Roscas

Generalidades

La generación de las roscas cilíndricas, podemos considerarla como si alrededor de un cilindro se arrollase un prisma denominado filete, el cual va tomando la forma de una hélice, si bien las roscas se obtienen al revés.es decir, tallando un surco en forma de hélice sobre la superficie de un cilindro.

El cilindro sobre el que suponemos que se arrolla el filete se denomina núcleo, y cada vuelta completa del filete constituye un hilo.

Las superficies laterales del filete se conocen con el nombre de flancos, y en la representación gráfica del perfil de la rosca aparecen como líneas.

La superficie exterior que limita los flancos se denomina cresta; y la superficie que los limita interiormente, fondo.

Dimensiones fundamentales de una rosca

Paso: Es la distancia medida, paralelamente al eje, entre dos hilos consecutivos. Se representa por P.

Avance: Es el desplazamiento del elemento roscado móvil, sobre el fijo,para una vuelta completa.

Ángulo de rosca: Es el angula formado por dos flancos contiguos.

Profundidad de rosca: Es la distancia entre la cresta y el fondo, medida perpendicularmente al eje. Se representa por H.

Diámetro exterior: Para los tornillos es el diámetro de un cilindro tangente a las crestas, y se representa por d.Para las tuercas es el diámetro de un cilindro tangente a los fondos, y se representa por D.

Diámetro interior: Para los tornillos es el diámetro de un cilindro tangente a los fondos, y se representa por d₃. Para las tuercas es el diámetro de un cilindro tangente a las crestas, y se representa por D₁.

Diámetro medio: Es el diámetro del cilindro definido por la línea media, sobre la cual el ancho del filete es igual al hueco entre los flancos.Para las tuercas se representa por D₂ Y para los tornillos por d₂, siendo, evidentemente: D₂ = d₂.

Clasificación de las roscas

Las roscas se clasifican atendiendo a tres criterios fundamentales: forma del filete, sentido de avance, y número de filetes.

Según la forma del filete:

Rosca triangular: Caracterizada por la forma triangular que presenta su filete, es la más empleada en los elementos de unión, fabricándose según diversos Sistemas Normalizados.

Rosca cuadrada: Presenta un filete de sección cuadrada. Se aplica principalmente en mecanismos para la transmisión del movimiento.

Rosca trapecial: La sección de su filete es un trapecio isósceles, por ser más fácil de fabricar, suele sustituir a la rosca cuadrada.

Rosca en diente de sierra: La sección del filete es un trapecio rectángulo. Se aplica preferentemente para la transmisión de movimientos que dan lugar a grandes esfuerzos dirigidos siempre en el mismo sentido.

Rosca redonda: Caracterizada por la forma redonda de su filete, tiene especial aplicación en aquellos casos en que se prevén fuertes desgastes debido a las condiciones de trabajo.

Según el sentido de avance:

Rosca a derechas: Es la que atornilla a derechas.

Rosca a izquierdas: Es la que atornilla girando a izquierdas.

Según el numero de filetes:

Rosca sencilla: También denominada «rosca de una entrada», es la formada por un solo filete. En ella, el avance es igual al paso.

Rosca múltiple: También denominada «rosca de varias entradas», es la formada por dos o más filetes. En ella, el avance es un múltiplo del paso, avance = numero de entradas x Paso. Las roscas de filete múltiple tienen especial aplicación en la transmisión de movimientos que exigen un rápido avance.

Sistemas de roscas triangulares

Los principales sistemas de roscas triangulares son:

Rosca triangular ISO.

Rosca Whitworth (en desuso).

Rosca gas cilíndrica (BSP).

Rosca gas cónica (BSPT).

Rosca gas cónica -Briggs- estándar americano (NPT).

Calculo de las medidas básicas

Para el calculo de las distintas medidas se toman como base el diámetro exterior del tornillo d y el paso de rosca P.

