Uniones desmontable

“AÑO DEL CENTENARIO DE MACHU PICCHU PARA EL MUNDO”
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECATRONICA
CURSO : Calculo de Elementos de Maquinas I
TEMA : Uniones desmontables
PROFESOR : ING. Fernando Madrid Guevara
INTEGRANTES : Chunga More David
Palacios Mendoza Félix Santiago
Nolasco Estrada Alejandro
Vasquez more albert
Aquino Ruiz Erick
Zúñiga Trelles Santiago alejandro
FECHA : 07/03/2013

INTRODUCCIÓN
Sin duda, el tornillo de rosca helicoidal fue un invento mecánico muy importante.
Es la base de los tornillos de potencia, que cambian de movimiento angular a
movimiento lineal para transmitir potencia o desarrollar grandes fuerzas (prensas,
gatos, etc.), y de los sujetadores roscados, que son un elemento fundamental en
las uniones no permanentes.
En este trabajo estudiaremos los métodos elementales de sujeción.
Los métodos típicos para sujetar o unir partes usan dispositivos tales como
pernos, tuercas, pasadores, cuñas, remaches, soldaduras y adhesivos. A menudo
los estudios de gráficos de ingeniería y de procesos metálicos incluyen
instrucciones sobre varios métodos de unión, y la curiosidad de cualquier persona
interesada en ingeniería mecánica resulta naturalmente en la adquisición de un
buen conocimiento de respaldo acerca de los métodos de sujeción.
Uno de los objetivos clave del diseño actual de la manufactura es reducir el
número de sujetadores. Sin embargo, siempre habrá la necesidad de ellos para
facilitar el desensamble para propósitos diversos. Por ejemplo, aviones jumbo
como el Boeing 747 requieren de hasta 2.5 millones de sujetadores, algunos de
los cuales cuestan varios dólares por pieza. Para mantener los costos bajos, los
fabricantes de aviones y los subcontratistas revisan de manera constante los
nuevos diseños de los sujetadores, las técnicas más recientes de instalación y los
tipos de herramientas modernos.

INDICE
UNIONES DESMONTABLES
1. DEFINICIÓN:
2. Clasificación:
a. UNIONES ROSCADAS
2.1.1 Clasificación de las roscas:
2.1.2 Normalización y representación de roscas:
2.1.3 Sistemas de roscas:
2.1.4 Identificación de una rosca:
2.1.5 Roscado a mano:
2.1.6 Tornillo
2.1.6.1 Normas de dibujo del tornillo:
2.1.6.2Mecánica de los tornillos de fuerza o potencia.
2.1.6.3 Esfuerzos en la rosca.
2.1.7 Tornillos y pernos.
2.1.8 Juntas con empaquetadura.
2.1.9 Precarga de pernos: carga estática y carga de fatiga.
2.1.9.1 Carga estática.
2.1.9.2 Carga de fatiga.
2.1.10 Husillos A Bolas
2.1.10.1 Tipos de recirculación de bolas
2.1. 10.2 Tipos de acoplamiento
2.1.11 diseño de uniones apernadas
2.1. 11 .1 diseño de las roscas

2.1. 11 .2 representación grafica de las roscas
2.1. 11 .3 tipos de roscas
2.1. 11 .4 fabricación de una rosca
2.1. 11 .5 resistencia de pernos
2.1. 11 .6 diseño de uniones apernadas
2.1.12 otros elementos de unión roscada
2.2 uniones no roscadas
2.2.1 Chavetas y lengüetas
2.2.1.1 chaveta longitudinal
2.2.1.2 chaveta longitudinal con cabeza
2.2.1.3 chaveta longitudinal plana
2.2.1.4 chaveta longitudinal mediacaña
2.2.1.5 chaveta paralela o lengüeta
2.2.1.6 lengüeta redonda
2.2.2 pasadores
2.2.2 .1 tiposdepasadores
2.2.2 .2 tiposdelasunionesconpasadores

UNIONES DESMONTABLES
1. DEFINICIÓN:
En ocasiones los elementos y las piezas que constituyen una máquina se deben
poder desunir por diferentes motivos.
En ese caso es necesario que los elementos que mantenían la unión permitan
esta función con facilidad, dejando las piezas en las mismas condiciones que
antes de haber sido unidas.
Las uniones desmontables nos permiten la separación de las piezas entre sí, sin
que esto ocasione deterioro de los elementos unidos.
A diferencia de las uniones fijas, permiten la unión y separación de las piezas sin
que produzca rotura de los elementos de unión ni deterioro de las piezas.
2. Clasificación:
Este tipo de uniones fácilmente desmontables se pueden realizar de distintas
formas:

Figura1
2.1. UNIONES ROSCADAS
Son la forma más común en las uniones de piezas y se pueden distinguir
diferentes elementos roscados como:
-.Tornillos, prisioneros, espárragos, bulones, pernos, tirafondos y tuercas.
El elemento roscado puede ser exterior o interior. Las arandelas ayudan al trabajo
de unión de los elementos roscados.
2.1.1 Clasificación de las roscas:
La rosca es un prisma en forma de hélice que recibe el nombre de hilo o filete de
rosca. Las roscas podemos clasificarlas de la siguiente forma:

2.1.2 Normalización y representación de roscas:
A nivel internacional se aconseja emplear las normas ISO para la
representación y normalización de las roscas aunque, cada país tiene
establecidas también sus propias normas.
Para saber de las roscas e identificarlas debemos conocer el "sistema" al que
pertenecen, observar el "paso" si fuera fino o normal, comprobar el nº de
"entradas" de rosca, así como su "sentido" a derecha o izquierda. También
debemos saber en cuanto a la acotación de las roscas que:
- El diámetro exterior es igual en el tornillo que en la tuerca.
- El paso es la distancia que va del centro de un filete o hilo al centro del
filete contiguo. También llamado paso simple.
- El avance es el espacio que recorre una rosca en dirección de su eje al
dar una vuelta completa.
- Diámetro exterior o nominal es el mayor de una rosca. Es el que va de
vértice a vértice en el tornillo y de fondo a fondo en la tuerca.
- El diámetro interior es el menor de la rosca y se le llama también
diámetro del núcleo. También en la tuerca se denomina como
diámetro del agujero.

Es muy importante saber que, en la práctica, las roscas del tornillo y la tuerca
no tienen el mismo diámetro ya que les queda un espacio entre ambos llamado
juego u holgura.
La profundidad de la rosca es lo que se llama altura del filete (h). Este va de la
cresta a la base del filete o hilo de rosca.
2.1.3 Sistemas de roscas:
En la industria se emplean diferentes tipos de roscas. Para disminuir la
confusión y abaratar gastos se ha normalizado los diferentes sistemas de
roscas en grupos según su forma y aplicación. Los sistemas más
importantes son:
- Sistema internacional ( ISO, DIN, UNE )
- Sistema Whitworth
- Sistema trapecial
- Sistema de diente de sierra
- Sistema de dientes redondeados
Sistema Internacional ( Métrica )
En el sistema internacional, el ángulo de rosca es de 60º. La forma del
filete es un triángulo equilátero con el vértice achaflanado y el fondo de la
rosca redondeado. El lado del triángulo es igual al paso. La forma es igual en el
tornillo que en la tuerca existiendo juego u holgura en las puntas. Una rosca
métrica se designa con la letra M y seguido del diámetro exterior del tornillo.
Ejem: M-10

