Roscas final

Roscas: tipos y pasos
En tornillería,
a, existen diversos tipos de roscas, tanto en el perfil y ángulo de sus filetes, como en la
forma de medirse cada una. Trataremos, desde aquí, de ofrecer la explicación más completa, a la
vez que simple y comprensible de las más utilizadas.
Comencemos por el principio. Un poco de historia,
historia, Los primeros antecedentes de la utilización de
roscas se remontan al tornillo de Arquímedes,
Arquím
desarrollado por el sabio griego alrededor del 300
a. C., empleándose ya en aquella época profusamente en el valle del Nilo para la elevación de
agua.
Durante el Renacimiento las roscas comienzan a emplearse como elementos de fijación en relojes,
máquinas de guerra y en otras construcciones mecánicas. Leonardo da Vinci desarrolló por
entonces métodos para el tallado de roscas; sin embargo, estas seguirán fabricándose a mano y sin
ninguna clase de normalización hasta bien entrada la Revolución industrial.
En 1841, el ingeniero británico Joseph Whitworth definió la rosca que lleva su nombre.
nombr
En1864, William Sellers hizo lo mismo en Estados Unidos. Esta situación se prolongó hasta 1946,
cuando la Organización Internacional de Normalización (ISO) definió el sistema de rosca métrica,
adoptado actualmente en prácticamente todos los países, aunque las anteriores no han
desaparecido y siguen coexistiendo, utilizándose en algunos casos, en maquinarias
maquinaria y
equipamientos de fabricación y/o uso americano o británico.
Así pues, existen tres principales tipos de rosca, rosca Whitworth, rosca Sellers (también llamada
americana) y rosca Métrica.
Partes de la rosca de un tornillo
Todos los tipos de rosca pueden presentan diferentes
pasos, ¿Qué es el paso? Se define como la distancia
entre dos filetes o crestas de la rosca. Pueden ser paso
normalizado o fino, aunque dentro del paso fino
puede haber varios. Vienen definidos en cada uno de
los tipos de rosca de diferente manera.
Medición del paso de rosca en una rosca métrica.
En las roscas métricas, los pasos vienen definidos por
el avance, en milímetros,, que realiza el tornillo en
una sola vuelta.
Con
on ayuda de un calibre se mide el diámetro
diámet exterior
del tornillo en milímetros; por ejemplo Ø 10 mm.
Después, se determina el paso contando la longitud
que existe en once filetes de la rosca; por ejemplo
once filetes miden 15,0 mm de longitud. En este caso
estaremos hablando de una rosca de 10 x 1,5 o lo que es lo mismo M 10 puesto que este paso es el
normalizado para dicha métrica.. Si el paso del tornillo, en lugar de ser 1,5 mm es 1,25 mm,
indicará que la rosca es de paso fino y se designaría M 10 x 125.
Medición del paso de rosca en una rosca Whitworth y rosca Sellers (Americana).
Para
ara conocer el diámetro de la rosca se mide el exterior del tornillo en pulgadas o fracciones de
pulgadas; por ejemplo Ø exterior 3/8”. El paso se halla contando el número de filetes contenidos
en una pulgada (25,4 mm).
Comparativa paso fino, paso grueso.
La tendencia general de los últimos 20 años, va en la dirección de la utilización generalizada del
paso grueso. No se puede decir pues, que los pasos finos sean técnicamente superiores.
No obstante, los pasos finos
os se utilizan en casos particulares, como por ejemplo: reglajes, tornillos
de motores, etc. Estos casos son menos numerosos y los elementos de fijación de paso fino se
vuelven poco a poco elementos especiales con sus consiguientes inconvenientes económicos,
económico de
disponibilidad, y de plazo.
El paso fino es el más comúnmente utilizado en la industria del automóvil.
Las ventajas más importantes del paso fino son:
- una resistencia a la tracción más fuerte, a causa de presentar una sección resistente más grande.
- tendencia mínima a aflojarse por vibraciones debido al paso más pequeño.
- reglajes más precisos.
Sin embargo la mayor parte de los montajes no están cargados estáticamente sino dinámicamente;
siendo la resistencia a la fatiga el criterio número uno para
para el cálculo y diseño. En estos casos el
paso grueso resiste mejor a la fatiga, ya que, la carga en el fondo del hilo de rosca disminuye a
medida que el paso aumenta.
El argumento consistente en decir que el paso grueso resiste menos al aflojamiento por
vibraciones,
braciones, ha ido perdiendo peso a causa del desarrollo de sistemas de frenado y de blocaje, ya
sean mecánicos o químicos, que ofrecen mejores soluciones a la pérdida de precarga, sobre todo
después de esfuerzos dinámicos transversales.
