DIBUJO TÉCNICO. NORMALIZACIÓN INDUSTRIAL. ELEMENTOS DE UNIONES DESMONTABLES: TORNILLOS, TUERCAS, ARANDELAS, ESPARRAGOS, PERNOS

DIBUJO TECNICO*** NORMALIZACION INDUSTRIAL ELEMENTOS DE UNIONES DESMONTABLES. TORNILLOS, TUERCAS, ARANDELAS, ESPARRAGOS, PERNOS RICARDO BARTOLOME RAMIREZ Prof. Tit. de Expresión Gráfica en la Ingeniería http://www.scribd.com http://dibujotec-dibujotec.blogspot.com 1 ELEMENTOS DE UNIONES DESMONTABLES: TORNILLOS, TUERCAS, ARANDELAS, ESPÁRRAGOS, PERNOS 1. INTRODUCCIÓN Una unión desmontable es aquella que permite separar los elementos y volver a unirlos, es decir los elementos una vez separados pueden ser reutilizados. El tipo de unión desmontable más extendido es la unión roscada. Una unión roscada es la unión de piezas por medio de las roscas exteriores o interiores, puede tener dos funciones: unir dos elementos ejerciendo presión o trasformando un movimiento giratorio en lineal. Los elementos que aquí trataremos son: Tornillos, arandelas, tuercas, pernos, varillas roscadas, pitones, espárragos, etc. 2. TORNILLOS Un tornillo es un elemento roscado macho con las dos funciones anteriormente descritas, tiene dos partes cabeza y vástago. Las cabezas son de diferentes tipos normalizados y las espigas o vástagos pueden estar roscados en su totalidad o no. Cuando el tornillo se utiliza como trasformador de movimiento se denomina husillo. Las funciones que pueden desempeñar los tornillos pueden ser clasificadas según se observa en la figura 2a. Función de unión Función de guía Función de presión Función de fijación Figura 2a 2 - Tornillo de guía: Permite un movimiento relativo entre dos cuerpos que se unen (rotación o traslación) e impedir el otro (traslación o rotación respectivamente). - Tornillo de unión: Cuando la cabeza del tornillo ejerce la presión que garantiza el montaje. - Tornillo de presión: Cuando la fuerza que garantiza la unión, realizada por el extremo de la espiga empujando y presionando la pieza. -Tornillo de fijación o prisionero: Realiza la unión interponiéndose entre dos elementos e impidiendo el movimiento relativo entre ambos. 2.1 TORNILLOS, CABEZAS Y EXTREMOS - Formas de cabezas normalizadas Las más frecuentes son: la prismática, de sección poligonal (hexagonal o cuadrada), la cilíndrica y la troncocónica. Las dimensiones entre-caras y entre-aristas de las cabezas prismáticas están recogidas en la Norma UNE 17-029 que se corresponde con la DIN 475 e ISO-R27. La UNE 17-209 se complementa con las UNE 17-052 y 17-095 que establecen la relación entre el diámetro de rosca y entre-caras. En la tabla 2.1a se recopilan formas y dimensiones de las cabezas según la norma antes citada. La designación se realiza de la forma siguiente: Entre caras (anchura) UNE 17-029 - (calidad) - Formas de los extremos de los tornillos Según la función que vaya a desempeñar el tornillo existen diferentes extremos de tornillos. Las formas están recogidas en la UNE 17-076 y DIN 78. En la tabla 2.1b se recoge de forma gráfica y dimensional los datos que sobre extremos de tornillos refiere la norma UNE 17076. 