Sistema Whitworth ( Ingles )
El Sistema de rosca Whitworth, el ángulo que forma el filete es de 55º, su forma es
la de un triángulo isósceles con los fondos y las crestas redondeados.
Teóricamente no existe juego en esta rosca aunque la cresta se hace
achaflanada para dejarle holgura, por lo que el diámetro nominal o exterior
coincidirá con el exterior de la tuerca. Los diámetros en estas roscas vienen
expresados siempre en pulgadas al igual que el paso que viene expresado en el
número de hilos o filetes de rosca que entran en una pulgada.
Una pulgada equivale a 25,4 mm.
La rosca Whitworth se expresa con la letra W mayúscula y su diámetro nominal
en fracciones de pulgada, el paso como ya se ha indicado. Ejem:W3/8" con 16
por 1" o lo que es igual 1/16".
Calculo de elementos de máquinas I Página 10

2.1.4 Identificación de una rosca:
Para averiguar a que sistema pertenece una rosca, se pueden seguir varias
estrategias que se pueden dirigir como:
1- Con un calibre podemos medir el diámetro exterior del tornillo el cual
coincidirá aproximadamente con el diámetro nominal.
2- Para hallar el paso de rosca, tenemos varios procedimientos:
- Por medio de unas plantillas o peines de rosca tanto Métrica
como Whitworth. Los peines deben coincidir correctamente con la
rosca a comprobar.
- Si no disponemos de peines de rosca, podremos medir con un
calibre o regla la distancia que hay de cresta a cresta
consecutiva.
Como esto daría lugar a error, lo más lógico sería medir con el calibre o regla
varios hilos consecutivos. En el caso de roscas Whitworth tomaremos como
medida una pulgada colocada de cresta a cresta y contaremos los fondos de
rosca contenidos en ella. En el caso de una rosca Métrica, cogeremos un
numero de hilos de rosca y mediremos la longitud que ocupan. Si dividimos
en cualquiera de los casos las medidas aplicadas y el número de hilos que han
entrado, así obtendremos el valor del paso buscado.
- Con el diámetro y el paso averiguado consultar tablas.
2.1.5 Roscado a mano:
Para hacer una rosca exterior (tornillo) o interior (tuerca) debemos elegir el
sistema de rosca que vamos a realizar y su diámetro exterior.

Las roscas exteriores se realizan con terrajas hechas de acero
templado, con tres o más filos de corte, los cuales tienen estructurada la forma
del filete o hilo a tallar en el cilindro. Todas las terrajas llevan marcado el
diámetro nominal y el paso. Las terrajas se podrían clasificar de la siguiente
forma:
- Terraja cerrada.
- Terraja abierta.
- Terraja partida.
- Terraja de peines.
Para manejar las terrajas se utilizan los porta-terrajas que son herramientas
para ayudar al giro de la terraja. Los hay fijos o regulables.
Las roscas interiores se realizan con machos de roscar de acero templado
que a modo de tornillo dotado de filos con el perfil adecuado al sistema de
rosca elegido, tallará con arranque de viruta en un agujero la rosca pretendida.
Para roscar a mano se emplean generalmente juegos de tres machos
aplicándose de la siguiente forma:
1º - Desbaste inicial ( el más cónico )
2º - Desbaste intermedio ( menos cónico )
3º - Acabado ( cilíndrico )
Los machos van dotados de una cabeza cuadrada donde se aplica el
bandeador que es una herramienta de ayuda al giro de los machos.

2.1.6 Tornillo
Un tornillo es un elemento mecánico cilíndrico, generalmente metálico, dotado de
una cabeza y una caña roscada, y que se emplea para fijar unas piezas con otras.
Aplicándole una fuerza de torsión en su cabeza con la herramienta apropiada se
introduce en un orificio roscado o atraviesa piezas para acoplarse a una tuerca.
La forma de representar un tornillo es la que vemos a continuación. En los dibujos
se representa un tornillo fijado en un agujero ciego y un tornillo fijado con tuerca.
Cuando las piezas a unir son de un espesor amplio, es cuando en una de ellas el
tornillo se podría roscar. Los tornillos vienen definidos por las siguientes
características: Forma de la cabeza, tipo de rosca, longitud del tornillo y material.
La forma de la cabeza se acomoda a las exigencias que la unión de piezas
solicite, así podrán haber, cabeza hexagonal, cabeza redonda, cabeza cónica
plana, cabeza cilíndrica, cabeza cruciforme etc.

Se suele utilizar la siguiente terminología para las roscas de tornillos:
−p, paso: distancia entre dos hilos adyacentes
−l, avance: distancia que avanza una tuerca cuando se le da una vuelta. Hay
roscas dobles y triples, con las cuales se avanza dos o tres veces el paso
respectivamente.
En la figura 3 se indica la nomenclatura de roscas. En las figuras 3.1 y 3.2 se
representan esquemáticamente tres tipos de roscas:Métrica ISO, Rosca
cuadrada, Rosca Acme.
Figura3 Nomenclatura para rosca de tornillo.
Figura2

Figura3.1 Perfil básico de roscas métricas internas y externas. p, paso de rosca.
H=0.5.(3)1/2p
Figura 3.3. Rosca cuadrada y ACME
Para especificar roscas métricas se expresa diámetro y paso en milímetros
M12 x 1.75 = rosca con diámetro nominal 12mm. y paso 1.75 mm.
Las roscas de perfil cuadrado y Acme se utilizan para la transmisión de potencia;
suelen hacerse modificaciones según las necesidades.
2.1.6.1 Normas de dibujo del tornillo:

- El exterior de la rosca (crestas vistas) se representa con trazo
continuo grueso y el interior con trazo fino.
- El rayado se prolonga hasta la cresta.
- Las líneas de la rosca macho (tornillo) prevalecen sobre las de la
rosca hembra (tuerca).
Las roscas pueden ser de distintos tipos:
- Métrica
- withworth
- sellers
- trapezoidal
- ACME...
La más común es la métrica que presenta un perfil como el de la figura:

En la figura localizamos los parámetros más importantes:
- p es el paso entre dos filetes contiguos
- H es la altura del triángulo generador
- D2 es el diámetro medio
- D es el diámetro exterior del tornillo
Todos estos parámetros se expresan en milímetros, y como todos los tornillos y
tuercas están normalizadas, se dispone de una tabla de diámetros, de manera
que, una vez escogido éste, obliga a todos los demás parámetros.
Para identificar a un tornillo, basta con indicar el tipo de rosca, el diámetro
exterior y su paso.
Del siguiente modo:
Además de estos valores, que están prefijados, se tiene que escoger el tipo de
cabeza, que dependerá del lugar donde se vaya a fijar y del tipo de trabajo que
vaya realizar el conjunto.

En esta imagen vemos distintas formas de cabezas para los tornillos:
hexagonal (a), redonda (b), cilíndrica (d, g), avellanada (c, e, f); combinadas
con distintos sistemas de apriete: hexagonal (a) o cuadrada para llave inglesa,
ranura o entalla (b, c, d) y Phillips (f) para destornillador, agujero hexagonal (e)
para llave Allen, moleteado (g) para apriete manual, etc.
Los tornillos trabajan a cortadura y la ecuación que nos indica la tensión de
cortadura que sufren al estar sometidos a esfuerzos de tracción, será:
donde:
• F es la fuerza total que soporta la unión.
• N es el número total de tornillos que realizan la unión.
• So es la superficie circular del tornillo.
Y se deberá verificar que el esfuerzo de cortadura que soporta el tornillo
deberá ser menor que el esfuezo máximo que soporta el material del que está
construido.

