roscas normalizadas

UNIVERSIDAD TECNOLGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL SAN NICOLS INGENIERA MECNICA DISEO MECNICODocente: ING. N. G. FRANCO

ROSCAS NORMALIZADAS DE FILETE TRIANGULAREl ingeniero mecnico durante su desarrollo profesional encontrar innumerables ocasiones donde aplicar sus conocimientos de normalizacin de roscas. A continuacin se intenta iniciar al estudiante en el tema, mediante este compilado didctico, que como tal, no abarca todos los tipos posibles de roscas, pero s, los ms usuales. Una primera clasificacin muy general de los distintos tipos de roscas, se puede realizar en funcin de su uso dentro de la mecnica, a saber: Roscas para equipos en general Roscas para caeras

Roscas para equipos en generalLos sistemas de roscas mas utilizados los podemos clasificar en tres grupos, en funcin de la geografa que les dio su origen, a saber: Sistemas de roscas Inglesas, Sistemas de roscas Estadounidenses, mal llamadas Americanas, Sistemas de roscas Europeas.

Ao 2001

Tema:

Roscas normalizadas de filete triangular

Pg. 1 de 14


Sistemas de roscas Inglesas

Rosca Whitworth: Se la simboliza con la letra W. Aunque es tambin conocida como normalizacin inglesa British Standard Whitworth ( .S.W.). Recibe su nombre del ingls Jos Whitworth, sus B dimensiones son en pulgadas. La magnitud del ngulo de los flancos es de 55. Tanto el fondo como las puntas de la rosca son redondeados. El paso se indica por el nmero de espiras que entran en 1 pulgada, diciendo, por ejemplo 11 hilos o espiras por una pulgada, o sea paso = 1/11. Fue el perfil de rosca ms empleado en Europa, ya que existe la tendencia de reemplazarla por la rosca mtrica internacional.

Ao 2001

Tema:


Pg. 2 de 14


Rosca Fina British Standard: Se la simboliza con las letras B.S.F. Este sistema sirve de suplemento al Whitworth normal, en aquellos casos cuando se requieren pasos ms finos. La forma del filete es la misma del Whitworth. La rosca fina tiene pasos ms pequeos y profundidades de rosca menores que las rosca Whitworth comn. En virtud de lo reducido del paso se obtiene un mejor autofrenado, cosa interesante en roscas que han de estar expuestas a sacudidas o vibraciones. La pequea profundidad de rosca es cosa necesaria en piezas de paredes delgadas, ejemplo de ello son los ejes huecos y los tubos.

Nota aclaratoria: Es comn encontrar en distintas bibliografas que se haga referencia a la rosca Whitworth, amparndose en las normas alemanas DIN, ello se debe a que estos han normalizado tanto a la rosca Whitworth comn (DIN 11 y 12), como a la rosca Whitworth fina. De la rosca Whitworth fina crearon dos tipos, a saber: La rosca Whitworth fina nm. 1 para dimetros de rosca desde 56 hasta 499 mm. (DIN 239) La rosca Whitworth fina nm. 2 para dimetros de rosca desde 20 hasta 189 mm. (DIN 240) Ambas se expresan por el dimetro mtrico en vez de pulgadas, la ltima tiene una profundidad de filete menor que la primera

Sistemas de roscas Estadounidenses

Rosca American Standard: Una de las primeras formas de rosca que se us fue esta en V. Esencialmente, el perfil formado por los lados de los flancos se prolongaban, formando puntos agudos en la cresta y en el fondo. Estas crestas agudas eran vulnerables al dao, y los fondos agudos ocasionaban concentraciones severas de esfuerzos. Por ello las normas norteamericanas modificaron la cresta y el fondo agudo a formas ligeramente diferentes.

Ao 2001

Tema:


Pg. 3 de 14


Antiguamente se la conoca como United States Standard (U.S.S.). Se utiliza para la mayora de los productos roscados en Estados Unidos. El ngulo bsico del filete es de 60. La forma de la rosca muestra un plano en el remate y en la raz igual a 0.125 x paso, aunque en la prctica se puede notar un incipiente redondeado.