3 Tabla recopilada de UNE 17-029-75 e e e e4 2 Ø s s s e1 s s 3 s Ancho entre caras Medida nominal y Máximas s 3.2 4 5 5.5 7 8 10 11 12 13 14 17 19 22 24 27 30 32 36 41 46 50 55 60 65 70 h 14 -0.740 0 -1.200 0 h 13 -0.270 0 Tolerancias Calidad Media y basta 2 caras  Diámetro o entre aristas 4 caras e1 mínimo 4.3 5.3 6.5 7.1 9 10 13 14 16 17 18 22 25 28 32 36 40 42 48 54 60 65 72 80 85 92 6 caras e2 8 caras e4 mínimo -------------23.8 26 19.1 32.5 34.6 39 44.4 49.8 54.1 59.5 64.9 70.3 75.7 Calidad fina e fina 3.48 4.38 5.51 6.08 7.74 8.87 11.05 12.12 13.25 14.38 15.51 18.90 21.10 24.49 26.75 30.14 33.53 35.72 39.98 45.63 51.28 55.80 61.31 66.96 72.61 78.26 media y basta -----8.63 10.89 11.94 13.07 14.20 15.33 18.72 20.88 23.91 26.17 29.56 32.95 35.03 39.55 45.20 50.85 55.37 60.79 66.44 72.09 77.74 e3 -0.120 0 h 12 -0.150 0 -0.220 -- -- 3.7 4.5 6 7 8 9 12 13 4.5 5.7 7.1 7.8 9.9 11.3 14.1 15.6 17.0 18.4 19.8 24 26.9 31.1 33.9 38.2 42.4 45.3 50.9 58 65.1 70.7 77.8 84.8 91.8 99.0 --------------------------- -0.360 0 h 14 -0.430 0 14 15 16 19 22 25 28 32 35 38 42 -0.330 0 h 13 -0.520 0 -0.840 0 -0.390 0 -0.620 0 h 15 -1.000 0 48 52 58 65 70 75 82 Tabla 2.1a º º º 60 60 60 60 R R R R d d d2 d2 l l l2 l9 l3 l l d2 90º d2 l3 l3 l l plano con tetón corto (ka) con tetón largo y agujero para pasador (Spz) con tetón cónico y punta truncada con tetón largo (Z) tronco-cónico 45º 60 R d d2 d3 90º d R 45º a º a l1 l l l l l5 l4 l6 l10 90º d l1 l achaflanado (k) cónico (Sp) con tetón corto abombado (Ak) achaflanado con cono embutido (Rs) abombado (L) Para raspar (Sb) d I2 0.1 0.2 0.25 1 1 1 1 1.2 1.5 1.8 2 2.5 3 4 9 9 7 5.5 3 3.5 4.5 4.5 5 2.5 3.5 2 0.7 1 1 1.25 1.75 2 3 1.5 0.6 3 1.2 0.45 1 1.25 1.5 1.5 2 2 3 3 2.5 1.2 0.4 0.8 2 1.2 0.35 0.65 1.5 1.2 0.25 1 1.25 1.5 2 2.5 2.5 3 4 5 6 7 0.8 0.4 0.7 0.9 1.2 1.6 1.8 2.5 3 3.5 4.5 5 0.6 0.5 I3 I4 I5 I8 0.4 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 1.2 1.5 1.8 2.2 2.5 3 3.5 a nominal mínimo I1 máximo I6  I7  I9 mínimo I10 0.5 0.6 0.8 1 d1 d2 0.5 0.7 0.7 1 d3 d4 1 0.4 1.2 0.4 1.6 0.5 Tabla 2.1b (recopilada de UNE-17076) 1.2 1.2 1.5 1.8 1.8 2 3 4 5 5 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 0.6 0.8 1 1.2 1.6 2 2.5 3.2 4 4 2 0.6 2.5 0.7 1.5 2 2.5 3.5 4 5.5 7 8.5 12 15 1.2 1.4 2 2.5 3 5 6 8 10 14 1 2 2 2 4 6 3 0.8 4 1 5 1.2 6 1.5 8 1.8 10 2.2 12 2.5 En las figuras 2.1 se recogen los distintos tipos de cabezas para tornillos, existen algunos otros pero de ámbito más restringido. d4 l7 R R 45º d1 º l8 R 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.6 0.8 1 Las combinaciones de los distintos tipos de cabezas y de extremos permiten gran diversidad de tornillos. La Norma DIN es la más completa y ofrece una mayor gama de posibilidades. 