Para que tornillo y tuerca encajen deben tener el mismo tipo de rosca y el
mismo paso.
Pueden presentar formas diversas: hexagonal, ciega, mariposa, autoseguro,
soldable, almenada..., aunque las más habituales son las hexagonales.
La manera de identificar las tuercas es similar a los tornillos indicando su tipo
de rosca, su diámetro y su paso.
Ahora vamos a comentar cada uno de los tipos de uniones desmontables y
roscadas que enumeramos en el punto anterior.
De las primeras, tornillo-tuerca, ya hemos estado hablando hasta ahora.
2.1.6.2Mecánica de los tornillos de fuerza o potencia.
Este tipo de tornillos se utilizan para transformar un movimiento angular en lineal,
transmitiendo fuerza (prensas, gatos, husillos de avance de tornos, etc...).

Sea el tornillo de potencia de la figura 4, en la que.
-dm= diámetro medio.
-p = paso.
-λ = ángulo de hélice, o de avance.
Se quiere calcular la relación entre el par T necesario para bajar y subir la carga y
la fuerza F.
Figura. Esquema de un tornillo de potencia.
El filete de la rosca del tornillo se desarrolla sobre un plano una longitud
equivalente a una vuelta. Se hace un análisis de las fuerzas actuantes para subir
la carga figura 5 a) y para bajarla figura 5 b).

Figura 5 Desarrollo de una vuelta del tornillo de potencia de la figura.4
Planteando el equilibrio, ΣFx=0 y ΣFy=0:

Para calcular la eficiencia, e, de un tornillo comparamos el par, T, que hay que
realizar con el par, To, que habría que realizar si el rozamiento fuera nulo. To
puede calcularse a partir del caso a) haciendo µ = 0:
Generalmente cuando se carga el tornillo axialmente hay que emplear un
collarín (Figura 6) y entonces hay que considerar el par, Tc, necesario para vencer
la fricción entre collarín y carga. Se puede aproximar:

Las ecuaciones anteriores son para roscas cuadradas. En el caso de roscas
Acme la carga normal queda inclinada respecto al eje (Figura.6)
Figura.6.Tornillo de potencia con rosca Acme
El par necesario para subir la carga puede aproximarse por la siguiente
expresión, en la que el ángulo α queda definido en la figura 8.6.

De la expresión anterior se deduce que, en el caso de tornillos de fuerza, la rosca
Acme no es tan eficiente como la cuadrada, sin embargo suele preferirse porque
es más fácil de formar a máquina.
2.1.6.3 Esfuerzos en la rosca.
En los cálculos que siguen se realiza la hipótesis de que todos los hilos de rosca
en contacto con la tuerca comparten la carga; esta hipótesis es sólo
parcialmente válida y por ello hay que utilizar en los cálculos coeficientes
de seguridad amplios.
Con las limitaciones de la hipótesis realizada, se pueden deducir las
siguientes expresiones:
Presión contacto.
n: nº de hilos en contacto
Tensión debida a la flexión.
- Se supone la carga F uniformemente distribuida en la rosca a lo largo de
todo el diámetro

Figura.7 Esfuerzos sobre un hilo de rosca
Tensión cortante
- Para deducir estas expresiones recuérdese que en el caso de una
sección rectangular A, la tensión cortante máxima es:
- Nuestro caso habrá que distinguir entre tornillo y tuerca:
donde dr es el diámetro interior y do es el mayor.
En algunos casos puede ser necesario considerar las propias tensiones en el
tornillo debido a compresión/tracción, con combinación de cortante debido al
efecto del par de torsión T.
En el caso de tener una longitud de tornillo superior a 8 veces el diámetro es
necesario considerar el pandeo.
Cuando se necesita un rendimiento muy alto hay que utilizar husillos a bolas.
(los propios fabricantes en los catálogos ofrecen criterios de selección).
2.1.7 Tornillos y pernos.

Si un elemento está diseñado para quedar instalado en un agujero roscado se
denomina tornillo. Se aprieta aplicando par a la cabeza.
Si está diseñado para instalarse con tuerca se denomina perno, y se aprietan con
par de torsión a la tuerca.
Un espárrago es un perno con rosca en los dos extremos.
Tensión en juntas atornilladas.
El análisis de la tensión en juntas atornilladas se hará a partir de la figura, además
se definen las siguientes variables:
- Fi = precarga inicial
- kp= rigidez del perno
- km = rigidez de las piezas sujetadas
- P = carga que se aplica
Figura Junta atornillada
Se supone que el perno tiene una precarga inicial y se aplica una carga P (tal
como se esquematiza en la Figura 8.8). Esta carga P se reparte entre el perno y
las piezas unidas: Pp y Pm respectivamente. El reparto depende de la relación
entre las rigideces de ambos elementos (siempre que se mantenga el
contacto). Efectivamente deben cumplirse las siguientes ecuaciones:
por tanto,

De las dos últimas ecuaciones se puede deducir:
La figura esquematiza gráficamente cómo se reparte la carga P en un perno ya
precargado, obsérvese que el perno es menos rígido que las piezas que sujeta.
Figura. Esquema del reparto de P entre perno y piezas.
Es importante resaltar que las ecuaciones deducidas hasta ahora para el
reparto de la carga entre perno y piezas (con precarga) son válidas en tanto que
se mantenga algo de la compresión inicial de las piezas. Si la fuerza P
es suficientemente grande para eliminarla, el perno soportaría toda la carga.

Del estudio realizado se deduce que es importante precargar los pernos:
- desde el punto de vista de fatiga (fluctuación menor de la carga).
- para mejorar el efecto de aseguramiento.
Para conocer la precarga a aplicar en un perno se mide el par de torsión de
apriete (llave torsiométrica).
2.1.8 Juntas con empaquetadura.
En algunos casos puede haber más de dos miembros abarcados por el
perno/tuerca, actuarían como resortes en serie con una rigidez resultante, k:
En las juntas con empaquetadura la disposición de la junta condiciona el
cálculo de la rigidez km

Figura. Algunos tipos de empaquetaduras utilizados para evitar fugas en juntas.
a) empaque no colocado en ranura..
b) anillo en "O" en el que el sellado se realiza por la presión p.
c) empaque en ranuras en el que el sellado se efectúa por compresión.
En la mayoría de los casos los valores de E de estas juntas son muy
pequeños en comparación con los de los metales: esto significa que se pueden
suponer rigideces ∞ de las partes del metal y sólo se utiliza la del empaque para
km.
2.1.9 Precarga de pernos: carga estática y carga de fatiga.
2.1.9.1 Carga estática.
Anteriormente se halló la carga a la que está sometido un perno precargado con Fi
y con una carga externa actuando, P:
La condición para la separación de la junta es Fm = 0 (desaparece la compresión
en las piezas unidas y el perno soporta toda la carga). Luego la precarga,