NOTA: Se advierte que los dimetros nominales menores a 1/4 en este sistema de rosca se los denomina mediante un nmero, al cual le corresponde un determinado dimetro, a saber: Nro. Dim. (pulg) Dim. (mm) 0 .060 1 .073 2 .086 3 .099 4 .112 5 .125 6 .138 7 .151 8 .164 9 .177 10 .190 12 .216 14 .242 6.147

1.524 1.854

2.184 2.515 2.845 3.175 3.505

3.835 4.166 4.496 4.826 5.486

Rosca Unified and American Standard: Con el fin de obtener la intercambiabilidad entre sus sistemas de roscas, representantes de Inglaterra, Canad y Estados Unidos acordaron y establecieron una serie unificada de roscas. Es por ello, que en los listados de roscas American Standard, nos encontramos con valores que resultaron de la unificacin y otros no unificados que completan las tablas. Se distinguen los unificados mediante la letra U Unified (es decir, estos pertenecen tanto a la serie American Standard como a la serie Unified). Esta revisin de la American Standard incorpor mejoras resultantes de la experiencia en la industria, en montajes varios y en usos de tornillera en general. La forma de la rosca Unified and American Standard es prcticamente la misma que la empleada en Estados Unidos. La prctica americana preferida consiste en conservar el remate truncado plano, y la inglesa el remate curvo. Estas y otras pequeas diferencias, entre las prcticas americana e inglesa, no se oponen a la intercambiabilidad de las roscas de la serie unificada.

Ao 2001

Tema:


Pg. 4 de 14


Series de rosca: Las roscas se clasifican por el paso en varias series, a saber:

Serie de rosca basta (N.C.): Se denomina originalmente National Coarse. Se recomienda para el uso general en trabajos de ingeniera de estructuras y en equipos mecnicos. Podemos encontrar: N.C.: U.N.C.: Serie de rosca basta American Standard no incluida en la unificacin, Serie de rosca basta American Standard incluida en la unificacin

Serie de rosca fina (N.F.): Se denomina originalmente National Fine. Se recomienda para el uso general en trabajos de automviles y aviacin, y en equipos mecnicos donde las condiciones requieren una rosca fina. Podemos encontrar: N.F.: U.N.F.: Serie de rosca fina American Standard no incluida en la unificacin, Serie de rosca fina American Standard incluida en la unificacin

Ao 2001

Tema:


Pg. 5 de 14


Serie de rosca extra fina (N.E.F.): Se usa particularmente en los equipos de aviacin y aeronutica, en donde: 1) ha de roscarse un material de pared delgada, 2) la profundidad de rosca de las tuercas debe ser mnima, 3) se requiere un nmero grande de vueltas efectivamente roscadas dentro de una longitud de rosca acotada. Podemos encontrar: Serie de rosca extrafina American Standard no incluida en la unificacin, Serie de rosca extrafina American Standard incluida en la unificacin

N.E.F.: U.N.E.F.:

Serie de rosca de paso constante 8 (8 N.): Esta serie de paso uniforme con paso de 1/8 de pulgada para todos los tamaos de la serie (de 1 de dimetro a 6 inclusive), se usa para bridas de tuberas de presin, esprragos de cilindros, o siempre que una tensin inicial que resista presin es necesaria en una fijacin. Cabe aclarar que esta serie de American Standard no est incluida en la unificacin.

Serie de rosca de paso constante 12 (12 N.): Esta serie de paso uniforme con paso de 1/12 de pulgada para todos los tamaos de la serie, se usa para tuercas delgadas sobre rboles y casquillos y en calderas. Proporciona una prolongacin de la serie de rosca fina para dimetros superiores a 1 1/2. Cabe aclarar que esta serie de American Standard no est incluida en la unificacin.

Serie de rosca de paso constante 16 (16 N.): Esta serie de paso uniforme con paso de 1/16 de pulgada para todos los tamaos de la serie, se usa para el ajuste de collarines, aros, tuercas de retencin de cojinetes u otras aplicaciones que requieran rosca fina. Proporciona una prolongacin de la serie de rosca extrafina para dimetros superiores a 2. Cabe aclarar que esta serie de American Standard no est incluida en la unificacin.

NOTA: Si una rosca es de la serie 8 N - 12 N - 16 N, y tambin de las series basta, fina o extrafina, los smbolos y tolerancias de stas son las que se aplican.

Serie de rosca especiales: Estas roscas cubren combinaciones especiales o no normalizadas de dimetro, paso y longitud. Podemos encontrar: N.S.: Serie de rosca especial American Standard no incluida en la unificacin,

Ao 2001

Tema:


Pg. 6 de 14


U.N. o U.N.S.:

Serie de rosca especial American Standard incluida en la unificacin

Sistemas de roscas Europeas

Rosca Mtrica: Se la simboliza con la letra M. Es la rosca que pertenece al llamado Sistema de Rosca Mtrica Internacional. Fue adoptada en el congreso Internacional para Normalizacin de Rosca, celebrado en Zurich en 1898. La forma de la rosca es similar a la American Standard en cuya aplicacin y resultado prctico se bas. E en esa poca cuando a la rosca American Standard se la denominaba ra United States Standard (U.S.S.). Sus dimensiones son en milmetros. La magnitud del ngulo de los flancos es de 60. En los pernos roscados se redondea el fondo de rosca para evitar la accin del entallado; mientras que las puntas de la rosca son aplanadas. En las tuercas las puntas estn redondeadas y el fondo aplanado. Ejemplo de designacin: M 20 quiere decir rosca mtrica con dimetro igual a 20 mm.