16 3 4 20 3.5 DE MARTILLO TRONCOCÓNICAS CÓNICAS CILÍNDRICAS CUADRADAS HEXAGONALES REDONDAS 30° Figuras 2.1 5 6 2.2. TORNILLOS DE CABEZA HEXAGONAL Son los elementos de unión entre dos piezas, una de ellas va roscada y la otra un agujero pasante cuyo diámetro será mayor que el diámetro del tornillo. Si el sistema es tornillo-tuerca, las dos piezas irán sin roscar. La norma UNE 17058 y DIN 69 e ISO R273 recoge la relación entre los diámetros del tornillo y del agujero. Ver tabla 2.2a. D Diámetro del agujero D Serie Diámetro nominal d Medida 1.6 2 2.5 3 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39 1.7 2.2 2.7 3.2 4.3 5.3 6.4 7.4 8.4 10.5 13 15 17 19 21 23 25 28 31 34 37 40 + 0.210 0 Fina Tol. H12 + 0.100 0 + 0.120 0 + 0.150 0 Medida 1.8 2.4 2.9 3.4 4.5 5.5 6.6 7.6 9 11 14 16 18 20 22 24 26 30 33 36 39 42 Tabla 2.2a + 0.330 0 Media Tol. H13 + 0.140 0 + 0.180 0 + 0.220 0 Medida 2 2.6 3.1 3.6 4.8 5.8 7 8 10 12 15 17 19 21 24 26 28 32 35 38 42 45 + 0.620 0 Basta Tol. H14 + 0.250 0 + 0.300 0 d + 0.360 0 + 0.430 0 + 0.180 0 + 0.270 0 + 0.520 0 + 0.250 0 + 0.390 0 La designación normalizada de estos tornillos se realiza así: Tornillo hexagonal Md x p x l - DIN 960 - m - 6.9 A B C D donde: A. Es la designación de la rosca métrica fina de paso (p) y longitud de vástago (l) B. Norma que recoge la forma y características del tornillo C. Tipo de ejecución según DIN 267 (media, semi-basta, basta) D. Designación de la característica mecánica (Resistencia a la tracción y límite de alargamiento). Se puede sustituir por el tipo de material. 7 Existe gran variedad de tornillos normalizados de cabeza hexagonal siendo los de uso más frecuente los recogidos en las figuras 2.2, en la que también se incluye la norma DIN correspondiente. DIN 601, 931 960, 5917 6914, 70613 DIN 601, 931 960, 5917 6914, 70613 DIN 558, 933 961, 70614 DIN 561 DIN 564 DIN 2510, 7964 DIN 609, 610 7964 DIN 80421 DIN 25197 Figuras 2.2 En la tabla 2.2b aparecen las características de los tornillos DIN 931 y en la tabla 2.2c las de los DIN 933. 30° admisible extremo abombado a elección del fabricante DIN 931 r da ØS x c k l b z1 s x según DIN 76 z1 según DIN 78 M 10 26 32 45 0.4 11.2 18.90 – 7 0.4 17 M 12 30 36 49 0.4 14.2 21.10 20.88 8 0.6 19 (M 14) 34 40 53 0.4 16.2 24.49 23.91 9 0.6 22 M 16 38 44 57 0.4 18.2 26.75 26.17 10 0.6 24 (M 18) 42 48 61 0.4 20.2 30.14 29.56 12 0.6 27 M 20 46 52 65 0.4 22.4 33.53 32.95 13 0.8 30 (M 22) 50 56 69 0.4 24.4 35.72 35.03 14 0.8 32 M 24 54 60 73 0.5 26.4 39.98 39.55 15 0.8 36 (M 27) 60 66 79 0.5 30.4 45.63 45.20 17 1 41 M 30 66 72 85 0.5 33.4 51.20 50.85 19 1 46 d 1) b 2) 3) c da e min. K r s mín. max. m mg M4 14 – – 0.1 4.7 7.34 – 2.8 0.2 7 M5 16 22 – 0.2 5.7 8.87 – 3.5 0.2 8 M6 18 24 – 0.3 6.8 11.05 – 4 0.25 10 (M 7) 20 26 – 0.3 7.8 12.12 – 5 0.25 11 M8 22 28 – 0.4 9.2 14.38 – 5.5 0.4 13 Evítese, en lo posible, los tamaños entre paréntesis. Características mecánicas del material: 5.6, 5.8, 8.8, 10.9 Ejecución: m y mg. Aumento progresivo del vástago l: 20, 22, 25, 28, 30, 35, 40,... 