Fi, debe ser mayor que (1-C)P. Pero además no debe producir fluencia en el
material:
siendo,
- At, área trabajo.
- Sy, límite fluencia.
- n, factor seguridad.
Esto es para cargas estáticas, a fatiga podemos encontrar otras
restricciones.
2.1.9.2 Carga de fatiga.
Para este análisis es necesario determinar la carga media y alternante.
Empleando la notación anterior, conociendo la variación de P se pueden deducir.
Suponiendo por ejemplo que P varía entre 0 y P:
De las dos expresiones anteriores se puede deducir la componente
alternante y media de la carga, suponiendo que el área efectiva del perno es At:

2.1.10 Husillos A Bolas
Los husillos a bolas (ball screw en inglés) se encargan de convertir un
movimiento de rotación en otro lineal (operación normal) y viceversa (operación
back-drive). También pueden ser utilizados como reductores de
velocidad, convirtiendo un desplazamiento lineal en otro menor, como alternativa
a motores lineales o cilindros hidráulicos o neumáticos. Un par pequeño es
convertido en una gran fuerza de empuje con mayor eficiencia y precisión que la
conseguida con un tornillo de potencia. El husillo consta básicamente del eje o
husillo propiamente dicho, tuerca, bolas y un sistema de recirculación para éstas
últimas. Las bolas giran entre el eje y la tuerca para reducir el rozamiento y elevar
el rendimiento de la transferencia de movimiento. Al llegar al final de la carrera
vuelven al punto de partida gracias a diversos sistemas de recirculación.
Figura. Estructura típica de
un husillo a bolas.

Figura. Husillo (ball.screw) vs. Tornillo de potencia (Acme screw)
2.1.10.1 Tipos de recirculación de bolas
Por tubo exterior: Por deflectores y End-Cap:

2.1.9.2 Factores limitantes en la velocidad
La velocidad de rotación del husillo viene limitada por:
− Velocidad de rotación máxima admisible de las bolas.
− Velocidad límite de rotación del eje.
− Ruido y vibraciones.
− Temperatura y deformación térmica creadas.
− Cargas causadas por la velocidad y aceleraciones.
2.1.10.2 Tipos de acoplamiento

2.1.11 diseño de uniones apernadas
Unir es uno de los problemas básicos en ingeniería, las piezas básicas siempre se
integran formando piezas más complejas. Una clasificación para las uniones las
separa en : uniones permanentes, uniones semipermanentes y uniones
desmontables.
En el primer grupo, se reúnen las uniones que una vez ensambladas son muy
difíciles de separar. Es el caso de las soldaduras, remaches y ajustes muy
forzados. Estas uniones, si se separan, implican daños en la zona de unión.
Un segundo grupo lo forman las uniones que en general no van a desmontarse,
pero se deja abierta esta posibilidad. Para esto se usan principalmente uniones
roscadas.

Finalmente, las uniones que deben ser desmontables para efectos de
mantenimiento o traslados utilizan elementos roscados, chavetas, lengüetas,
pasadores y seguros elásticos.
En las figuras siguientes se ejemplifican diversos elementos de unión, el eje
roscado se une por medio de una tuerca a la polea. La polea gira arrastrada por la
chaveta inserta en el eje, éste rota al interior del buje debido al ajuste deslizante
que existe entre ellos. El buje se une al soporte por medio de un ajuste apretado y
finalmente, el conjunto se une al soporte por medio de una golilla gruesa y un
pasador cónico.
Conjunto

2.1.11 .1 diseño de las roscas
Este antiguo método se basa en una hélice cilíndrica o cónica y un filete triangular,
rectangular, trapezoidal o redondo que se fabrica tanto en el eje como en el orificio
que pretenden unirse.
Los elementos básicos de una rosca o hilo son el diámetro exterior, el diámetro
interior, el paso, el tipo de hilo, el sentido de avance, la cantidad de en-tradas y el
ajuste. Los diámetros interior y exterior limitan la zona roscada; el paso es el
desplazamiento axial al dar una vuelta sobre la hélice; el tipo de hilo es
determinado por el tipo de filete y el paso, existiendo un gran número de hilos
estandarizados. El sentido de avance puede ser derecho o izquierdo. Esto
significa que una rosca derecha avanza axialmente al girarla de acuerdo a la ley
de la mano derecha. En una rosca izquierda esta ley no se cumple. El sentido de
avance izquierdo se usa principalmente por seguridad, como en las válvulas de
balones de gas.

La cantidad de entradas indican cuántas hélices están presentes. Generalmente
sólo hay una hélice presente. Por ejemplo si se desea unir una tuerca a un perno,
se tiene una oportunidad por vuelta, o sea, una entrada; en tapas de frascos y
bebidas se desea una colocación fácil y se utilizan 3, 4 o más entradas, es decir 3,
4 o más hélices presentes. Esto necesariamente aumenta el paso, lo cual no es
conveniente en un elemento que debe permanecer unido.
ROSCAS AUTOBLOQUEANTES
Existe un equilibrio que podemos calcular de la siguiente forma: tomemos una
rosca y desarrollemos lateralmente la hélice, utilizando como diámetro Dm, el
promedio del diámetro exterior y el diámetro interior. Si se considera que la unión
perno-tuerca está ejerciendo una fuerza, parte de esta fuerza F tiende a hacer
resbalar la tuerca (F sen ) y como se desea que no resbale, el roce debe ser
mayor.
Fr > F sen 
N > F sen 
 F cos  > F sen 
 cos  > sen 
 > tg 

 > P / ( D m)
P < ( ).Dm
P = K Dm
De aquí se desprende que existe una relación entre el paso y el diámetro para
evitar que una unión apernada se suelte sola. También se puede ver que para un
diámetro dado, un paso menor tiene menos tendencia a resbalar.
2.1.11 .2 representación grafica de las roscas
El dibujo detallado de las roscas es muy difícil de realizar, esto obliga a
reemplazarlo por algún símbolo que represente un eje roscado. La siguiente figura
muestra las representaciones simplificadas en Europa y Norte América. Nosotros
utilizamos principalmente la representación europea.
2.1.11 .3 tipos de roscas
Existen varios tipos de rosca, como por ejemplo las roscas métricas (M), la rosca
unificada fina (UNF), la rosca unificada normal (corriente) (UNC), la rosca Witworth

de paso fino (BSF), la rosca Witworth de paso normal (BSW o W), entre otras. Las
diferencias se basan en la forma de los filetes que los hacen más apropiados para
una u otra tarea, las roscas indicadas son las más utilizadas en elementos de
unión. En la figura siguiente se aprecian varias formas de roscas, los filetes
triangulares son utilizados en pernos y tuercas, los filetes redondos son utilizados
en uniones rápidas de tuberías, finalmente las roscas rectangulares en general se
utilizan para ejercer fuerza en prensas.
2.1.11 .4 fabricación de una rosca
Para proceder a la fabricación de una rosca se pueden seguir al menos tres
caminos: forjar la rosca a través de peines, tornearla o maquinarla usando machos
y terrajas. La figura siguiente muestra el proceso de fabricación de una rosca
interior utilizando una broca para perforar el diámetro interior y un macho para
cortar el hilo en la pared de la perforación. Los machos son utilizados para formar
hilos interiores, mientras que las terrajas son utilizadas para roscas exteriores.

