TIPOS DE ROSCAS Y PARAMETROS PRINCIPALES

En tornillos, pernos, tuercas, en elementos de maquina tales como árboles y ejes y en sistemas de tuberías para diferentes usos, uno de los elementos componente de todos estos artículos mecánicos, son las roscas, lo que define la variedad de formas, tipos y dimensiones de las mismas, aunque en los últimos años se ha avanzado a grandes pasos en la estandarización de sus características para hacer más fácil la intercambiabilidad de las partes, como también facilitar y abaratar los costos de fabricación; se hace necesario conocer una serie de elementos generales para decidir su uso y para realizar su representación técnica mediante el dibujo lo cual pretendemos de forma muy general destacar en este trabajo tratando de ajustarnos a lo estipulados en las normas internacionales y nacionales que rigen la actividad del Dibujo Técnico y la Mecánica.

Introducción. Términos y definiciones.
Una Rosca es una arista helicoidal de un prisma llamado comúnmente filete, de sección con diferentes formas (triangular, cuadrada o roma), formada sobre una superficie en revolución cilíndrica o cónica, y que puede ser exterior (tornillos y pernos)  o interior (tuercas).

 

Clasificación de las Roscas.

La clasificación de las roscas es bastante amplia debido a su gran diversidad:

• Por la forma del perfil.  
• Por el carácter de la superficie.  
• Por la disposición.  
• Por el destino.  
• Por la cantidad de entradas.  
• Por la dirección de la línea helicoidal.
• Por la forma del perfil.

a) Rosca triangular: recibe este nombre cuando el prisma o filete que engendra la rosca tiene su sección parecida a un triángulo. Es la más utilizada en la industria, por destinarse a la sujeción de piezas

 



 

b) Rosca cuadrada: Es la engendrada por un filete de sección cuadrada. No está normalizada, por lo que en la actualidad tiende a desaparecer, se emplean cuando sea conveniente evitar la acción radial de la rosca

 

c) Rosca trapecial
: Es la engendrada por un filete cuya sección es un trapecio isósceles. Se emplea mucho en husillos de máquinas herramientas, para conseguir movimientos de translación, especialmente indicadas para la transmisión de esfuerzos en un solo sentido.

 

 

d) Rosca redonda: Esta rosca es utilizada en husillos que tengan que soportar esfuerzos grandes y bruscos, se utiliza en los casos en los que ha de recibir impactos persistentes. Es la rosca de mejores condiciones mecánicas, pero de difícil elaboración







e) Rosca en diente de sierra: Es la engendrada por un filete cuya sección es aproximadamente un trapecio rectángulo. Rosca de difícil elaboración, pero muy resistente a los esfuerzos axiales en un solo sentido. Es muy utilizada en artillería y prensas.





 

 

• Por el carácter de la superficie.

Por el carácter de l superficie donde se tallan las roscas estas pueden ser, roscas en superficies en
revolución cilíndricas, y roscas en superficies en revolución cónicas.

• Por la disposición.

 Por su disposición las roscas pueden ser exteriores o interiores.

• Por el destino.

Cuando se plantea la clasificación atendiendo al destino nos estamos refiriendo a la aplicación o uso que se dará al elemento que presenta la rosca, en esta caso pueden ser:

a) De sujeción. Este es el caso de los Tornillos con tuercas, Pernos y espárragos utilizados con este fin

 









 



b) De avance. Es el caso del tornillo sinfín empleado en mecanismos de maquinas como por ejemplo en el torno.

c) Especiales.

 

Tornillos empleados para usos más específicos. (Sellers, A.C.M.E., Löwenherz, Buttres, etc.), estando la mayoría normalizadas según normas DIN, SAE, UNIM, IRAM, etc., según los países.

 

•  Por la cantidad de entradas.

Pueden clasificarse como de entrada simple, en este caso presenta solo un filete de roca, y de múltiples entradas, pueden tener dos o más filetes de roscas.