90, 100, 110...250 Tabla 2.2b d e 8 DIN 933 30° admisible extremo abombado a elección del fabricante r da ØS a c k l z1 s a según DIN 76 z1 según DIN 78 a d e forma admisible a elección del fabricante M 16 0.4 18.2 26.75 26.17 10 0.6 24 (M 18) 0.4 20.2 30.14 29.56 12 0.6 27 M 20 0.4 22.4 33.53 32.95 13 0.8 30 (M 22) 0.4 24.4 35.72 35.03 14 0.8 32 M 24 0.5 26.4 39.98 39.55 15 0.8 36 (M 27) 0.5 30.4 45.63 45.20 17 1 41 M 30 0.5 33.4 51.20 50.85 19 1 46 d c da e min. K r s mín. max. m mg M4 0.1 4.7 7.34 – 2.8 0.2 7 M5 0.2 5.7 8.87 – 3.5 0.2 8 M6 0.3 6.8 11.05 – 4 0.25 10 (M 7) 0.3 7.8 12.12 – 5 0.25 11 M8 0.4 9.2 14.38 – 5.5 0.4 13 M 10 0.4 11.2 18.90 – 7 0.4 17 M 12 0.4 14.2 21.10 20.88 8 0.6 19 (M 14) 0.4 16.2 24.49 23.91 9 0.6 22 Evítese, en lo posible, los tamaños entre paréntesis. Características mecánicas del material: 5.6, 5.8, 8.8, 10.9 Ejecución: m y mg. Aumento progresivo del vástago l: 20, 22, 25, 28, 30, 35, 40,... 90, 100, 110...250 Tabla 2.2c 2.3 TORNILLOS DE CABEZA CUADRADA Las cabezas cuadradas junto con las hexagonales son las que ofrecen un apriete más firme. El tornillo de cabeza cuadrada se ha empleado fundamentalmente para la fijación de herramientas de corte en máquinas-herramientas y también para la fijación de ejes evitando el giro. En las figuras 2.3 se representan, con indicación de la norma DIN que los recoge, los tornillos de cabeza cuadrada más usuales. DIN 480 DIN 478 DIN 22424 DIN 479, 63300 Figuras 2.3 9 En la tabla 2.3a aparecen las características de los tornillos DIN 479 y en la tabla 2.3b las de los DIN 480. 60 r2 r1 DIN 479 r1 ° s a a según DIN 76 k l d1 d2 z e d1 d2 e k r1 r2 S z M5 3.5 6.5 5 0.3 0.2 5 1.2 M6 4 8 6 0.4 0.25 6 1.5 M8 5.5 10 8 0.4 0.4 8 1.8 M 10 7 13 10 0.5 0.4 10 2 M 12 8.5 17 12 0.6 0.6 13 2.5 M 16 12 22 16 0.8 0.8 17 3 M 20 M 20 x 2 15 28 20 1 1 22 4 M 24 M 24 x 2 18 32 22 1 1 24 5 Características mecánicas del material: 5.7, 5.8, 8.8 Ejecución: m Aumento progresivo de las longitudes de los vástagos l: 8, 10, 16, 20, 25, 30, 35... 60, 70, 80... 120, 140. Tabla 2.3a 60 ° r2 r1 DIN 480 r1 s d1 a a según DIN 76 k c l z1 z2 e d1 c d2 e k r1 r2 S z1 z2 M8 3 5.5 10 8 0.4 0.4 8 1 2.5 M 10 3 7 13 10 0.5 0.4 10 1 3 M 12 4 8.5 17 12 0.6 0.6 13 1.25 3.5 d2 M 16 4 12 22 16 0.8 0.8 17 1.75 4.5 M 20 5 15 28 20 1 1 22 2 4.5 M 24 6 18 32 22 1 1 24 2.5 5.5 Características mecánicas del material: 5.7, 5.8, 8.8 Ejecución: m Aumento progresivo de las longitudes de los vástagos l: 16, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60... 