las roscas métricas, unificadas y withworth por ser las más utilizadas, pero existen muchas roscas importantes para usos especiales. Le entregan a continuación las tablas detalladas de estas tres familias de roscas para las series fina y basta.

Con respecto al sentido de giro, en la designación se indica "izq" si es una rosca de sentido izquierdo, no se indica nada si es de sentido derecho. De forma similar, si tiene más de una entrada se indica "2 ent" o "3 ent". Si no se indica nada al respecto, se subentiende que se trata de una rosca de una entrada y de sentido de avance derecho.

En roscas de fabricación norteamericana, se agregan más símbolos para informar el grado de ajuste y tratamientos especiales

Símbolos de roscado más comunes Denominación usual Otras

American Petroleum Institute API

British Association BA

International Standards Organisation ISO

Rosca para bicicletas C

Rosca Edison E

Rosca de filetes redondos Rd

Rosca de filetes trapesoidales Tr

Rosca para tubos blindados PG Pr

Rosca Whitworth de paso normal BSW W

Rosca Whitworth de paso fino BSF

Rosca Whitworth cilíndrica para tubos BSPT KR

Rosca Whitworth BSP R

Rosca Métrica paso normal M SI

Rosca Métrica paso fino M SIF

Rosca Americana Unificada p. normal UNC NC, USS

Rosca Americana Unificada p. fino UNF NF, SAE

Rosca Americana Unificada p.exrafino UNEF NEF

Rosca Americana Cilíndrica para tubos NPS

Rosca Americana Cónica para tubos NPT ASTP

Rosca Americana paso especial UNS NS

Rosca Americana Cilíndrica "dryseal" para tubos NPSF

Rosca Americana Cónica "dryseal" para tubos NPTF

METRICA PASOFINO

Medida Nominal

Dext x paso

M 2.5 x 0.35

M 3 x 0.35

M 3.5 x 0.35

M 4 x 0.5

M 5 x 0.5

M 6 x 0.75

M 7 x 0.75

M 8 x 0.75

M 8 x 1

M 9 x 0.75

M 9 x 1

M 10 x 0.75

M 10 x 1

M 10 x 1.25

M 11 x -

M 11 x 0.75

M 12 x 1

M 12 x 1

M 12 x 1.25

M 13 x 1.5

M 14 x 1

M 14 x 1

M 14 x 1.25

M 15 x 1

M 15 x 1.5

M 16 x 1

M 16 x 1.5

M 17 x 1.5

M 17 x 1

M 18 x 1.5

M 18 x 1

M 20 x 1.5

M 20 x 1

M 22 x 1.5

M 22 x 1

M 24 x 1.5

M 24 x 1

M 24 x 1.5

M 25 x 1

M 25 x 1.