RETENSION DE TUERCAS
Como una unión depende tanto del perno como de la tuerca, se han desarrollo
distintos métodos para bloquear la salida accidental de la tuerca. La figura
siguiente muestra la utilización de una tuerca auxiliar (contratuerca) para producir
una presión sobre la cara superior de la tuerca principal. Se muestra también el
uso de arandelas elásticas (golillas de presión) que se ubican entre la tuerca y la
pieza, o entre la tuerca y una arandela plana; el objetivo es provocar un mayor
roce en la cara inferior de la tuerca.

Otra forma de inmovilizar la tuerca es colocar un pasador de aletas en el perno,
que debe sacarse para poder remover la tuerca. Esta solución requiere de una
perforación en el perno. Pueden utilizarse tuercas especiales que tienen cortes
para alojar el seguro (tuercas almenadas).
Una deformación local de la tuerca provocada por la inserción de un perno de
menor tamaño provoca un mayor ajuste y asegura la unión. Finalmente, pueden
utilizarse arandelas deformables que se doblan sobre la tuerca, evitando que ésta
gire y se suelte.

Pasador de aleta
D nominal Largo
0,6 de 4 a 12
0,8 de 5 a 16
1,0 de 6 a 20
1,2 de 8 a 25
1,6 de 8 a 32
2,0 de 10 a 40
2,5 de 12 a 50
3,2 de 17 a 63
UNI 1336
2.1.11 .5 resistencia de pernos
Las normas de prueba de pernos indican cargarlo contra su propio hilo, sin utilizar
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. Se
adjuntan las marcas con que se indica el grado de resistencia de los pernos, para
las normas SAE, ASTM y Métrica. Se adjunta también la tabla de marcas de los
productos American Screw.
Marcado de pernos de acero grado SAE
Número
de grado
SAE
Rango
deldiámetro
[inch]
Carga
deprueba [
kpsi]
Esfuerzo
deruptura [
kpsi]
Material
Marcado de
lacabeza

1 2
¼ - 1½ ¼ -
¾ 7
/8- 1½
55 33 74 60
Acero de bajo
carbono ó
acero al carbono
5
¼ - 1 11
/8 -
1½
85 74 120 105
Acero al carbono,
Templado y
Revenido
5.2 ¼ - 1 85 120
Acero de bajo
carbono
martensítico,
Templado y
Revenido
7 ¼ - 1½ 105 133
Acero al carbono
aleado,
Templado y
Revenido
8 ¼ - 1½ 120 150 Acero al carbono
aleado,
Templado y
Revenido
8.2 ¼ - 1 120 150 Acero de bajo
carbono
martensítico,
Templado y
Revenido
Marcas para pernos de acero grado ASTM
Designación A
STM
Rango
deldiámetro [
inch]
Carga
deprueba [
kpsi]
Esfuerzo
deruptura [
kpsi]
Material
Marcado de
lacabeza
A307 ¼ a 4
Acero de
bajo carbono

A325 tipo 1
½ a 1 11
/8 a
1½
85 74 120 105
Acero al
carbono,Templado
y Revenido
A325 tipo 2
½ a 1 11
/8 a
1½
85 74 120 105
Acero de bajo
carbonomartensíti
co, Templado
yRevenido
A325 tipo 3
½ a 1 11
/8 a
1½
85 74 120 105
Acero
recubierto,Templa
do y Revenido
A354 grado
BC
Acero
aleado, Templado
y Revenido
A354 grado
BD
¼ a 4 120 150
Acero
aleado, Templado
y Revenido
A449
¼ a 1 11
/8 a
1½1¾ a 3
85 74 55 120 105 90
Acero al
carbono,Templado
y Revenido
A490 tipo 1 ½ a 1½ 120 150
Acero
aleado, Templado
y Revenido
A490 tipo 3
Acero
recubierto,Templa
do y Revenido
Propiedades mecánicas de elementos roscados de clase

métrica
Clase
Rango del
diámetro
Carga
deprueba [
MPa]
Esfuerzo
deruptura [
MPa]
Material
Marcado
de
lacabeza
4.6 M5 - M36 225 400
Acero de bajo
carbono ó
acero al carbono
4.8 M1.6 - M16 310 420
Acero de bajo
carbono ó
acero al carbono
5.8 M5 - M24 380 520
Acero de bajo
carbono ó
acero al carbono
8.8 M16 - M36 600 830
Acero al carbono,
Templado y
Revenido
9.8 M1.6 - M16 650 900
Acero al carbono,
Templado y
Revenido
10.9 M5 - M36 830 1040
Acero de bajo
carbono
martensítico,
Templado y
Revenido
12.9 M1.6 - M36 970 1220
Acero aleado,
Templado y
Revenido
MARCAS DE GRADOS DE RESISTENCIA PERNOS DE ACERO

MARCA A.S.
GRADO
RESISTENCIA
ESPECIFICACION ALGUNOS
USOS
RECOMENDA
DOS
Resistencia
a la
tracción
mínima[Kg/
mm2
]
Límite de
fluencia
mínima[Kg/
mm2
]
DUREZ
ASAEgra
do
ISOcla
se
ASTM
3,6
Para
requerimient
os menores
de
resistencia,
metalmecáni
ca, motores
eléctricos,
línea blanca.
electrónica,
usos
generales.
34 20
53 -
70 Rb
J429gra
do 1¼
" a 1 ½
"
4,6
A307gra
doA y B
Para
requerimient
os de
resistencia
media,
construcción
de máquinas
livianas,
automotriz
(piezas no
afectas a
fuertes
tensiones),
máquinas
agrícolas,
estructuras
livianas.
42 23
70 -
95 Rb
8,8 A449
Para
requerimient
os de alta
resistencia a
la tracción,
ruedas de
vehículos,
partes de
motores de
tracción,
cajas de
cambio,
máquinas
herramientas
, matrices
80 64
22 -
32 Rc

TIPO
1
A325
Para
requerimient
os de alta
resistencia a
la tracción y
otros,
especialment
e para juntas
estructurales
exigidas
mecánicame
nte. Debe
trabajar con
TU y golilla
de la misma
calidad
Hasta
1 φ 85 d
e 11
/8 a 1
½φ 74
Hasta
1 φ 65 d
e 11
/8 a 1
½φ 57
Hasta
1 φ 23
- 35
Rc de
11
/8 a 1
½φ 1
9 - 31
Rc
A490
Para
requerimient
os de alta
resistencia a
la tracción y
alta
temperatura.
Debe trabajar
con TU y
golilla de la
misma
calidad
105 81
32 -
38Rc
GRA
DO 8
8 10,9
Para
requerimient
os de alta
resistencia a
la tracción,
flexión,
cizalle, etc.
Culata de
motores,
paquete de
resortes,
pernos para
ruedas
vehículos
pesados,
bielas, etc.
105 88
31 -
38Rc

2.1.11 .6 diseño de uniones apernadas
Es importante distinguir dos casos: perno en tracción y perno en corte. En el
primer caso se puede usar el límite de fluencia o la carga de prueba como carga
admisible.
En la figura, cada perno soporta F/2 en tracción y el cálculo de su resistencia
sería:
en donde:
Q es la resistencia a la fluencia o la carga de prueba en su defecto
A es la sección transversal del perno
n es el factor de seguridad
En uniones a corte, el objetivo es aplicar una precarga al perno para generar un
apriete de magnitud tal, que el roce equilibre la carga cortante. En caso que dicho
preapriete se suelte por vibraciones, corrosión, dilataciones térmicas, etc., el perno
recibe la carga en corte. Considerando la unión de las planchas de la figura, el
criterio para el diseño del perno sería:
F
2 * A
<=
Q
n

en donde:
F es la fuerza aplicada al perno en corte
Q es la carga de fluencia o la carga de prueba en su defecto
A es la sección transversal del perno
En las siguientes figuras se aprecia un perno cortado bajo carga de corte
F A <=
Q 2
n

