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• Jose Alfredo Rendon

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3.1 ROSCAS Una rosca está formada por el enrollamiento helicoidal de un prisma llamado vulgarmente filete, ejecutado en el exterior o interior de una superficie de revolución, generalmente cilíndrica, que le sirve de núcleo. Si la rosca está elaborada en el exterior de la superficie, se denomina rosca exterior o tornillo. Si la rosca está elaborada en el interior de la superficie, se denomina rosca interior o tuerca.

Parámetros geométricos para las Diámetro Mayor (D): Es el mayor diámetro de una rosca recta.

roscas:

Diámetro Menor (d): Representa el menor diámetro de una rosca recta. Hilos por Pulgada: Es el número de hilos que tiene una parte roscada en una pulgada de longitud.

3.1.1 FORMA GEOMÉTRICA DE SISTEMA DE ROSCAS TIPOS DE ROSCAS: 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 redondeada Rd

Diagrama del Perfil General de la Rosca Redonda 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 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 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.

3.1.2 CONTROL DE PASO Y DE PERFIL DE LA ROSCA La dificultad para la medida del paso de rosca en el proyector de perfiles está en la mala definición de los flancos de la rosca. Para solucionarlo, el retículo del proyector se hace enrasar con la línea de referencia de unas cuchillas biseladas, mejor definida. PERFIL DE UNA ROSCA. En toda rosca hay que distinguir unos elementos que la caracterizan. Los más importantes son: • Núcleo: Es el volumen ideal sobre el que se encuentra la rosca o cuerpo del elemento roscado. • Flancos: Son las superficies teóricas de contacto. Cresta: Es la superficie exterior de unión de los flancos. • Fondo: Es la superficie interior de unión de los flancos. • Hilo: Es cada uno de los vértices o crestas. • Paso: Es la distancia medida paralelamente al eje entre dos hilos consecutivos MEDICIÓN DEL DIÁMETRO DE FLANCOS Uno de los dos brazos palpadores esretráctil y transmite su movimiento al reloj comparador. El instrumento es válido para roscas exteriores o interiores. A partir del ángulo y el paso de la rosca y el diámetro interior se determinan el patrón a utilizar y las longitudes l1 y l2 a componer para obtener un diámetro medio nominal DMO. De la comparación entre las medidas del patrón y la pieza efectuadas en

una máquina medidora universal con palpador esférico se obtiene la desviación al diámetro nominal directamente.

Partes de la rosca.

3.1.3 TOLERANCIAS Y POSICIONES NORMALIZADAS Se han previsto 18 grados de precisión o índices de tolerancia (IT), designados por las siglas IT 01, IT 0, IT 1, ..., IT 16, representativos de la calidad de la tolerancia, desde la más fina hasta la más basta, cuyos valores numéricos están calculados para cada grupo de diámetros nominales, constituyendo las tolerancias fundamentales del sistema. La amplitud de la zona de tolerancia (que por razones de fabricación ha de ser la mayor posible), varía según la utilización o servicio de la pieza fabricada, a cuyo efecto están establecidas las 18 calidades o series de tolerancias fundamentales aplicables a una misma dimensión o medida.

En la siguiente tabla se observa cómo para una determinada medida nominal (grupo dimensional), la magnitud de la tolerancia aumenta al hacerlo también el índice de tolerancia, es decir, disminuye la precisión. A su vez, para un determinado índice de tolerancia, la magnitud de la tolerancia aumenta al hacerlo también la medida nominal. Las calidades IT01 a IT3 para ejes y las calidades IT01 a IT4 para agujeros, están destinadas a calibres y piezas de alta precisión. Las calidades IT4 a IT11 para ejes y las calidades IT5 a IT11 para agujeros, están destinadas a parejas de piezas que han de ajustar al ser montadas. Las calidades superiores a IT11, tanto para ejes como para agujeros, están destinadas para piezas o elementos aislados y que no requieren, por tanto, de una exactitud dimensional tan precisa. POSICIONES DE LAS TOLERANCIAS El sistema de tolerancias normalizadas ISO establece una serie de posiciones de la tolerancia con respecto a la línea cero, dependientes de la medida nominal, fijadas por medio de fórmulas empíricas. Para poder satisfacer las necesidades corrientes de ajustes se ha previsto para cada grupo dimensional, toda una gama de diferencias que definen la posición de las tolerancias con respecto a la línea cero. Las notaciones para las diferencias o desviaciones son las siguientes: DS: desviación o diferencia superior del agujero. DI: desviación o diferencia inferior del agujero. ds: desviación o diferencia superior del eje. di: desviación o diferencia inferior del eje.

3.2 ENGRANES Un engranaje se puede considerar como una rueda dentada que cuando se acopla con otra rueda dentada de diámetro más pequeño (piñón), transmitía rotación de un eje a otro. La función principal de un engrane es transferir potencia de un eje a otro, manteniendo una razón definida entra las velocidades rotaciones de los ejes, los dientes de un engrane impulsor empuja los dientes del engrane impulsado, ejerciendo una componente de la fuerza perpendicular al radio del engrane. De este modo se transmite una par detorsión y como el engrane fira, se transmite potencia. Los engranes son los transmisores de par de torsión más fuertes y resistentes, su eficiencia de transmisión de potencia puede ser tan alta como de 98%. Por otra parte, usualmente los engranajes son más costosos que otros trasmisores de par de torsión, tales como la transmisión por cadena y banda; el engranaje está altamente estandarizados en cuanto a forma de los dientes y tamaño.