Sistema ISO

Las roscas de este sistema son roscas métricas y sus medidas vienen expresadas en milímetros. El ángulo de rosca es de 60º.

Profundidad de rosca................. H = 0,866 · P
Altura de contacto....................... H₁ = 0,541 · P
Altura del filete del tornillo...........h₃ = 0,613 · P
Diámetro interior del tornillo.......d₃ = d - 1,226 · P
Diámetro interior de la tuerca.....D₁ = d - 1,082 · P
Diámetro medio...........................d₂ = D₂ = d - 0,649 · P
Diámetro exterior de la tuerca....D = d + 0,072 · P

Sistema Whitworth

Las medidas de este sistema vienen expresadas en pulgadas y el paso viene dado por los hilos de la rosca que entran en 1 pulgada. El ángulo de rosca es de 55º.

Profundidad de rosca......................................... H = 0,960 · P
Altura de contacto............................................... H₁ = 0,640 · P
Altura del filete del tornillo y de la tuerca............h₃ = H₁ = 0,640 · P
Diámetro interior del tornillo y de la tuerca........d₃ = D₁ = d - 1,280 · P
Diámetro medio...................................................d₂ = D₂ = d - 0,640 · P
Diámetro exterior de la tuerca...........................D = d
( formulas para medidas en milímetros )

Otros sistemas de roscas triangulares

Rosca gas cilíndrica (BSP).

El filetaje GAS CILINDRICO tiene el mismo perfil y las mismas medidas que en británico BSP(fileteado Whitworth).
Ángulo del filete 55º

Denominación pulgadas mm.		nº hilos en pulgadas	Paso en mm.	Ø F en mm.	Ø D int. del racor
1/8"	5x10	28	0,9	9,7	4
1/4"	8x13	19	1,3	13,5	6,5
3/8"	12x17	19	1,3	16,66	8,5
1/2"	15x21	14	1,8	20,9	11,5
3/4"	21x27	14	1,8	26,4	15,5
1"	26x34	11	2,3	33,2	21,5
1" 1/4	33x42	11	2,3	41,9	29,5
1" 1/2	40x49	11	2,3	47,8	34,5
2"	50x60	11	2,3	59,6	43,5

Rosca gas cónica (BSPT).

El filetaje GAS CÓNICO tiene el mismo perfil y las mismas medidas que en británico BSPT(fileteado Whitworth).
Ángulo del filete 55º Conicidad 6,25%

Denominación pulgadas mm.		nº hilos en pulgadas	Paso en mm.	Ø F en mm.	Ø D int. del racor	G
1/8"	5x10	28	0,9	9,72	4,5	4
1/4"	8x13	19	1,3	13,15	7,7	6
3/8"	12x17	19	1,3	16,66	9	6,5
1/2"	15x21	14	1,8	20,95	12	8
3/4"	21x27	14	1,8	26,44	16	9,5
1"	26x34	11	2,3	33,24	22	10,5
1" 1/4	33x42	11	2,3	41,91	30	13
1" 1/2	40x49	11	2,3	47,8	35	13
2"	50x60	11	2,3	59,6	44	16

Rosca gas NPT (cónica).

Conocido en USA por el nombre de BRIGGS

Ángulo del filete 60º Conicidad 6,25%

Denominación en pulgadas	nº hilos en pulgadas	Paso en mm.	Ø F en mm.	Ø D int. del racor	G
1/8"	27	0,9	10,24	4	4
1/4"	18	1,4	13,6	7	5,5
3/8"	18	1,4	17,05	10	6
1/2"	14	1,8	21,2	12	8
3/4"	14	1,8	26,56	14	8,5
1"	11 1/2	2,2	33,22	20	10
1" 1/4	11 1/2	2,2	41,98	29	10,5
1" 1/2	11 1/2	2,2	48,05	33	10,5
2"	11 1/2	2,2	60,09	44	11

Roscas para alta resistencia

Rosca cuadrada	Rosca trapecial
Rosca en diente de sierra	Rosca redonda