Engranes Y Roscas

3. MEDICIÓN, VERIFICACIÓN Y TOLERANCIA DE ROSCAS Y ENGRANES

INTRODUCCIÓN

Dada la importancia que tienen las rocas y engranes, desde hace muchos años, han ido evolucionando y aplicados en diversos medios. Como bien sabemos las roscas al igual que los engranes poseen diversas formas y dimensiones para así facilitar hacer el cambio de partes y educir sus precios, de esta manera solucionando diversas necesidades, que permiten vivir de una manera más cómoda. Existen dos medios diferentes para medir o verificar una rosca: los que son de medición directa y aquellos que son de medición indirecta.

Para la medición directa se utilizan generalmente micrómetros cuyas puntas están adaptadas para introducirse en el flanco de las roscas. Otro método de medida directa es hacerlo con el micrómetro y un juego de varillas que se introducen en los flancos de las roscas y permite medir de forma directa los diámetros medios en los flancos de acuerdo con el diámetro que tengan las varillas.

Para la medición indirecta de las roscas se utilizan varios métodos, el más común es el de las galgas, para roscas hembras como roscas machos. Con estas galgas compuesta de dos partes en las que comúnmente conocemos como PASA y NO PASA.

También hay una galga muy común que es un juego de plantillas de los diferentes pasos de rosca de cada sistema, donde de forma sencilla permiten identificar cual es el paso que tiene un tornillo o una tuerca. En laboratorios de metrología también se usan los proyectores de perfiles ideales para la verificación de roscas de precisión.

3.1 Roscas.

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.

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.

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.

La forma más sencilla de entender y explicar el funcionamiento de una rosca es la siguiente: Imagine que enrolla en un perno cilíndrico recto un triángulo rectángulo de papel. La trayectoria que sigue la hipotenusa del triángulo es una hélice que se desarrolla sobre la superficie del cilindro, esa es la rosca que nos sirve para fijar o transportar objetos.

Suelen emplearse en:

Unir piezas de manera permanente o temporal

Generar movimiento en máquinas o en transportadores

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.

3.1.1 Forma geométrica de sistemas de roscas

Tipos de roscas:

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 Nacional Americana Unificada: Esta la forma es la base del estándar de las roscas en Estados Unidos, Canadá y Gran Bretaña.

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 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 trapecial Tr ACME: Se emplean donde se necesita aplicar mucha fuerza. Se usan para transmitir movimiento en todo tipo de máquinas herramientas, gatos, prensas grandes “C”, tornillos de banco y sujetadores.

Las roscas ACME tienen un ángulo de rosca de 29° y una cara plana grande en la cresta y en la raíz. Las roscas ACME se diseñaron para sustituir la rosca cuadrada, que es difícil de fabricar y quebradiza. Hay tres clases de rosca ACME, 2G, 3G y 4G, y cada una tiene holguras en todas las dimensiones para permitir movimiento libre.

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

Redondeada o plana a Rosca Trapezoidal: Este tipo de rosca se utiliza para dirigir la fuerza en una dirección. Se emplea en gatos y cerrojos de cañones.

Rosca Redondeada Rd: Se utiliza en tapones para botellas y bombillas, 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 Sin Fin: Se utiliza sobre ejes para transmitir fuerza a los engranajes que equipan las cajas reductoras de velocidad. Se cataloga mejor como un engranaje que como rosca.

Se siguen ciertos parámetros geométricos para las roscas los cuales son: Ángulo de la Rosca (á): Es el ángulo incluido entre los flancos de la rosca medida en un plano axial. Diámetro de Paso ó Diámetro Efectivo (d2): 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.

Parámetros geométricos para las roscas:

...