METRICA PASOFINO

Medida Nominal

Dext x paso

M 25 x 1.5

M 25 x 2

M 26 x 1.5

M 27 x 1

M 27 x 1.5

M 27 x 2

M 28 x 1

M 28 x 1.5

M 28 x 2

M 30 x 1

M 30 x 1.5

M 30 x 2

M 32 x 1.5

M 32 x 2

M 33 x 1.5

M 33 x 2

M 34 x 1.5

M 35 x 1.5

M 35 x 2

M 36 x 2

M 36 x 3

M 38 x 1.5

M 38 x 2

M 39 x 1.5

M 39 x 2

M 39 x 3

M 40 x 1.5

M 40 x 2

M 40 x 3

M 42 x 2

M 42 x 3

M 45 x 1.5

M 45 x 2

M 45 x 3

M 48 x 2

M 48 x 3

M 50 x 2

M 50 x 3

M 52 x 2

M 52 x 3

METRICA PASONORMAL

Medida Nominal

Dext x paso

M 1.6 x 0.35

M 1.7 x 0.35

M 2 x 0.4

M 2.2 x 0.45

M 2.3 x 0.4

M 2.5 x 0.45

M 2.6 x 0.45

M 3 x 0.5

M 3 x 0.6

M 3.5 x 0.6

M 4 x 0.7

M 4 x 0.75

M 4.5 x 0.75

M 5 x 0.75

M 5 x 0.8

M 5 x 0.9

M 5 x 1

M 5.5 x 0.9

M 6 x 1

M 7 x 1

M 8 x 1.25

M 9 x 1.25

M 10 x 1.5

M 11 x 1.5

M 12 x 1.75

M 14 x 2

M 16 x 2

M 18 x 2.5

M 20 x 2.5

M 22 x 2.5

M 24 x 3

M 27 x 3

M 30 x 3.5

M 33 x 3.5

M 36 x 4

M 39 x 4

M 42 x 4.5

M 45 x 4.5

M 48 x 5

M 52 x 5

UNIFICADA PASOFINO

Medida Nominal

Dext -Nº H/''

Nº

0 (.060'') - 80 UNC

Nº

1 (.073") - 72 UNC

Nº

2 (.086") - 64 UNC

Nº

3 (.099") - 56 UNC

Nº

4 (.112") - 48 UNC

Nº

5 (.125") - 44 UNC

Nº

6 (.138") - 40 UNC

Nº

8 (.164") - 36 UNC

Nº

10 (.190") - 32 UNC

Nº

12 (.216") - 28 UNC

1/4'' - 28 UNC

5/16'' - 24 UNC

3/8'' - 24 UNC

7/16'' - 20 UNC

1/2'' - 20 UNC

9/16'' - 18 UNC

5/8'' - 18 UNC

3/4'' - 16 UNC

7/8'' - 14 UNC

1'' - 12 UNC

1''1/8'' - 12 UNC

1''1/4'' 4 12 UNC

1''3/4'' 4 12 UNC

1''1/12''

- 12 UNC

UNIFICADA PASONORMAL

Medida Nominal

- Nº H/''

4 (.112") - 40 UNC

5 (.125") - 40 UNC

6 (.138") - 32 UNC

8 (.164") - 32 UNC

10 (.190") - 24 UNC

12 (.216") - 24 UNC

1/4" - 20 UNC

5/16" - 18 UNC

3/8" - 16 UNC

7/16" - 14 UNC

1/2" - 13 UNC

9/16" - 12 UNC

5/8" - 11 UNC

3/4" - 10 UNC

7/8" - 9 UNC

1" - 8 UNC

1"1/8" - 7 UNC

1"1/4" - 7 UNC

1"3/8" - 6 UNC

1"1/2" - 6 UNC

1"3/4" - 5 UNC

2" - 4 1/2 UNC

2" - 4 1/2 UNC

2"1/2" - 4 UNC

2"3/4 - 4 UNC

3" - 4 UNC

WHITWORTH PASOFINO

Medida Nominal

Dext - Nº H/''

BFS 3/16'' - 32

BFS 7/32'' - 28

BFS 1/4'' - 26

BFS 9/32'' - 26

BFS 5/16'' - 22

BFS 3/8'' - 20

BFS 7/16'' - 18

BFS 1/2'' - 16

BFS 9/16'' - 16

BFS 5/8'' - 14

BFS 11/16'' - 14

BFS 3/4'' - 12

BFS 13/16'' - 12

BFS 7/8'' - 11

BFS 1'' - 10

BFS 1''1/8'' - 9

BFS 1''1/4'' - 9

BFS 1''3/8'' - 8

BFS 1''1/2'' - 8

BFS 1''5/8'' - 8

BFS 1''3/4'' - 7

BFS 2'' 7

BFS 2''1/4'' 6

BFS 2''1/2'' - 6

BFS 2''3/4'' - 6

BFS 3'' - 5

WHITWORTH PASO NORMAL

Medida Nominal

Dext - Nº H/''

