Mecanica

Versión 2004

CAPITULO 4 PROYECTO DE ELEMENTOS DE SUJECIÓN, ANCLAJE Y CIERRE División 2 Mecánica de Tornillos Tornillos de transmisión Tornillo de ajuste y sujeción

UTN-FRBB Cátedra: Elementos de Máquinas. Profesor: Dr. Ing. Marcelo Tulio Piovan

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1. Introducción
En esta División del Capítulo 4 se verá la forma de calcular, dimensionar o verificar tornillos de potencia, esdecir para transmisión de movimiento o bien para transmisión de fuerza. Se efectuará una descripción de las partes componentes de los tornillos con sus diversas clases y usos. Se analizará la mecánica de tornillos de cierre o de ajuste.

2. Descripción general
Terminología, clasificación y denominación de las roscas.
Todos los elementos de máquina tienen denominaciones específicas de cada unade sus partes que pueden variar según la jerga o argot de un grupo de profesionales o técnicos dentro de un país particular. La terminología de los elementos roscados no va en zaga. Así pues en la Figura 4.20 se puede observar los parámetros más importantes para definir y especificar una rosca de un tornillo.

Figura 4.20. Parámetros empleados para definir una rosca

Todo tornillo secaracteriza por los siguientes parámetros: 1) PASO 2) FORMA DEL FILETE 3) ANGULO DE LA ROSCA 4) AVANCE 5) SENTIDO DE GIRO 1) PASO. Se denomina paso a la distancia existente entre dos dientes consecutivos medido entre puntos homónimos sobre el diámetro mayor o diámetro de cresta (ver Figura 4.20). El paso “p” es un parámetro importante en la identificación de un tornillo. Un parámetro alterno al paso es lacantidad de roscas por pulgada “n”. El paso y el número de roscas están relacionados por: p= 1 n (4.32)

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2) FORMA DEL FILETE La forma del filete puede ser variada dependiendo del tipo de uso que tenga el tornillo, pudiendo ser triangular, redonda, cuadrada, trapecial, diente de sierra, entreotras. En la Figura 4.21 se apreciar algunos ejemplos. Las roscas de tipo triangular son las más comúnmente usadas, las roscas cuadradas se emplean como medio para transmitir movimiento en husillos de máquinas herramientas y/o dispositivos de elevación, tal como se ve en Figura 4.22.a. Las roscas circulares y circulares truncadas se emplean en husillos de transmisión de movimiento que tienen bolillasesféricas para garantizar continuidad de desplazamiento en ambos sentidos del husillo como en la Figura 4.22.b

Figura 4.21. Formas de los filetes de una rosca

(a) (b) Figura 4.22. Ejemplos de aplicaciones de roscas. (a) cuadrada (b) circular y circular truncada

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3) ANGULO DE LA ROSCA En laFigura 4.21 se pueden ver algunos ángulos característicos para las roscas trapeciales ACME o las diente de sierra. Sin embargo las roscas de filete triangular son las que se discriminan con mayor asiduidad en términos del ángulo de rosca. Así pues, cuando el ángulo de rosca es de 60°, el tipo de rosca corresponde a la identificación unificada o UN, también es el ángulo de la rosca denominadaMETRICA. Las roscas denominadas WHITWORT tienen un ángulo de 55°. Las roscas triangulares suelen presentar truncamientos en la raíz y en la cresta, para evitar problemas de rotura y optimizar su capacidad de roscado. En la Figura 4.23 se muestra una serie de relaciones para las roscas UN y M. Nótese que todos los parámetros geométricos están en función del paso p y de la máxima altura que se obtendríasi no estuvieran los truncamientos, y aún esta última puede obtenerse de la Figura 4.23 como función del paso, es decir: ht = p con β = 60° 2.Tan[β / 2] (4.33)

Figura 4.23. Detalles de las roscas UN y Métrica.

4) AVANCE El avance es la distancia longitudinal que avanza un punto de un diente en un giro del tornillo. En la Figura 4.24 se pueden apreciar tres tipos distintos de avances y de...