Se analizarán tres modos de ruptura que se aplican al diseño de las planchas y
que dependen fuertemente del diámetro del perno.
APLASTAMIENTO DE LAS PLACAS
Las zonas en donde el perno se apoya en las placas queda cargada a
compresión. Utilizando el esquema anterior de dos planchas unidas con un perno,
se tiene que:
en donde:
D es el diámetro exterior del perno
t es el espesor de la placa
adm es la resistencia admisible de la placa
La falla por aplastamiento se muestra en las figuras siguientes en donde se
aprecia una pieza denominada grillete ensayado a ruptura. El pasador roscado
falló en corte y el grillete muestra aplastamiento del agujero roscado.
CORTE LATERAL DE LA PLACA
F
Dt
<=
adm
n

Finalmente se tiene una falla poco frecuente que consiste en la ruptura bajo carga
de corte de los lados de la perforación, considerando la unión analizada en los
ejemplos anteriores, se tiene que:
en donde:
t es el espesor de la placa
e es la separación del centro del agujero al borde de la placa
adm es la resistencia admisible de la placa
La figura siguiente muestra la forma de esta falla
PERNOS EN CARGA EXCENTRICA
Frecuentemente se tienen uniones en donde la dirección de la carga no pasa por
el centro de gravedad de los pernos, en estos casos es necesario hacer una
superposición de dos situaciones, una es la carga llevada al centro de gravedad
de los pernos y la otra es una carga de momento cuya magnitud depende de la
distancia entre los pernos y el punto de aplicación de la carga.
 =
F/2
et
<=
adm
2n

En el dibujo siguiente se aprecia una unión compuesta por una columna, una viga
horizontal y una placa de unión que recibe el nombre de cartela. La carga P se
aplica lejos de centro de gravedad de los pernos, debe trasladarse y aplicar un
momento que represente el efecto de tener la carga alejada.

Se aprecia que uno de los pernos, el de la derecha queda mas cargado que su
vecino, con este valor de carga se procede a comprobar las cuatro fallas descritas

anteriormente: Corte del perno, aplastamiento de la placa, tracción en la placa y
corte lateral en la placa.
Como una forma de ejercitar la comprensión de estos temas, se entregan a
continuación dos problemas de cálculo de uniones apernadas, en los cuáles se
pide ingresar los valores a las variables y comprobar la existencia de fallas.
Las cuatro ecuaciones de falla suelen apuntar en direcciones opuestas, por
ejemplo, para mejorar la resistencia del perno en corte es recomendable aumentar
su diámetro, pero para aumentar la resistencia de la placa ante la tracción es
conveniente disminuir el diámetro del perno. Esta situación obliga a equilibrar los
valores tomando decisiones en los tamaños y resistencias del perno y de la placa.
Compruebe las soluciones y obtenga un diseño apropiado.
2.1.12 otros elementos de unión roscada
 TIRAFONDOS
Se utilizan para pared y madera.
Para instalarlos en pared se perfora ésta al diámetro adecuado, se inserta un
taco de plástico y a continuación se introduce el tornillo que rosca a presión el
taco, quedando así fuertemente sujeto al soporte.
También se utiliza para el atornillado de elementos de madera.

 AUTORROSCANTES
Se les denominan autorroscantes porque abren su propio camino.
Se usan en láminas o perfiles metálicos, porque permiten unir metal con
madera, metal con metal, metal con plástico o con otros materiales.
Tienen la mayor parte de su caña cilíndrica y el extremo en forma cónica.
Pueden tener distintas formas de cabeza. La rosca es delgada, con su fondo
plano, para facilitar el “agarre”.
Estos tornillos están completamente tratados (desde la punta hasta la cabeza)
y sus bordes son más afilados que el de los tornillos para madera.
 BULÓN
.

Es un tornillo de gran tamaño que se enrosca en una tuerca y que sólo está
roscado en el extremo de su caña.
Las piezas que une un bulón no van roscadas y para que éste pueda ser
introducido en ellas sin dificultad, tienen un diámetro ligeramente superior al
del bulón.
Se manipulan mediante llaves especiales, y se usan con maquinaria pesada,
vías férreas,...
Suelen ir provistos de arandelas, que son delgados discos perforados, de
metal o de plástico, utilizados para soportar aprietes.
 TORNILLO DE UNIÓN
El tornillo de unión es semejante a los bulones, pero no se rosca a una tuerca sino
que la pieza más alejada de la cabeza del tornillo hace la función de tuerca, por lo
que tiene que estar roscada.
Se emplea este tipo de unión cuando se tiene que unir piezas de poco espesor a
otras de gran grosor.
 PRISIONERO
El prisionero es un tornillo que se rosca en una pieza y se alojan en el hueco
practicado en la otra.
Se usan, sobre todo, cuando es necesario que una pieza permanezca fija
sobre otra, sin desplazamientos ni giros.

.
 ESPÁRRAGO
Es una varilla cilíndrica roscada en ambos extremos y con la parte central sin
roscar.
Se emplean para unir piezas grandes y costosas con otras más sencillas que
requieren ser desmontadas con regularidad. La utilización del espárrago nos
permite desmontar sólo la pieza sencilla y así preservar la rosca de la pieza
costosa.
 PERNO
El perno es un elemento cilíndrico largo, con cabeza redondeada por un
extremo, y que en el otro extremo se asegura por medio de un pasador una
chaveta o una tuerca.

Se emplean para unir varias piezas y pueden desarrollar funciones de apoyo,
de articulación y de anclaje.
Prisioneros.- Este tipo de elemento roscado
trabaja roscando en una pieza y se aloja o
apoya en otra de la pieza a unir. Los prisioneros
se utilizan solamente en uniones de piezas que
no exijan una gran fuerza de unión.
Espárragos.- Cuando se supone un frecuente
desmontaje y además la pieza donde roscar es
de inferior resistencia se da la solución del
montaje a través de elementos roscados como
son los espárragos. Este es una varilla roscada
en ambos extremos, uno de ellos se rosca fijo a
una de las piezas.
Bulones.- Son tornillos pasantes sin roscar en

ninguna de las piezas a unir. La sujección se
realiza por medio de la tuerca. Los agujeros por
donde cruzan los bulones son generalmente de
mayor diámetro que el bulón.
Pernos.- Son elementos roscados que tienen
como función hacer de apoyo o de eje de
articulación de otra pieza.
Tuercas.- Si una pieza posee un agujero cilíndrico cuya superficie interna está
acanalada en forma de hélice, diremos que es una tuerca. Las más empleadas
son las hexagonales.
 Tornillo pasante con tuerca. El tornillo atraviesa por un lado los piezas
que se van a unir. La tuerca se enrosca a la parte del tornillo que sobresale
por el otro lado. Entre el tornillo y la pieza o entre la tuerca y la pieza
pueden colocarse arandelas, para evitar la rotura del material o el
aflojamiento de la unión.
 Tornillo de unión. Su función es fijar una pieza enroscándose en otra,
sobre la que se ha practicado previamente el agujero roscado. Si la rosca
se realiza a medida que el tornillo se va introduciendo en la pieza,
hablamos de un tornillo de rosca cortante.