110, 120, 140. Tabla 2.3b 10 2.4 TORNILLOS DE CABEZA CILÍNDRICA En las figuras 2.4 se representan, con indicación de la norma DIN correspondiente, los tornillos de cabeza cilíndrica de más frecuente uso. DIN 84 DIN 85 DIN 404 DIN 912 DIN 7984 DIN 6912 DIN 7985 DIN 792 DIN 464, 465 Figuras 2.4 Los tornillos cilíndricos con hexágono interior (DIN 912, 7984, 6912) (Allen) se utilizan con gran profusión, son especialmente útiles por su estética al quedar oculta su cabeza y por su facilidad de montaje. En la tabla 2.4a aparecen las características de los tornillos DIN 912. el hexagono interior puede ser avellanado hasta e r 2 ángulo de avellanado 120º DIN 912 e r1 da d1 d2 t x según DIN 76 z1 según DIN 78 x b k l z1 s M3 d1 – 12 b 1) M4 – 14 – – 7 4.7 3.6 4 0.2 0.4 3 2 2.4 M5 – 16 – – 8.5 5.7 4.7 5 0.2 0.4 4 2.7 3.1 M6 – 18 24 – 10 6.8 5.9 6 0.25 0.5 5 3.3 3.78 M8 M8x1 22 28 – 13 9.2 7 8 0.4 0.8 6 4.3 4.78 M 10 M 10 x 1.25 26 32 45 16 11.2 9.4 10 0.4 1 8 5.5 6.25 M 12 M 12 x 1.5 30 36 49 18 14.2 11.7 12 0.6 1 10 6.6 7.5 (M 14) (M 14 x 1.5) 34 40 53 21 16.2 14 15 0.6 2 12 7.8 8.7 M 16 M 16 x 1.5 38 44 57 24 18.2 16.3 16 0.8 2 14 8.8 9.7 – – d2 d3 e k r1 r2 s mín. r máx. 1) 5.5 máx. 3.6 2.9 3 mín. 0.1 0.2 2.5 1.3 1.7  Hasta la medida de 22 mm de longitud, inclusive, va todo el vástago roscado. Características mecánicas del material: 6.9, 8.8, 10.9, 12.9 Ejecución: m y mg. Aumento progresivo de las longitudes de los vástagos l: 10, 12, (14), 16, (18), 20, (22) 25, 30, 35... (55), 60, (65), 70, (75), 80, 90, 100, (110), 120, (130), 140, (150). Evítese, en lo posible, los tamaños entre paréntesis. Tabla 2.4a 11 Los tornillos moleteados se emplean en las uniones con desmontaje completo o desaprieto frecuente, son sin embargo inadecuados para cargas importantes. En la tabla 2.4b se indican las características de estos tornillos. DIN 464 r d3 Con rosca hasta la cabeza Con caña roscada parcialmente d2 45° z f2 b h l f 2 y x según DIN 76 z1 según DIN 78 d1 x c k d1 b c  d2 d3 h k r M2 6 M 2.5 8 0.3 M3 9 0.3 12 6 7.5 2.5 0.5 M4 12 0.4 16 8 9.5 3.5 0.5 M5 15 0.4 20 10 11.5 4 1 M6 18 0.5 24 12 15 5 1 M8 24 0.6 30 16 18 6 2 M 10 30 0.8 36 20 23 8 2 9 4.5 5.3 2 0.5 11 5 6.5 2.5 0.5 Características mecánicas del material: 5.8 Ejecución: m Aumento progresivo de las longitudes l: 2, 3, 4, 5 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 30... Tabla 2.4b 2.5 TORNILLO DE CABEZA CÓNICA, TRONCOCÓNICA Y REDONDA En las figuras 2.5 se incluyen con indicación de la correspondiente norma DIN los tornillos citados. DIN 88, 91 DIN 63, 87 DIN 963 DIN 7991 DIN 965, 7987 DIN 966, 7988 DIN 604 DIN 605 DIN 84 DIN 86 DIN 603 DIN 607 Figuras 2.5 12 Los tornillos ranurados independientemente de la forma de la cabeza se emplean en uniones que no precisan gran aprieto. Solo los cónicos (avellanados) permiten que su cabeza quede oculta. En las tablas 2.5a y 2.5b se indican las características de alguno de estos tornillos. DIN 963 45° t 90º n r a k l a según DIN 76 d1 M3 M4 M5 M6 M8 M 10 M 12 M 16 M 20 d2 5.6 7.5 9.2 11 14.5 18 22 29 36 kmáx. 1.65 2.2 2.5 3 4 5 6 8 10 n 0.8 1 1.2 1.6 2 2.5 3 4 5 d1 d2 r 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.2 1.6 2 tmín. 0.6 0.8 1 1.2 1.6 2 2.4 3.2 4 tmáx. 0.85 1.1 1.3 1.6 2.1 2.6 3 4 5 Características mecánicas del material: a preferir: 4.8 ó 5.8 admisible: 8.8 ó 10.9 Ejecución: m y mg. Aumento progresivo de las longitudes de los vástagos l: 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 30... 