Rosca Mtrica Fina: La rosca fina tiene pasos ms pequeos y profundidades de rosca menores que las rosca Mtrica comn. Dado lo reducido del paso se obtiene un mejor autofrenado, cosa interesante en roscas que han de estar expuestas a choques o vibraciones. La pequea profundidad de rosca es cosa necesaria en piezas de paredes delgadas, ejemplo de ello son los ejes huecos y los tubos. Ejemplo de designacin: M 80 x 2 quiere decir rosca mtrica fina con dimetro igual a 80 mm y 2 mm de paso. Vemos la comparacin entre una rosca corriente mtrica (M80) y una extrafina(M80x2)

Ao 2001

Tema:


Pg. 7 de 14


A continuacin se presenta, extrado de la norma DIN 13, una seleccin de dimetros y pasos para la rosca mtrica

Ao 2001

Tema:


Pg. 8 de 14


Ao 2001

Tema:


Pg. 9 de 14


Ajustes de roscas:En la industria moderna las piezas roscadas deben ser intercambiables y cuando se atornillan entre s debe producirse un buen apoyo entre flancos. Mediante el sistema de ajuste de roscas se han fijado tolerancias lmites (medidas mximas y mnimas) para los dimetros exterior, dimetros del ncleo y los flancos. La calidad y la exactitud de los tornillos no necesitan ser los mismos para toda clase de aplicaciones y por esta razn estn normalizados distintos grados de calidad segn el sistema de rosca, a saber:

Ajustes en roscas Mtrica y Whitworth: Encontramos los siguientes grados de calidad: calidad fina (f), . . . . . . por ejemplo, para husillos de medida; calidad media (m), . . . . por ejemplo, para husillos de movimientos sencillos;

calidad basta (g), . . . . . por ejemplo, para tornillos de fijacin. (la g hace referencia a la palabra alemana grob=basto, tosco.

El smbolo indicativo del grado de calidad se pone a continuacin de la designacin de la rosca. Cuando la calidad es media, no es preciso indicar el signo abreviado m Ejemplos de designacin: M 12 g quiere decir rosca mtrica con dimetro igual a 12 mm y calidad basta. M 8 f quiere decir rosca mtrica con dimetro igual a 8 mm y calidad fina. NOTA: La rosca mtrica fina al igual que la rosca Whitworth fina, no tiene nada que ver con la calidad fina

Ajustes en roscas American Standard Las roscas American Standard tienen 5 tipos de calidades o ajustes, llamndolos clases, designndolos por nmeros del 1 al 5. Clase 1: Desde el punto de vista su ajuste, siempre presenta juego. Corresponde al ajuste ISA, H-f. Se lo destina a piezas que se deben atornillar con absoluta facilidad. Clase 2: Juntamente con la clase 3 son las corrientes, cubren todas las necesidades de la mecnica normal. Corresponden al ajuste ISA, H-h. Clase 3: Ampliando lo expresado en prrafo anterior, se observa que las tolerancias de esta clase son aproximadamente el 70% de las de la clase 2. Clase 4: Se ha desechado por su poca aplicacin, su ajuste era del tipo incierto. No aseguraba la intercambiabilidad. Se utilizaba para casos especiales.

Ao 2001

Tema:


Pg. 10 de 14


Clase 5: Se utiliza en roscados forzados, sin desmontajes previstos en el futuro. Su ajuste es con aprieto seguro, del tipo H-p. Se lo denomina Calidad 5 de ajustes para esprragos. Se aplica en las series de rosca basta y fina de la American Standard