 Espárrago. Consiste en una varilla roscada por sus dos extremos, con la
parte central sin roscar. Uno de los extremos se fija a una piezza metálica
de gran tamaño, a la que se une mediante el espárrago otra pieza
desmontable más sencilla. Con dos tuercas se asegura una mejor fijación.
 Chaveta y lengueta. La chateva es una pieza de acero de forma de cuña
que permite fijar dos piezas cuando se coloca en los chaveteros o huecos
praticados en las mismas. Cuando la chaveta se le añaden tornillos para
reforzar la unión, se denomina lengueta.
 Ejes estriados. Las dos piezas cilíndricas poseen unas ranuras (una por la
parte exterior y otra por la inferior) que encajan entre sí. Estos ejes hacen
posible la transmisión del giro entre ambas.
 Guías. Permiten que dos piezas que están en contacto se desplacen la una
con respecto a la otra. Una de las piezas suele estar fijas.
2.3UNIONES NO ROSCADAS

2.2.1 Chavetas y lengüetas
Se denomina chaveta a una pieza de sección rectangular o cuadrada que se
inserta entre dos elementos que deben ser solidarios entre sí para evitar que se
produzcan deslizamientos de una pieza sobre la otra. El hueco que se mecaniza
en las piezas acopladas para insertar las chavetas se llama chavetero. La
chaveta tiene que estar muy bien ajustada y carecer de juego que pudiese
desgastarla o romperla por cizallamiento.
Ejemplo de mecanismos que tienen insertada una chaveta, son ejes de motores
eléctricos y la polea que llevan acoplada, los engranajes que no son locos también
llevan insertada una chaveta que les fija al eje donde se acoplan.
El volante de dirección de los vehículos también llevan insertados una chaveta que
les une al árbol de dirección.
Cuando se trata de transmitir esfuerzos muy grandes se utiliza un sistema que
puede considerase de chavetas múltiples y es que se mecaniza un estriado en los
ejes que se acoplan al estriado que se mecaniza en los agujeros.
El chavetero en los agujeros se realiza con máquinas mortajadoras
o brochadoras si se trata de fabricación de grandes series, y los chaveteros en los
ejes se mecanizan en fresadoras universales con fresas circulares.
Son órganos mecánicos destinados a la unión de piezas que deben girar solidarias
con un árbol para transmitir un par motriz (volantes, poleas, ruedas dentadas,
etc.), permitiendo, a su vez, un fácil montaje y desmontaje de las piezas.

La diferencia entre chaveta y lengüeta radica en su forma de ajustar.
La chaveta actúa en forma de cuña, logrando una fuerte unión entre las piezas,
tanto respecto a la rotación como a la traslación, por la presión que ejercen las
caras superior e inferior de la chaveta; sin embargo, pueden presentar el problema
de originar una ligera excentricidad entre las piezas; además, no se pueden utilizar
en caso de árboles cónicos.
Por su parte, la lengüeta es de caras paralelas y ajusta lateralmente, pero sin
ejercer presión radial, permitiendo en determinados casos el desplazamiento axial
entre las piezas.
Las chavetas y lengüetas están normalizadas y sus dimensiones dependen del
diámetro del árbol correspondiente.
Las ranuras practicadas en las piezas a ensamblar para servir de alojamiento a las
chavetas y lengüetas se denominan chaveteros. Por su parte, en el árbol motriz,
dependiendo del tipo de chaveta utilizada, se puede practicar un chavetero para
alojar la chaveta, mecanizar un asiento plano para que sirva de apoyo a la misma
o apoyar la chaveta directamente sobre la superficie cilíndrica del árbol sin
mecanizar.

Designación
En general, la designación de una chaveta o lengüeta incluye los siguientes datos,
indicados por este orden: tipo de chaveta o lengüeta, anchura (b), altura (h),
longitud (L) y norma que la define.
Por ejemplo: designación de una chaveta de caras paralelas de anchura b=12
mm., altura h=8 mm. y longitud L=40 mm.
Chaveta de caras paralelas 12x8x40 DIN6885.
2.2.1.1 chaveta longitudinal
Es un prisma de acero en forma de cuña de sección rectangular con una
inclinación de 1:100 en su cara superior. Puede tener los extremos redondeados
(forma A) o rectos (forma B).
Se utiliza para hacer solidaria una pieza sobre un árbol motriz sin posibilidad de
desplazamiento relativo entre ambas piezas, pudiendo transmitir un gran par
motriz.
DESIGNACION: Chaveta forma A 35 x 20 x 160 DIN 6886

2.2.1.2 chaveta longitudinal con cabeza
Es un prisma de acero en forma de cuña de sección rectangular, con una
inclinación de 1:100 en su cara superior. Está dotada de cabeza en uno de sus
extremos para facilitar su montaje y extracción.
Al igual que la anterior, se utiliza para hacer solidaria una pieza sobre un árbol
motriz sin posibilidad de desplazamiento relativo entre ambas piezas, pudiendo
transmitir un gran par motriz.
DESIGNACION: Chaveta con cabeza 16 x 10 x 160 DIN 6887

2.2.1.3 chaveta longitudinal plana
Es un prisma de acero en forma de cuña con una inclinación de 1:100. A
diferencia de las anteriores, para el montaje de esta chaveta no se practica un
chavetero en el árbol, mecanizando en su lugar un rebaje para conseguir un
asiento plano sobre el que se apoya la chaveta.
Se utiliza para hacer solidaria una pieza sobre un árbol motriz de pequeño
diámetro, permitiendo transmitir un par mecánico no muy elevado.
DESIGNACION: Chaveta plana 16 x 10 x 160 DIN 6883

2.2.1.4 chaveta longitudinal mediacaña
Es un prisma de acero en forma de cuña con una inclinación de 1:100. A
diferencia de las anteriores, la superficie inferior de la chaveta es cilíndrica
(cóncava), pudiendo asentar la misma directamente sobre la superficie cilíndrica
del árbol motriz, de esta forma, no será necesario mecanizar un chavetero en el
árbol para alojar la chaveta.
Se utiliza para hacer solidaria una pieza sobre un árbol motriz de pequeño
diámetro, permitiendo transmitir únicamente un pequeño par mecánico.
DESIGNACION: Chaveta mediacaña con cabeza 16 x 10 x 160 DIN 6881

2.2.1.5 chaveta paralela o lengüeta
Es un prisma de acero de sección cuadrada o rectangular y caras paralelas;
aunque puede presentar diferentes variantes, atendiendo a su forma y al modo de
sujeción al chavetero del árbol: con extremos redondos, con extremos rectos, con
uno o varios taladros para alojar tornillos de retención, con chaflán para facilitar su
extracción, etc.
Al igual que la chaveta, se utiliza para hacer solidaria una pieza sobre un árbol
motriz, pero en este caso, dependiendo del tipo de ajuste adoptado entre la
lengüeta y el chavetero practicado en la pieza, puede existir la posibilidad de
desplazamiento axial de la pieza sobre el árbol.
DESIGNACION: Lengüeta forma A 14 x 9 x 50 DIN 6885

2.2.1.6 lengüeta redonda
Es un segmento circular de acero con un espesor determinado. Su forma
semicircular facilita la mecanización del chavetero en el árbol y el posterior
montaje de la lengüeta en el mismo, pero la excesiva profundidad de este
chavetero puede comprometer la resistencia del árbol; en consecuencia, se utiliza
cuando se desea transmitir un pequeño par motriz.
DESIGNACION: Lengüeta redonda anchura b x altura h norma; por
ejemplo Lengüeta redonda 6 x 9 DIN 6888.