60, 70, 80... Tabla 2.5a t DIN 84 d2 n r 5º a k l a según DIN 76 r según DIN 78 d1 M3 M4 M5 M6 M8 M 10 d2 5.5 7 8.5 10 13 16 k 2 2.6 3.3 3.9 5 6 n 0.8 1 1.2 1.6 2 2.5 Tabla 2.5b d1 tmín. 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 tmáx. 1.15 1.5 1.8 2.2 2.6 3 13 2.6 TORNILLOS AUTORROSCANTES Son de rosca corte o autoterrajante con diferentes tipos de cabeza, se emplean para unir chapas metálicas o no metálicas. La rosca la realiza el propio tornillo al ir introduciéndose en el agujero, cuyo diámetro es igual al del núcleo del tornillo y se determina según norma UNE 17008 y 17020. Dependiendo de su aplicación puede haber dos tipos de extremos, plano para chapa gruesa o blanda y punta cónica para chapa fina. En las figuras 2.6 se incluyen con indicación de la norma DIN correspondiente diferentes tipos de tornillos para chapa. DIN 7971 DIN 7972 DIN 7973 DIN 7976 DIN 7981 DIN 7982 DIN 7983 Figuras 2.6 En las tablas 2.6a, 2.6b y 2.6c se indican las características de alguno de estos tornillos DIN 7981, 7982 y 7983 respectivamente. Las normas UNE 17009 a 17011, UNE 17009 con cabeza cilíndrica, UNE 17010 con cabeza bombeada, UNE 17011 con cabeza semiesférica y UNE 17015 a 17019. Forma BZ con pivote medidas y datos restantes con forma B Forma B con punta R d k l D m 2.2 4.2 2.9 5.6 2.2 1.95 4.4 3 3.5 6.9 2.6 2.35 5.4 4.2 (3.9) 7.5 2.8 2.55 5.8 4.4 4.2 8.2 3.05 2.75 6.2 4.6 DIN 7981 4.8 9.5 3.55 3.25 7.2 5 (5.5) 10.8 3.95 3.65 8.2 6.5 6.3 12.5 4.55 4.25 9.5 7.1 D d máx. k mín. R m  1.8 1.55 3.4 2.6 Evítese, en lo posible, los diámetros nominales D que están entre paréntesis Ejecución: m. Aumento progresivo de longitudes l: 4.5, 6.5, 9.5, 13, 16, 19, 22, 25, 32, 38, 45, 50. Tabla 2.6a 14 Forma B con punta Forma BZ con pivote medidas y datos restantes con forma B 80º d k l D m 2.2 4.3 2.9 5.5 1.7 3 3.5 6.8 2.1 4.2 (3.9) 7.5 2.3 4.6 4.2 8.1 2.5 4.7 4.8 9.5 3 5.1 DIN 7982 (5.5) 10.8 3.4 6.8 6.3 12.4 3.8 7.1 D d k m  1.3 2.5 Evítese, en lo posible, los diámetros nominales D que están entre paréntesis Ejecución: m. Aumento progresivo de longitudes l: 4.5, 6.5, 9.5, 13, 16, 19, 22, 25, 32, 38, 45, 50. Tabla 2.6b Forma BZ con pivote medidas y datos restantes con forma B Forma B con punta 80º d R k f D d f k R m    l D m 2.2 4.3 0.7 1.3 3.8 2.8 2.9 5.5 0.9 1.7 4.6 3.4 3.5 6.8 1.2 2.1 5.4 4.6 (3.9) 7.5 1.3 2.3 6 4.7 4.2 8.1 1.4 2.5 6.6 4.9 4.8 9.5 1.5 3 8.2 5.4 DIN 7983 (5.5) 10.8 1.7 3.4 9.4 7 6.3 12.4 2 3.8 11.1 7.4 Evítese, en lo posible, los