W 1/16 '' - 60

W 3/32'' - 48

W 1/8'' - 40

W 5/32'' - 32

W 3/16'' - 24

W 7/32'' - 24

W 1/4'' - 20

W 5/16'' - 18

W 3/8'' - 16

W 7/16'' - 14

W 1/2'' - 12

W 9/16'' - 12

W 5/8'' - 11

W 3/4'' - 10

W 7/8'' - 9

W 1'' - 8

W 1''1/8'' - 7

W 1''1/4'' - 7

W 1''3/8'' - 6

W 1''1/2'' - 6

W 1''5/8'' - 5

W 1''3/4'0' 5

W 1''7/8'' 4

W 2'' - 4

W 2''1/4'' - 4

W 2''1/2'' - 4

W 2''3/4'' - 3

W 3'' - 3

SUJETADORES ROSCADOS.

Unir es uno de los problemas básicos en ingeniería, las piezas básicas siempre se integran formando piezas más complejas. Una clasificación para las uniones las separa en : uniones permanentes, uniones semipermanentes y uniones desmontables.

En el primer grupo, se reúnen las uniones que una vez ensambladas son muy difíciles de separar. Es el caso de las soldaduras, remaches y ajustes muy forzados. Estas uniones, si se separan, implican daños en la zona de unión.

Un segundo grupo lo forman las uniones que en general no van a desmontarse, pero se deja abierta esta posibilidad. Para esto se usan principalmente uniones roscadas.

Finalmente, las uniones que deben ser desmontables para efectos de mantenimiento o traslados utilizan elementos roscados, chavetas, lengüetas, pasadores y seguros elásticos.

En las figuras siguientes se ejemplifican diversos elementos de unión, el eje roscado se une por medio de una tuerca a la polea. La polea gira arrastrada por la chaveta inserta en el eje, éste rota al interior del buje debido al ajuste deslizante que existe entre ellos. El buje se une al soporte por medio de un ajuste apretado y finalmente, el conjunto se une al soporte por medio de una golilla gruesa y un pasador cónico.

RESISTENCIA DEL PERNO.

Las normas de prueba de pernos indican cargarlo contra su propio hilo, sin utilizar una probeta representativa. Esto genera un valor llamado carga de prueba, la cual puede utilizarse para diseñar en reemplazo de la resistencia a la fluencia. Se adjuntan las marcas con que se indica el grado de resistencia de los pernos, para las normas SAE, ASTM y Métrica. Se adjunta también la tabla de marcas de los productos American Screw.

Marcado de pernos de acero grado SAE

Número de grado SAE

Rango del diámetro [inch]

Carga de prueba

Esfuerzo de ruptura

Material Marcado de la cabeza

[kpsi] [kpsi]

1 2¼ - 1½ ¼ - ¾ 7/8 - 1½

55 33 74 60Acero de bajo carbono ó

acero al carbono

5 ¼ - 1 11/8 - 1½ 85 74 120 105Acero al carbono, Templado y Revenido

5.2 ¼ - 1 85 120

Acero de bajo carbono martensítico, Templado y Revenido

7 ¼ - 1½ 105 133Acero al carbono aleado, Templado y Revenido

8 ¼ - 1½ 120 150Acero al carbono aleado, Templado y Revenido

8.2 ¼ - 1 120 150

Acero de bajo carbono martensítico, Templado y Revenido

D1 = d - 2H1 = d - PH1 = 0,5Ph3 = H4 = H1 + ac = 0,5P + acz = 0,25P = 0,5H1D4 = d + 2acd3 = d - 2h3d2 = D2 = d - 0,5P

Paso Juego

1,5 0,15

2 0,25

3 0,25

4 0,25

ac = juegoR1 = max. 0,5acR2 = max. acR3 = max. ac

5 0,25

6 0,5

7 0,5

8 0,5

9 0,5

10 0,5

12 0,5

:: HUSILLOS LAMINADOS CON ROSCA TRAPECIAL

Construidos bajo norma DIN 103 Métrica ISO de abril de 1977.