3.2.1 MEDICIÓN DEL ESPESOR DEL DIENTE En un engrane cortado con herramienta de cremallera, se genera un perfil de evolvente en el diente del engrane. El espesor del diente y el espacio de la cremallera es igual a un medio del paso circular. El espesor del diente producido por el maquinado del cortador depende de la relación de la línea de paso de la cremallera y el círculo del - paso del 'engrane cuando la línea de paso de la cremallera y el circulo de paso del engrane son tangentes se tiene un diente estándar.

3.2.2 COMPROBACIÓN DEL PERFIL DEL DIENTE El trazado del perfil del diente es de suma importancia, ya que de ello dependerá que no existan choques o contactos bruscos entre los engranajes. A los efectos de evitar la arbitrariedad en la construcción del perfil del diente, ya que podrían existir un número muy grande de formas, lo cual resultaría antieconómico y muy poco práctico, se han establecido curvas sencillas de ejecutar técnicamente, como son las Curvas Cíclicas, las que generan perfiles de dientes: a) Cicloidales, que a su vez pueden ser: 1- Cicloide: curva engendrada por un punto de un círculo que rueda sin resbalar sobre una recta fija; 2- Epicicloide: curva engendrada por un punto de un círculo que rueda sin resbalar, apoyado exteriormente sobre una circunferencia de mayor diámetro que está fija;

3- Hipocicloide: curva engendrada por un punto de un círculo que gira sin resbalar, apoyado interiormente sobre una circunferencia que está fija; 4- Peri cicloide: curva engendrada por el punto de una circunferencia que rueda sin resbalar sobre un círculo fijo interior a ella, ambos en un mismo plano; b) Evolvente de círculo, que es una curva engendrada por el punto de una recta que gira sin resbalar sobre una circunferencia que está fija. Si bien con las curvas cicloidales se obtienen perfiles más exactos, de menores rozamientos, desgaste y choques de los dientes, estas ventajas pueden existir únicamente cuando la distancia entre los centros de los engranajes se mantiene rigurosamente. Con la evolvente de círculo, el perfil obtenido es más simple y fácil de ejecutar, no exigiendo además mantener la distancia entre ejes invariable para que el engrane se realice en buenas condiciones. Actualmente el trazado del perfil de los dientes no es tan importante como antes, ya que son obtenidos mediante fresado o tallado. Para el trazado práctico de la evolvente de círculo se procede de la siguiente forma: ✔ Se traza con radio cualquiera R y centro en O la circunferencia base, de la cual se toma un determinado arco. A partir de un punto inicial o sobre este arco se efectúan divisiones con los puntos a, b, c y d a partir de los cuales se trazan los radios Oo, Oa, Ob, Oc y Od

✔ Se trazan las rectas perpendiculares a estos radios: aA, bB, cC y dD.Haciendo centro sucesivamente en a, b, c y d, con radios ao, bA, cB ydC respectivamente, ✔ Se trazan los arcos oA, AB, BC y CD, resultando con aproximación suficiente la curva o ABCD la evolvente del círculo. Con esta curva se está en condiciones de trazar el perfil del diente a evolvente de círculo.

3.2.3 COMPROBACIÓN DEL PASO CIRCULAR Es la distancia que avanza un tornillo por cada vuelta que gira.

Pueden ser:

Paso fino El avance axial es pequeño. Se necesita girar muchas veces el elemento para conseguir avances importantes. Paso normal Es el de uso corriente en tortillería. Paso grueso El avance axial es muy grande en cada giro de la rosca. Se utiliza en roscas para desplazamiento como por ejemplo los husillos de los tornos

3.3 COMPROBACIÓN DE LA CONCENTRICIDAD Como base de medida se utilizan piezas adecuadas que se aplican en los huecos de los dientes. Para esta comprobación se utiliza el instrumento adecuado el cual debe poder girar libremente sin holguras. Las discrepancias de concentricidad se leen en el indicador de precisión que va unido a la pieza que se está midiendo Concentricidad: Diferencia deposición en sentido radial con respecto al eje de la rueda, medida en los huecos de los dientes, en las proximidades del círculo primitivo.

3.4 COMPROBACIÓN DEL DIÁMETRO PRIMITIVO

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.

3.5 TOLERANCIAS NORMALIZADAS Las roscas se caracterizan por su perfil y paso, además de su diámetro. Como ya lo veíamos anteriormente, a la hora de elegir el ajuste se tienen en cuenta dos criterios, la función mecánica que desempeñan las piezas que se acoplan, y la precisión exigida. En un sistema normalizado de tolerancias y ajustes, la calidad es el conjunto de tolerancias correspondientes a un mismo grado de precisión para todas las medidas nominales. Siguiendo el mismo razonamiento, se definen también los ajustes y tolerancias para las roscas y los engranajes. Por Calidad de la Tolerancia entendemos, el grado de precisión de la tolerancia, es decir, la diferencia entre las medidas máxima y mínima. Se representa mediante un número. TOLERANCIAS NORMALIZADAS ISO