Diseño De Tornillos y Sujetadores De Potencia

UNIDAD VII
DISEÑO DE TORNILLOS SUJETADORES Y DE POTENCIA

7.1 clasificación y designación de roscas
7.2 tornillos de potencia
7.2.1 fuerzas y par de torsión
7.2.2 potencia y eficiencia
7.2.3 tornillos de autobloqueo
7.3 Sujetadores de roscados
7.3.1 tipos de sujetadores
7.3.2 cargas de pernos y tuercas
7.3.3 parámetros de rigidez y resistencia
7.3.4 perno precargado bajo cargaestática
7.3.5 perno precargado bajo carga dinámica
7.4 juntas de empaquetadura

INTRODUCCIÓN
El enfoque principal de este capítulo es sobre los sujetadores. Puesto que con frecuencia las complicaciones de fabricar partes intrincadas requieren del ensamble de componentes, los ingenieros enfrentan entonces la tarea de sujetar varios miembros. Para esta labor se dispone de una variedad de tipos desujetadores, incluyendo sujetadores roscados, juntas remachadas, soldadas y adhesivas. En este capítulo se analiza cada uno de estos tipos. Asimismo se presentan varios métodos de sujeción y se proporciona información acerca de la selección de un tipo adecuado para una tarea específica. Un punto interesante acerca de los materiales de sujeción es que el material del perno, del remache o de lasoldadura debe ser fuerte y resistente; mientras que los miembros que se sujetan deben ser idealmente suaves y dúctiles.

7.1 TERMINOLOGÍA, CLASIFICACIÓN Y DESIGNACIÓN DE LA-ROSCA
Cada uno de los elementos de máquinas tiene una terminología única. En la figura 15.1 se describen la terminología y las dimensiones de las partes roscadas. Note en particular las dife-rencias entre los distintos diámetros(mayor, de la cresta, de paso y de la raíz), la altura más grande posible de la rosca ht y el ángulo de la rosca β. El paso p que se muestra en la figura 15.1 es la distancia desde un punto sobre una rosca hasta el mismo punto en la rosca adyacente, y su unidad se da en metros o pulgadas. Un parámetro que se puede usar en vez del paso es el número de roscas por pulgada n. Una relación importanteentre el paso y el número de roscas por pulgada es
p=1/n (15.1)
Otro parámetro es el avance, el cual es la distancia que el tornillo avanzaría en relación con la tuerca en una revolución. Para un tornillo de rosca sencilla l=p y para un tornillo derosca doble l=2p, etcétera. En la figura 15.2 se observan las diferencias entre tornillos de rosca sencilla, doble y triple.


Se pueden usar diferentes perfiles de rosca para una amplia variedad de aplicaciones. En la figura 15.3 se presentan dos tipos. El perfil de rosca Acmé se utiliza en los tomillos de potencia y en roscas de máquinas herramienta. En la actualidad el segundo perfil, elunificado (UN), se usa extensivamente. El perfil Acmé tiene un ángulo de rosca de 29°, mientras que el UN tiene un ángulo de rosca de 60°. El perfil métrico (M) es popular y muy similar al perfil UN.
En la figura 15.4 se indican más detalles de los perfiles de rosca M y UN que los que se muestran en la figura 15.3. Por medio de la figura 15.4 se obtiene

Una vez que se conocen el paso p y laaltura máxima posible de la rosca h„ se pueden obtener las diferentes dimensiones de los perfiles de rosca UN y M. En este capítulo el enfoque será sobre el perfil de rosca UN, usando las unidades inglesas; y el perfil M empleando las unidades métricas. La información que se obtiene por medio de estos perfiles se aplica directamente a los otros perfiles de rosca.
El término series de rosca se puedeaplicar a las roscas de cualquier tamaño. El perfil de rosca UN tiene ocho series de rosca de paso constante. Cada una de las series de rosca tiene el mismo número de roscas por pulgada. El ángulo de la hélice que forma la rosca alrededor del sujetador varía con el diámetro del sujetador. Sin embargo, la profundidad de la rosca es constante, sin importar el diámetro del sujetador, ya que el...