El laminado de roscas, es el procedimiento de fabricación más económico en la ejecución de husillos, lo que supone un precio final más ventajoso para series medias/largas.Los husillos roscados por laminación, presentan propiedades positivas respecto de los fabricados por arranque de viruta como son:

• Resistencia a la tracción más elevada.• Una mayor resistencia al desgaste.• Mayor resistencia a la fatiga por flexión alternativa.• Flancos de rosca pulidos por presión.• Exactitud del perfil.• Inalterable orientación de las fibras.• Mayor resistencia a la corrosión.

En el proceso de laminación de roscas trapeciales, puede ocurrir que en la cresta del perfil se produzca un ligero surco indicativo de que la rosca no está totalmente laminada. Esto se origina para obtener una mayor constancia en el paso y en el diámetro de flancos debido a una tolerancia de fabricación del diámetro de partida en su calibración. Estas ranuras, no tienen ninguna influencia en la función del husillo ya que se origina en el diámetro ext. Y la rosca trabaja solamente en los flancos. En la ejecución de husillos roscados por laminación, el diámetro de flancos es prácticamente invariable y las pequeñas diferencias que pueden medirse corresponden a las desviaciones en el diámetro del material de partida.

La precisión del paso, depende en general del material a laminar y del diseño de las herramientas de roscar (rodillos). Los husillos roscados Standard, están en el campo de una desviación máxima de ± 0,15 mm. Medidos en 300 mm. Como error de paso acumulado. Una mayor precisión es posible conseguirla cuando así se solicite expresamente.

En la rosca de husillos laminados puede ser variado el perfil al modificarse la medida del diámetro del núcleo. Esta modificación se produce al añadirse al fondo del diente un redondeo que fortalece y mejora el perfil de acabado. El diámetro del núcleo puede ser en este caso disminuido en 0,15xP de la medida nominal d3. Otras indicaciones sobre la rosca deben recogerse de la norama DIN 103.

• Tolerancia de fabricación

Salvo indicación expresa en otro sentido, aplicamos normalmente para diámetro de flancos la tolerancia media 7e para la orsca de husillos y 7h para las tuercas.

Para el diámetro exterior de los husillos se aplica la tolerancia 4h. Observar el cuadro de dimensiones y tolerancias de las diferentes gamas de diámetro y pasos que aparece a continuación.

:: HUSILLOS CON ROSCA TRAPECIAL DIN 103, METRICA ISO 1ª ENTRADA

Ejecución laminada Material: F-110 Tolerancia media 7e

DIMENSIONESDE ROSCA

DE FLANCOSTOL. 7e

DELNUCLEO

EXTERIORTOL. 4h

Exterior xMedida

MedidaMínima

MedidaMáxima

MedidaMínima

MedidaMáxima

MedidaMínima

16 x 4 13,640 13,905 10,80 16 15,70

20 x 4 17,640 17,905 14,80 20 19,70

24 x 5 21,094 21,394 17,50 24 23,665

28 x 5 25,094 25,394 21,50 28 27,665

30 x 6 26,547 26,882 21,90 30 29,625

32 x 6 28,547 28,882 23,90 32 31,625

36 x 6 32,547 32,882 27,90 36 35,625

40 x 7 26,020 36,375 30,50 40 39,575

50 x 8 25,468 45,868 39,30 50 49,550

60 x 9 54,935 55,360 48,15 60 49,500

70 x 10 65,425 64,850 57,00 70 69,470

Salvo indicación expresa, estos husillos llevan 1 entrada a derecha.Otras ejecuciones como hélice izquierda, doble entrada, etc. Deben consultarnos

:: TABLA DE CARGAS PARA HUSILLOS DE ROSCA TRAPECIAL-METICA-ISO

:: ESTUDIO DE REVERSIBILIDAD /IRREVERSIBILIDAD.

Para saber si un sistema husillo/tuerca es reversible o irreversible, hay que conocer dos parámetros, el ángulo de la rosca (ß) y el coeficiente de rozamiento estático entre el husillo y tuerca (µ), siendo:

Sistema irreversible µ> tg (ß)Sistema reversible µ< tg (ß)

Tenemos unos valores orientativos de µ en la siguiente ta

ROSCAS ACME Y ACME DE FILETE TRUNCADO O CORTO.