Las tolerancias y mrgenes de la American Standard han sido revisadas (ASA B1.1-1949), con excepcin de la clase 2 y 3, que han permanecido sin cambio. Tres series nuevas de tolerancias se designan por los smbolos 1A, 2A y 3A para roscas exteriores (tornillos) y 1B, 2B y 3B para roscas interiores (tuercas). Al seleccionar las tolerancias convenientes para una aplicacin dada, la clase 2A por ejemplo, puede no combinarse invariablemente con la 2B, suponiendo que alguna otra clase para la rosca interior, tales como la 1B, 3B, 2 y 3, sean preferibles para una aplicacin especfica. Este uso intercambiable proporciona flexibilidad en la eleccin de tolerancias y aumenta el alcance de la utilidad. Combinaciones seleccionadas de dimetros y pasos especiales deben slo emplearse cuando una serie normal no satisfaga las necesidades. Clase 1A y 1B: La clase 1A para roscas exteriores y la 1B para las interiores reemplazan la clase 1. En general se basan en valores iguales a 1,5 veces la tolerancia para las clases 2A y 2B. Pertenece a la Unificacin. Clase 2A y 2B: Las tolerancias representadas por las clases 2A y 2B para roscas exteriores e interiores respectivamente, aunque menores que las de las clases 1A y 1B, tambin proporcionan un huelgo bajo todas las condiciones. Las clases 2A y 2B son la normalizacin reconocida para la produccin normal de tornillos, pernos y tuercas. Pertenece a la Unificacin. Clase 3A y 3B: Las tolerancias 3A y 3B para roscas exteriores e interiores respectivamente, son generalmente para el dimetro primitivo el 75% de las permitidas en las clases 2A y 2B. Pertenece a la Unificacin. Clase 2: Son las mismas dimensiones que en la American Standard, pero no pertenecen a la unificacin. Clase 3: Son las mismas dimensiones que en la American Standard, pero no pertenecen a la unificacin.

Ejemplo de designacin: 20 U.N.C.2A este smbolo indica un tamao nominal de pulgadas, 20 hilos por pulgada, serie de rosca basta unificada y tolerancia de clase 2A (rosca exterior). Las letras LH colocadas detrs del smbolo indicaran que es una rosca a izquierda.-

Ao 2001

Tema:


Pg. 11 de 14


Roscas para caerasLos sistemas de roscas utilizados en caeras los podemos clasificar en dos grupos, a saber: Sistemas de roscas Inglesas, Sistemas de roscas Estadounidenses, mal llamadas Americanas,

Sistemas de roscas Estadounidenses

Ao 2001

Tema:


Pg. 12 de 14


Rosca cnica American Standard para tubos (N.P.T.): Las roscas cnicas son de uso corriente. El ngulo entre los lados del filete es de 60 cuando se mide en un plano axial, y la bisectriz de este ngulo es perpendicular al eje del cao. Aunque la norma seala superficies planas en el remate y en el fondo del filete, en la prctica comercial puede darse cierto redondeado.

Rosca cilndrica American Standard para tubos (N.P.S.): Las roscas cilndricas para tubos presentan ventajas en ciertos tipos de uniones o juntas. El paso, ngulo y profundidad de la rosca cilndrica para tubos son los mismos que para roscas cnicas en tubos de igual tamao. Entre los distintos casos donde se emplean este tipo de rosca encontramos: Juntas mecnicas de ajuste libre: Se aplica para montajes mecnicos particulares, ajustes especiales, etc. de los tubos comunes de hierro forjado, acero forjado y bronce cuando no existen presiones internas. Juntas hermticas de presin: Estas juntas se realizan con roscas cilndricas interiores y roscas cnicas exteriores. Se supone que uno de los dos miembros es lo suficientemente dctil para obtener el ajuste y contacto necesarios.

Sistemas de roscas Inglesas

Rosca cnica para tubos British Standard Pipe Threads (B.S.P.T.): La rosca es del tipo Whitworth; los flancos forman un ngulo 55 entre s, y el remate y el fondo de la rosca son redondeados. La rosca cnica tiene medida en el dimetro una conicidad de 3/4 por pie, o 1/16 por pulgada. Este sistema ha sido aprobado por la British Standard Institution para Inglaterra. Esta norma se aplica a los tubos de hierro y acero para agua, gas y vapor.

Rosca cilndrica para tubos British Standard Pipe (B.S.P.): Son de uso comn para servicios de agua domiciliaria y para canalizaciones elctricas en el mbito industrial. Generalmente sus uniones se realizan entre roscas cilndricas interiores y roscas cnicas exteriores. Se supone que uno de los dos miembros es lo suficientemente dctil para obtener el ajuste y contacto necesarios.

Ao 2001

Tema:


Pg. 13 de 14


Ao 2001

Tema:


Pg. 14 de 14


Ao 2001

Tema:


Pg. 15 de 14


Ao 2001

Tema:


Pg. 16 de 14

roscas normalizadas

Documents