2.2.2 pasadores
Son vástagos de acero de forma cilíndrica o cónica, cuyos extremos están
abombados o mecanizados en forma de chaflán para facilitar su introducción en
un orificio común a dos o más piezas, provocando su inmovilización (pasador de
sujeción), o asegurando la posición relativa entre las piezas (pasador de posición).
También se puede utilizar como elemento de guía o articulación.
Existen diferentes tipos de pasadores, cada uno de ellos con
unas aplicaciones determinadas: pasadores estriados, pasadores con cabeza,
pasadores abiertos o de aletas; a su vez, pueden disponer una espiga roscada en
el extremo del vástago, para, con la ayuda de una tuerca, facilitar o evitar su
extracción, según los casos.
Los pasadores pueden absorber esfuerzos cortantes, sin embargo, no pueden
trabajar a tracción.
2.2.2 .1 tiposdepasadores
Los pasadores deben ser más duros que las piezas que van a unir. Si por razones
de funcionamiento no se pueden desgastar los pasadores, deberán
ser empleados entonces pasadores templados.
1. PASADOR CILÍNDRICO
Se emplea como elemento de fijación y de posicionamiento entre dos o más
piezas. La fijación de estos pasadores se realiza mediante un ajuste con apriete
sobre una de las piezas y con juego sobre la otra.
DESIGNACIÓN: Pasador cilíndrico ∅10m6 x 60 DIN7.

2. PASADOR CÓNICO
Se emplea para asegurar la posición relativa de elementos mecánicos que se
montan y desmontan con relativa frecuencia,
puesto que la forma cónica del vástago facilita el
centrado de las piezas.
Tiene una conicidad de 1:50. El alojamiento cónico del
pasador se debe mecanizar una vez ensambladas las
piezas.
DESIGNACIÓN: Pasador cónico ∅10 x 60 DIN1
3. PASADOR CÓNICO CON ESPIGA ROSCADA
Se utiliza allí donde la extracción de un pasador
cónico normal resultaría complicada. Tiene una
conicidad de 1:50. Al apretar la tuerca auxiliar, el
pasador se extrae con facilidad.
DESIGNACION: Pasador cónico con espiga
roscada ∅10 x 80 DIN7977
4. PASADOR AJUSTADO CON CABEZA

Es un elemento de unión empleado en articulaciones que tienen habitualmente
juego en el cojinete. Se asegura por medio de arandelas y pasadores de aletas o
bien va provisto de extremo roscado.
DESIGNACION: Pasador ajustado con cabeza ∅20h11 x 40 DIN1438
5. PASADORES ESTRIADOS
Estos tienen 3 entalladuras longitudinales, las cuales
se desplazan 120° al rededor de la periferia. De
acuerdo a la diferente configuración de las
entalladuras se emplean diferentes tipos de acabado.
Los pasadores estriados se golpean en perforaciones
sencillas, sin frotación, el asentamiento fijo resulta a
través de la deformación elástica de los refuerzos de
las entalladuras. Estos pueden ser empleados hasta
20 veces.
Pasadores estriados :
1- pasador estriado cilíndrico
2- pasador estriado cónico
3 -pasador estriado elástico
4 -pasador cilíndrico estriado central
5 -pasador estriado con espiga cilíndrica
6. REMACHES ESTRIADOS

Se diferencian en la forma de la cabeza.
Ejemplo de denominación: remache redondo estriado Ø 4 × 20
- diámetro nominal 4 mm
- longitud sin cabeza 20 mm
Remaches hendidos
1 -remache redondo estriado
2 -remache estriado avellanado
7. PASADOR DE ALETAS
Está formado por un alambre de sección semicircular plegado sobre sí mismo y
permitiendo un ojal que actúa de tope y facilita su extracción. Una vez introducido
en su alojamiento se doblan en sentido opuesto sus extremos produciendo su
fijación.
Su norma es DIN 94 y UNE 17059.
8. PASADORES ELÁSTICOS
Descripción de los pasadores elásticos DIN 1481. El pasador elástico es un
cilindro hueco, longitudinalmente tiene una ranura de un extremo a otro, para
facilitar su introducción se ha previsto en uno o en los dos extremos (según el
diámetro nominal) un chaflán, ya que el pasador libre tiene un diámetro exterior
mayor con relación al diámetro nominal del taladro de su alojamiento, cuando el
pasador queda introducido en el taladro, queda comprimido y retenido, debido a

la fuerza elástica ejercida contra las paredes de dicho taladro, la ranura se reduce
en anchura pero sigue permaneciendo abierta.
· Tablas de cizalladura de los pasadores elásticos
La elección correcta del pasador viene determinada por la naturaleza y las
dimensiones de las fuerzas laterales operantes, a continuación en la tabla
siguiente se dan los valores correspondientes de cizalladura de los pasadores DIN
1481.
Para mayores esfuerzos es muy factible la colocación de un pasador dentro de
otro, aumentando considerablemente de esta forma la capacidad de carga. Para

ello es conveniente que las ranuras queden dispuestas a 180º una de la otra,
como se puede observar en la fig. 2.
Para esta combinación los valores de carga son los siguientes:
2.2.2 .2 tiposdelasunionesconpasadores
Las uniones con pasadores se diferencian conforme a la función de los pasadores
en la unión de piezas sueltas.
1. UNIÓN CON PASADORES DE FIJACIÓN
Fijación de dos piezas sin arrastre de fuerza, por ejemplo para la fijación de dos
ruedas dentadas sobre el eje, cuando se transmiten solamente momentos de giro
muy reducidos. Se emplean todos los tipos de pasadores.

Unión con pasadores de fijación
1 pasador
2 rueda dentada
3 eje
2. UNIÓN CON PASADOR DE ARRASTRE
Arrastre de una pieza de una maquina a través de otra, por ejemplo: en
engranajes conmutables o en embragues, que se conmutan en estado de quietud.
Se emplean pasadores cilíndricos, pasadores de ajuste estriados y pasadores
elásticos.
1 -pieza constructiva fija (unión con muelle elástico) con pasadores de arrastre
2 -pieza constructiva suelta
3. UNIÓN CON PASADOR DE SUJECIÓN
Simplemente el mantener fija una pieza a otra. Se emplean los pasadores
cilíndricos y pasadores estriados.

Unión con pasadores de sujeción
1- pasadores de sujeción con muelle
2- pieza constructiva movible
3- pieza constructiva fija
4. UNIÓN CON PASADOR DE ARTICULACIÓN
Unión movible o giratoria de dos piezas. Se emplean pasadores cilíndricos,
pasadores estriados cilíndricos y pasadores estriados cilíndricos centrales.
Unión con pasadores articulada
1 parte articulada
2 parte articulada - I
3 parte articulada - II

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