Estas roscas han sido estandarizadas por el ANSI en una serie de combinaciones de diámetro y paso. Además, el estándar proporciona especificaciones para dos aplicaciones generales de las roscas Acme: para fines generales y para centralización. Las tres clases de roscas 2G, 3G y 4G, estandarizadas para fines generales tienen holguras o juegos en todos los diámetros para conseguir movimiento libre. Las roscas Acme para centralización tienen un ajuste estrecho en el diámetro mayor para mantener el alineamiento del tornillo y la tuerca y están estandarizadas en cinco clases: las 2C, 3C, 4C, 5C y 6C. La Acme de filete truncado o corto solo tiene una clase para uso general.

ESPECIFICACIÓN DE ROSCAS.

Se necesitan las vistas diédricas de una rosca para situar en posición dimensionalmente la rosca sobre la pieza. Además, dichas vistas indican si la rosca es exterior o interior. Todo el resto de la información conocida como “especificación”, se recoge normalmente por medio de una nota o de cotas y una nota. Además de aparecer en los dibujos, puede necesitarse la especificación en la correspondencia, en las listas de piezas en bruto y terminadas, etc.

Las características de una rosca sobre las cuales es esencial dar la información al fabricante son la forma, el diámetro (mayor) nominal, el número de hilos por pulgada y el paso.

Tornillo sin fin

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Mecanismo de tornillo sin fin.

Mecanismo de tornillo sin fin.

Tornillo sin fin y rueda dentada.

En ingeniería mecánica se denomina tornillo sin fin a una disposición que transmite el movimiento entre ejes que están en ángulo recto. Cada vez que el tornillo sin fin da una vuelta completa, el engranaje avanza un diente.

Con el tornillo sin fin y rueda dentada podemos transmitir fuerza y movimiento entre ejes perpendiculares.

La velocidad de giro del eje conducido depende del número de entradas del tornillo y del número de dientes de la rueda.

Si el tornillo es de una sola entrada, cada vez que éste de una vuelta avanzará un diente.

La expresión por la que se rige este mecanismo es similar a la indicada anteriormente para las ruedas dentadas teniendo en cuenta el número de entradas del tornillo como elemento motor en este caso

I= n2/n1=e1/z2

Donde e= número de entradas del tornillo sin fin.

Z= número de dientes de la rueda conducida.

N= número de vueltas.

Teniendo en cuenta que e es mucho menor que z la relación de transmisión siempre será menor por lo que actuará como un reductor de velocidad.

CÁLCULO DE ROSCA

ROSCA TRIANGULAR

1.NOMENCLATURA.P=

passo (em mm)

i=

ângulo da hélice

d=

diâmetro externo

c=

crista

d

1

=

diâmetro interno

D=

diâmetro do fundo da porca

d

2

=

diâmetro do flanco

D

1

=

diâmetro do furo da porca

α=

ângulo do filete

h

1

=

altura do filete da porca

f=

fundo do filete

h=

altura do filete do parafuso

2.TIPOS DE ROSCAS

As roscas triângulares classificam-se, segundo seu perfil, em três tipos

•

rosca métrica

•

rosca Whithworth

•

rosca americana

Para nosso estudo, vamos detalhar apenas dois tipos: a rosca métrica e a roscaWhithworth.Rosca métrica ISO normal e rosca e a rosca métrica ISO fina NBR 9527.