• Por la dirección de la línea helicoidal.

Las roscas pueden ser izquierdas o derechas. Una rosca es a derechas cuando penetra al girar hacia la derecha y es a izquierdas cuando penetra al girar hacia la izquierda.

Para distinguir si un tornillo presenta su rosca a derechas o a izquierdas, se coloca el eje del tornillo en un plano inferior y perpendicular al observador. Si la hélice o filete se aleja hacia la derecha, el tornillo es a derechas, pero si se aleja hacia la izquierda, entonces el tornillo es a izquierdas. Para distinguir el sentido de rosca en las tuercas, se procede como en el tornillo, pero ha de tenerse en cuenta que los hilos visibles son los de la parte inferior; por tanto, cuando se alejan hacia la izquierda la rosca es a derechas

 





Parámetros Fundamentales

En todas las roscas hay que distinguir un grupo de parámetros que la caracterizan, y que forman el perfil, entre los más importantes tenemos: 

 



• Diámetro Nominal o Máximo de la rosca. Es el parámetro que se utiliza para designar todos los tipos de roscas, fundamental para el dimensionado en los planos
• Diámetro Medio. Diámetro entre el diámetro Nominal y el Menor.

• Diámetro Menor. Distancia entre dos puntos opuestos situados en el fondo. Es importante pues se representa cuando se indican roscas en los planos.
• Angulo de rosca. Angulo formado por dos flancos.
• Cresta superficie exterior de unión de los flancos.
• Paso. es la distancia medida paralelamente al eje entre dos hilos consecutivos
• Fondo. superficie interior de unión de los flancos
• Hilo. es cada uno de las vértices de las crestas.
• Flanco. Superficies teoricas de los flancos.
• Avance. El mismo se obtiene multiplicando el paso por el numero de entradas y se define como el desplazamiento axial medido paralelamente al eje del elemento de unión roscado. El mobil  sobre el fijo, para una vuelta completa. En la rosca de una sola entrada el avance es igual al paso.

Roscas Métrica ISO. Características

 

Diámetro nominal: D = d
Paso: P
D1 = d2 - 2 · (H/2 - H/4) = d - 2·H1 = d - 1,082532·P
Diámetro de francos: D2 = d2 = d - 3/4 · H = d - 0,649519 · P
Diámetro del núcleo: d3 = d2 - 2 · (H/2 - H/6) = d - 1,226869 · P
Diámetro del núcleo: d3 = d1 - H/6 (según la norma DIN ISO 724)
H = (raiz(3)/2)·P = 0,866025 · P
Profundidad portante de rosca: H1 = (D - D1)/2 = 5/8 · H = 0,541266·P
Profundidad de rosca: h3 = (d - d3)/2 = 17/24 · H = 0,613435·P
Radio fondo de rosca: R = H/6 = 0,144338 · P



 



Roscas Whitworth. Características.

La primera persona que creó un tipo de rosca normalizada, aproximadamente sobre 1841 fue el ingeniero mecánico inglés sir Joseph Whitworth

El sistema de roscas Whitworth todavía se utiliza, para reparar la vieja maquinaria y tiene un filete de rosca más grueso que el filete de rosca métrico.

El sistema Whitworth fue un estándar británico, abreviado a BSW (BS 84:1956) y el filete de rosca fino estándar británico (BSF) fue introducido en 1908 porque el hilo de rosca de Whitworth resultaba grueso para algunos usos.

El ángulo del hilo de rosca es de 55° en vez de los 60º que tiene la rosca métrica la profundidad y el grosor del filete de rosca variaba con el diámetro del tornillo (es decir, cuanto más grueso es el perno, más grueso es el filete de rosca).

En este sistema de roscas el paso se considera como el número de filetes que hay por pulgada, y el diámetro se expresa en fracciones de pulgada. (Ejemplo 1/4", 5/16")