Todod lo referente a roscas, tornillos, pernos y arandelas...

1. Roscas y Tornillos
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO
EXTENSIÓN- PUERTO ORDAZ
DIBUJO DE MAQUINA
Luis Mariño
C.I 26.374.666

2. Es una muesca con un perfil determinado que va dando la vuelta en
espiral a lo largo de una pared cilíndrica en el exterior de un cilindro
o en el interior de un hueco cilíndrico siguiendo una línea continua.

3. Funciones
Formar un
acoplamiento
mecánico para
mantener piezas
unidas (por
ejemplo, con
un perno y una
tuerca).
Transmitir fuerza o
movimiento
mediante la
conversión de un
movimiento de
rotación en un
movimiento lineal o
viceversa (por
ejemplo, el tornillo
de una prensa).
Aportar ventajas
mecánicas al hacer
uso de una fuerza
pequeña para crear
una fuerza de
mayor magnitud.

5. Es la distancia entre dos crestas consecutivas, que representa la
longitud que avanza un tornillo en un giro de 360º. El paso de una
rosca puede ser fino (F), grueso o normal (C) y, en algunos pocos
casos, extra fino (EF).
Dicho paso lo medimos con un peine de roscas o galga de rosca como
se ve en la figura.

6. El peine de rosca es una
herramienta construida
generalmente en metal presenta
una serie de láminas que se
abren en abanico. Cada lámina
lleva impreso un número y en su
extremo presenta una serie de
proyecciones similares a dientes
de sierra.
Para usar esta galga simplemente
apoyamos sucesivamente cada
lámina contra los hilos de la rosca
hasta encontrar la que coincida
perfectamente en los hilos sin
presentar holguras y
seguidamente leemos el número
en esa lámina. Ese será el paso de
la rosca que.

8. Según su posición
• Exteriores (Tornillos): Es una rosca en la superficie externa de un cilindro.
Un tornillo es un elemento mecánico cilíndrico con una cabeza,
generalmente metálico, utilizado en la fijación temporal de unas piezas
con otras. Se puede introducir en un agujero roscado a su medida o
atravesar las piezas y acoplarse a una tuerca.
• Interiores (tuercas): Una tuerca es una pieza con un orificio central, el cual
presenta una rosca, que se utiliza para acoplar a un tornillo en forma fija o
deslizante.
Según su numero de filetes
• De una entrada: Una rosca cuyo filete esta tallado sobre una sola hélice
del cilindro. En una rosca sencilla, el avance y el paso son iguales.
• De varias entradas: Una combinación de roscas de la misma forma,
talladas sobre dos o más hélices del cilindro. En este tipo de roscas, el
avance es un múltiplo entero del paso.

9. Por el sentido de la hélice
• Derecha: Visto desde la cabeza, rosca arrollada en el sentido de las
manecillas del reloj.
• Izquierda: Es lo contrario a la anterior; se designa por L-H (left-hand).
Según la forma del filete:
• Triangular: El prisma que engendra la rosca tiene sección parecida a un
triangulo.
• Cuadrada: Es la engendrada por un filete de forma cuadrada. No esta
normalizada y por ende tiende a desaparecer.
• Trapecial: Tiene un filete cuya sección es un trapecio isósceles.
• Redonda: es utilizada en husillos que tengan que soportar esfuerzos
grandes o bruscos.
• Diente de sierra: tiene un filete cuya sección es aproximadamente un
trapecio rectangular.

10. UNS Americanas: Esta forma es también la base del estándar de las roscas unificadas
para los tornillos de EEUU, Canadá y Gran Bretaña, y como tal se le conocen como
roscas unificadas. El ángulo de la rosca es de 60 grados ye el paso queda determinado
por el numero Z de filetes por pulgada.
Métricas según Normas ISO: 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 del filete. El ángulo
de los flancos es de 60 grados, estas roscas se
designan con la letra M y sus medidas están basadas
en el sistema métrico decimal.

11. Roscas Whitworth: Sus dimensiones básicas se expresan en pulgadas inglesas. Su
forma y dimensiones aparecen detalladas en la norma DIN 11. El tornillo está
engendrado por el enrollamiento en hélice de un triángulo isósceles cuyo ángulo
en el vértice superior es de 55°. Es utilizada para construcción de maquinaria no
solo en los países de habla inglesa sino también en los que utilizan el sistema
métrico decimal.
Roscas ACME: Los husillos de rosca ACME o rosca Stub ACME se utilizan para
transformar un movimiento de giro en un movimiento longitudinal. Las roscas
ACME presentan un ángulo de flanco de 29° y se utilizan principalmente en EE.UU.
En Europa, por el contrario, se ha impuesto la rosca trapezoidal según DIN 103 con
ángulo de flanco de 30°. Ambos tipos de rosca son autobloqueables y por tanto no
necesitan ser fijadas por separado en una posición de reposo.

12. Roscas Cuadradas: Presenta un filete
de sección cuadrada. Estas roscas
también reciben el nombre de
trapezoidal y tienen la sección del
filete con forma de trapecio isósceles.
Se utilizan fundamentalmente para la
transmisión de movimiento, para
servir de guía y para soportar grandes
esfuerzos.
Diente de Sierra: Esta permite la transmisión de una inmensa cantidad de fuerza
junto con el tornillo, con un ángulo de flanco de 30 a 40 grados . Se fabrican
roscas de este tipo de entrada simple y de entrada múltiple ISO de acuerdo a las
especificaciones DIN 513, DIN 20401, DIN 2781 y DIN 6063.