3.FÓRMULAS DA ROSCA MÉTRICA

Ângulo do perfil da rosca:

a= 60°

Diâmetro Menor do Parafuso (Ø do núcleo)d

1

= d – 1,2268 x P

Diâmetro efetivo do parafuso ( Ø médio):

d

2

= D

2

= d – 0,6495 x P

Folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete

f= 0,045 x P

Diâmetro maior da porca:

D= d + 2 x f

Diâmetro menor da porca (furo):

D

1

= d – 1,0825 x P

Diâmetro efetivo da porca ( Ø médio)

D

2

= d

2

Altura do filete do parafuso:

he= 0,61343 x P

Raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso

:r

re

= 0,14434 x P

Raio de arredondamento da raiz

do filete da porca:

r

ri

= 0,063 x PA rosca métrica fina, num determinado comprimento, possui maior numero de filetes do quea rosca normal. Permite melhor fixação da rosca evitando afrouxamento do parafuso, emcaso de vibração de máquinas. Exemplo: em Veículos

4.FÓRMULAS DA ROSCA WHITHWORTHa=

55°

P=

1”nº de fios

h

i

= h

e

=

0,6403 x P

r

ri

= r

re

=

0,1373 x P

d= Dd

1

=

d – 2 x h

e

D

2

= d

2

=

d – h

e

ângulo do perfil da rosca:a = 60º .diâmetro menor do parafuso (Ø do núcleo):d1 = d - 1,2268P.diâmetro efetivo do parafuso (Ø médio):d2 = D2 = d - 0,6495P.folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso:f = 0,045P.diâmetro maior da porca:D = d + 2f .diâmetro menor da porca (furo):D1= d - 1,0825P.diâmetro efetivo da porca (Ø médio):D2= d2.altura do filete do parafuso:he = 0,61343P .raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso:rre = 0,14434P.raio de arredondamento da raiz do filete da porca:rri = 0,063P.

Rosca witworth (triangular normal e fina)

Fórmulas:

O primeiro procedimento para calcular roscas consiste na medição do passo da rosca.Para obter essa medida, podemos usar pente de rosca, escala ou paquímetro.Esses instrumentos são chamados verificadores de roscas e fornecem a medida do passo em milímetro ou emfiletes por polegada e, também, a medida do ângulo dos filetes.

d1 = 8,16 mm

Portanto, o diâmetro menor da rosca é de 8,16 mm.

Exemplo - Calcular o diâmetro efetivo de um parafuso (Ø médio) com rosca métrica normal, cujo diâmetroexterno é de 12 mm e o passo é de 1,75 mm.

Fórmula: d2 = d - 0,6495 * PSubstituindo os valores desta fórmula:d2 = 12 - 0,6495 * 1,75d2 = 12 - 1,1366d2 = 10,86 mm

Portanto, a medida do diâmetro médio é de 10,86 mm.

Exemplo - Calcular a folga (f) de uma rosca métrica normal de um parafuso cujo diâmetro maior (d) é de 14 mme o passo (p) é de 2 mm.Fórmula: f = 0,045 * PSubstituindo os valores:f = 0,045 * 2f = 0,09 mmPortanto, a folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso é de 0,09 mm.

Exemplo – Calcular o diâmetro maior de uma porca com rosca métrica normal, cujo diâmetro maior do parafusoé de 8 mm e o passo é de 1,25 mm.Fórmula: D = d + 2f Calcula-se, primeiro o valor de f cuja fórmula é f = 0,045 * P.Portanto: f = 0,045 * 1,25f = 0,05625Substituindo os valores de f na fórmula:D = 8 + 2 * 0,056

D = 8 + 0,112D = 8,11 mmPortanto, o diâmetro maior da porca é de 8,11mm.

Exemplo - Calcular o diâmetro menor de uma porca com rosca métrica normal cujo diâmetro maior do parafusoé de 6mm e o passo é de 1 mm.Fórmula: D1 = d - 1,0825 * PSubstituindo os valores:D1= 6 - 1,0825 * 1D1= 6 - 1,0825D1 = 4,92 mmPortanto, o diâmetro menor da porca é de 4,92 mm.

Exemplo - Calcular a altura do filete de um parafuso com rosca métrica normal com diâmetro maior de 4 mm e opasso de 0,7 mm.Fórmula: he = 0,61343 * PSubstituindo os valores:he = 0,61343 * 0,7he = 0,43 mmPortanto, a altura do filete do parafuso é de 0,43mm.