Las ventajas del paso
so grueso son:
- menos sensible a los choques, y generalmente, el ensamblado más fácil y rápido.
- posibilidad de revestimientos de mas espesor debido al juego de tolerancias, ya que, los pasos de
rosca son más amplios.
- riesgo menor del arrancado del roscado.
ros
Las ventajas e inconvenientes se pueden resumir en la tabla siguiente
Perfil de las roscas.
Rosca métrica ISO.
La medida de este sistema de roscas está
basada en el sistema métrico decimal. La rosca
métrica esta creada por un filete con forma de
triangulo equilátero, cuyo vértice esta truncado a
1/8 de su altura y el fondo redondeado a 1/16 de
dicha altura, existiendo de esta forma una holgura
entre el vértice y el fondo de filete. El ángulo de
flancos es de 60°.
Rosca whitworth.
La medida de este sistema de roscas está
basado en la pulgada y su paso se mide en hilos
por pulgada. En las roscas whitworth el perfil de
su filete es un triángulo isósceles, siendo su lado
menor el que sirve de base y es paralelo al eje del
núcleo e igual al paso de rosca. El vértice y el
fondo están redondeados a 1/6 de la altura del
filete. El ángulo de los flancos es de 55°.
Rosca sellers o nacional americana.
Este sistema de rosca es utilizado en los Estados Unidos de América, empleándose en gran
cantidad de automóviles. En la rosca sellers, el perfil del filete es un triángulo equilátero con el
vértice y el fondo truncados a 1/8 de su altura. El ángulo de la rosca es de 60° y el paso es igual a
lado del triángulo. La medida de los tornillos se da en pulgadas y el paso en hilos por pulgadas.
Roscas Métricas
Como antes hemos mencionado está basada en el sistema métrico decimal. Estas roscas pueden
dividirse en paso normalizado y paso fino, pudiendo este presentar uno o varios tipos.
Así por ejemplo, en la métrica 12 (M12) el paso normalizado es 1,75, pero también presenta pasos
finos de 1,5 , 1,25 y 1.
Recordemos que el paso 1,75 significa que el tornillo avanza 1,75 mm en cada vuelta o también,
que la distancia entre 11 filetes es de 17,5 mm.
Roscas Whitworth
Estas roscas presentan diferentes nomenclaturas en función de su paso y características.
La BSW, siglas de British Standard Whitworth, es la nomenclatura de este tipo de rosca en paso
normal o grueso.
La BSF, siglas de British Standard Fine, corresponde a la rosca whitworth en paso fino.
La BSP, siglas de British Standard Pipe, normalizado en Francia con el nombre de paso GAS.
Estas son las roscas que nos encontramos en hidráulica, neumática y trasvase de fluidos en general
(Pipe es tubo en inglés). Se miden, al igual que las
otras, en pulgadas pero, esta medida no se refiere
directamente al diámetro de la rosca, como en los
casos anteriores, sino al diámetro interior de la
manguera o tubo a la cual se conectaría(es decir, el
diámetro del flujo útil que pasara por allí). Esto se ve
mejor con un ejemplo y un dibujo. Una rosca de 1” GAS no sería 25,4mm de diámetro exterior
sino 33,25mm. Esta medida sale de la estandarización del tubo de diámetro interior 1” (25,4mm).
Rosca Sellers o Nacional Americana
Los Hilos estadounidenses se componen de dos patrones de roscas comunes conocidas como
U.N.F y U.N.C.
La UNC, siglas de Unified Coarse Thread, corresponde, como su traducción literal indica, a la
rosca normal o gruesa.
La UNF, siglas de Unified Fine Thread, corresponde al paso fino. Esta rosca es exactamente la
misma que la rosca SAE (Standard American Engineers) existente antes de la unificación de las
normas Americanas.
Cada diámetro de rosca, bien sea en Métrica, Whitworth o Americana, tiene sus pasos
normalizados para paso grueso o paso fino y estos varían según sean mayores o menores
diámetros.
Veamos un ejemplo para rosca métrica en paso grueso o normal.
MÉTRICA
M8
M10
M12
M14
M16
PASO GRUESO
1,25
1,5
1,75
2
2
Observemos ahora los diferentes matices de cada tipo de rosca en una medida similar entre
ellas.
ROSCA
MÉTRICA
Ø PULGADAS
(IN) "
0,4724
mm
POR VUELTA
Ø mm
PASO GRUESO
1,75
PASO FINO
1,25
12
HILOS
POR PULGADA
1
1,5
12,7
WHITWORTH
½ (0,5)
20,9945
SELLERS
o
AMERICANA
½ (0,5)
BSW
12
BSF
16
BSP o GAS
14
UNC
13
UNF o SAE
20
12,7