13. Según los fabricantes la mayoría de tornillos que se fabrican son de acero o
aluminio. Los tornillos fabricados en aluminio son frecuentes en uniones de
materiales blandos como la madera o el plástico, para aplicaciones caseras o donde
se aprecia su ligereza. Entre los tornillos de aleaciones de acero hay que destacar los
aceros inoxidables para aplicaciones específicas por su durabilidad, en la industria
alimentaria o en condiciones corrosivas con atmósferas adversas. En los aceros, un
contenido bajo de carbono permite mantener la ductilidad a pesar de la dureza del
carbono.
Para madera frecuentemente se usan tornillos de latón como es el caso de los
tornillos miniatura.

14. Numero de
grado SAE
Rango del
diámetro
Carga de
prueba
Esfuerzo de
ruptura
Material
1 2 ¼- 1 ½ ¼ - ¾
7/8 – 1 ½
55 33 74 60 Acero de bajo
carbono
5 ¼- 1 1 1/8- 1 ½ 85 74 120 105 Acero al
carbono,
templado y
revenido
5.2 ¼ - 1 85 120 Acero de bajo
carbono
martensitico
7 ¼ - 1 ½ 105 133 Acero al
carbono aleado
8 ¼ - 1 ½ 120 150 Acero al
carbono aleado
8.2 ¼ - 1 120 150 Acero de bajo
carbono
martensitico

15. Las normas de prueba de pernos indican cargarlo contra su propio hilo, sin usar
una probeta representativa. Esto genera un valor llamado carga de prueba, la
cual puede utilizarse para diseñar en reemplazo de la resistencia a la fluencia.
• La resistencia a la tracción o resistencia a la tracción final se puede definir
como la cantidad máxima de esfuerzo de tracción que un componente
puede soportar antes de fracturarse.
• La prueba de fuerza puede definirse como la cantidad máxima de esfuerzo
de tracción que un componente puede soportar antes de que comience a
exhibir una deformación elástica o permanente al liberar la tensión aplicada.
• La resistencia elástica se puede definir como la cantidad de esfuerzo de
tracción que un componente puede soportar cuando presenta 0,2% de
elasticidad o deformación permanente
• La clase de propiedad está normalmente estampada en la cabeza del perno.
Las dos figuras indican la resistencia a la tracción y el límite de elasticidad del
perno o tornillo.

16. Es un elemento de montaje con forma de disco delgado con un agujero
usualmente en el centro (corona circular), siendo su uso más frecuente el sentar
tuercas y cabezas de tornillos.1​ Usualmente se utilizan para soportar una carga de
apriete. Entre otros usos pueden estar el de espaciador, de resorte, dispositivo
indicador de precarga y como dispositivo de seguro.

17. • Arandelas planas de hierro: Son las más comunes, y se utilizan sobre todo
para proteger tornillos. Pueden presentar diferentes formas: redonda,
cuadrada, etc., y son aptas para un gran número de materiales.
• Arandelas de presión: sirven para prevenir el desgaste de la fijación
causado por las vibraciones. Entre ellas encontramos las arandelas
Belleville, las Grower y los muelles de platillo, y se caracterizan por su
flexibilidad axial.
• Arandelas dentadas: se componen principalmente de carbono y se utilizan
para evitar que la fricción aumente, aflojándose con ello la unión con el
material. Son de color negro y poseen un gran número de dientes, e
incluyen las de dentado externo y las de dentado interno.
Clasificación

18. • Arandelas de bloqueo: evitan la rotación del
dispositivo de anclaje, impidiendo el
aflojamiento del tornillo.
• Arandelas para cartón-yeso: refuerzan la
unión con el material, ejerciendo una ligera
presión en los bordes.
• Arandelas de estanqueidad o EPDM: Están
compuestas de acero y caucho, y cumplen la
doble función de reforzar la unión con el
material y de evitar las filtraciones de líquido.
• Arandelas de goma: como el resto, impiden el
aflojamiento entre el tornillo y el material, y
son usadas para las combinaciones acero-
madera, madera-madera y acero-acero.

19. Es un elemento de fijación mecánica desmontable, de forma
cilíndrica o cónica, cuyos extremos pueden variar en función de la
aplicación. Se emplea para la fijación de varias piezas a través de
un orificio común, impidiendo el movimiento relativo entre ellas.
Se clasifican en:
• Pasadores de Maquina.
• Pasadores de fijación radial.
• Pasadores de liberación rápida.

20. Se denomina chaveta a una pieza de sección rectangular o cuadrada que
se inserta entre dos elementos que deben ser solidarios entre sí para
transmitir potencia y evitar que se produzcan deslizamientos de una pieza
sobre la otra.
Ejemplos de mecanismos que tienen insertada una chaveta, son los ejes
de motores eléctricos y la polea que llevan acoplada; los engranajes que
no son excéntricos también llevan insertada una chaveta que los fija al
eje donde se acoplan.
Deberá dimensionarse de
manera que pueda trasmitir el
mismo momento o par de torsión
que el eje correspondiente por
ello la longitud de la chaveta
debe ser como mínimo igual a
1,5 veces el diámetro del eje.

21. Calcular el esfuerzo que hace un perno de 12 mm de diámetro (d) que
esta sometido a tensión y soportando una carga (P) de 2 toneladas
Primero calculamos el área del perno:
𝐴𝑝 =
𝜋
4
(𝑑)2 =
𝜋
4
(12𝑚𝑚)2
𝑨𝒑 = 𝟏𝟏𝟑, 𝟎𝟗𝒎𝒎
Ahora calculamos el esfuerzo del perno sabiendo
que 2t=2000kg
𝐸𝑝 =
𝑃
𝐴𝑝
𝐸𝑝 =
2000𝑘𝑔
113,09𝑚𝑚
= 𝟏𝟕, 𝟔𝟖𝒎𝒑