Exemplo - Calcular o diâmetro menor de um parafuso (d1), sabendo que o diâmetro maior é de 10 mm e opasso é de 0,75 mm.Fórmula: d1 = d - 1,2268 * PSubstituindo os valores:d1 = 10 - 1,2268 * Pd1 = 10 - 0,9201d1 = 9,08 mmPortanto, o diâmetro menor

Exemplo - Calcular a altura de filete (h e) de uma rosca whitworth, sabendo-se que o passo é de 0,793 mm.Fórmula: he = 0,6403 * PSubstituindo os valores:he = 0,6403 * 0,793he = 0,51 mmPortanto, a altura do filete é de 0,51 mm.

Exemplo - Calcular o raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso de uma rosca whitworth com 10 fiospor polegada.Fórmula para calcular o passo:P = 25,4 / nºde fiosSubstituindo os valores:P = 25,4 / 10 = 2,54 mm

Fórmula para calcular o arredondamento:

rre = 0,1373 * PSubstituindo os valores:rre = 0,1373 * 2,54 mmrre = 0,35 mm

Portanto, o raio de arredondamento é de 0,35 mm.

Exemplo - Calcular o diâmetro menor de um parafuso com rosca whitworth, cujo diâmetro é de 1/2 polegada(12,7 mm) e que tem 12 fios por polegada.Calcula-se o passo:P = 25,4 / 12P = 2,117 mmCalcula-se o he = 0,6403 * Phe = 0,6403 * 2,117

he = 1,355 mmCalcula-se o diâmetro menor do parafuso: d1 = d - 2heSubstituindo os valores:d1 = 12,7 - 2 * 1,355d1 = 12,7 - 2,71d1 = 9,99 mmPortanto, o diâmetro menor do parafuso é de 9,99 mm.

Exemplo - Calcular o diâmetro efetivo do parafuso (Ø médio) com rosca whitworth, cujo diâmetro externo é de5/16" (7,9375 mm) e tem 18 fios por polegada.Calcula-se o passo:P = 25,4/ 18P = 1,411 mmCalcula-se o he = 0,6403 * 1,411he = 0,903Calcula-se o Ø médio: Fórmula: d2 = d – heSubstituindo os valores:d2 = 7,9375 - 0,903d2 = 7,03 mmPortanto o Ø médio do parafuso é de 7,03 mm.

Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la fabricación de un pistón para un motor de combustión, que tenga por lo menos un canal de refrigeración (12) y por lo menos una ranura armada para un segmento de pistón (14), con los pasos siguientes:

- fabricación de una pieza bruta de pistón (1),

- mecanizar una ranura (10) en la pieza bruta de pistón (1), comprendiendo el canal de refrigeración (12) y un anillo exterior (11),

- rellenar el canal de refrigeración (12) con una masa (2) que se pueda

eliminar,

- rellenar el anillo exterior (11) con un material de refuerzo (3),

- eliminar la masa (2) que se puede eliminar y

- mecanizado de acabado del pistón.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la pieza bruta del pistón

(1) está fabricada por un procedimiento de fundición.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la ranura (10) se mecaniza mediante torneado.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el canal de refrigeración (12) se introduce una masa de sal, como masa que se pueda eliminar (2).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en el anillo exterior (11) se suelda el material de refuerzo (3).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en el anillo exterior (11) se inyecta el material de refuerzo (3) mediante un procedimiento de proyección por láser.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque durante el mecanizado de acabado se realiza mecánicamente una ranura para segmento de pistón (14, 16, 18) en el borde exterior del pistón.

8. Pistón fabricado mediante un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el pistón está fabricado de una aleación de aluminio y porque el material

de refuerzo (3) es de metal, de una aleación metálica o de un material compuesto de cerámica y metal.

9. Pistón según la reivindicación 7, caracterizado porque el material de refuerzo consiste en una aleación de níquel – cobre o en acero inoxidable.

10. Pistón según la reivindicación 7, caracterizado porque el material de refuerzo (3) consiste en una aleación de níquel.