diámetros nominales D que están entre paréntesis Ejecución: m. Aumento progresivo de longitudes l: 4.5, 6.5, 9.5, 13, 16, 19, 22, 25, 32, 38, 45, 50. Tabla 2.6c La designación de los tornillos autorroscantes se realiza como se indica a continuación: TORNILLO DE ROSCA CORTANTE A D x l UNE 17015 TORNILLO DE ROSCA CORTANTE B D x l DIN 7982 donde A o B indica la forma plana o en punta del extremo, D es el diámetro de rosca, l longitud del tornillo y por último la norma que lo define. 15 2.7 TORNILLOS PARA APLICACIONES ESPECIALES Dentro de este grupo se puede incluir los tornillos de mariposa (DIN 316), tornillos de cáncamo (DIN 580) y tornillos basculantes (DIN 444); existen otros de utilización muy concreta y por tanto menos conocidos. En las figuras 2.7 se representan los citados. DIN 316 DIN 580 Figuras 2.7 DIN 444 La designación de este tipo de tornillo se realiza de forma completa indicando en primer lugar el tipo de tornillo "Tornillo de mariposa" por ejemplo, seguido del tipo de rosca, longitud del vástago, norma, tipo de ejecución y por último resistencia mecánica. TORNILLO DE MARIPOSA M 12 x 24 - DIN 316 - g - 6.8 3. CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DE TORNILLOS Y TUERCAS. ACABADOS Cada grupo de aceros empleados en la construcción de tornillos y tuercas tiene según norma DIN 267 atribuido un "símbolo numérico" compuesto de dos dígitos separados por un punto, en el caso de los tornillos y en el caso de las tuercas el "símbolo" está constituido solo por un dígito. Todo esto puede apreciarse en la tabla 3a. Marcas para tornillos Resistencia a la tracción  (kgf/mm2) Ensayo Límite de alargamiento (kgf/mm2) Marcas para tuercas 18 24 32 30 40 36 48 54 64 90 108 126 3·6 4·6 4·8 5·6 5·8 6·6 6·8 6·9 8·8 10 · 9 100 12 · 9 120 14 · 9 140 34 40 40 50 50 60 60 60 80 4 4 5 5 6 6 6 8 10 12 14 Tabla 3a 16 La norma DIN 267 nos indica los símbolos para marcar la resistencia de los tornillos. Ver tabla 3b y Figura 3. La norma UNE-EN 20898 también trata de este tema. Clase de resistencia Símbolo 5.6 8.8 10.9 12.9 14.9 8.8 Tabla 3b Figura 3 Cuando el diámetro de la rosca sea superior a 5 mm. y su resistencia a la tracción sea igual o superior a 60 kgf/mm2, los tornillos deberán tener marcado en la cabeza el símbolo de su resistencia mecánica. Si son espárragos roscados y su resistencia a la tracción es igual o superior a 80 kgf/mm2, la marca irá situada en el extremo abombado. Los acabados de tornillos y tuercas se agrupan en tres acabados según DIN 267. Cada uno de ellos se simboliza por letras m, mg, g. Ver tabla 3c. Ejecuciones: m , mg, g. m (media) Superficie mg (semi-basta) g (basta) Profundidad de aspereza Rc en m (máx.) 40 25 25 Flancos de rosca en tornillos y tuercas Núcleo de rosca en tornillos Superficies de apoyo Extremos entrecaras Núcleo de rosca en tuercas Diámetro exterior de rosca en tornillos Otras superficies Tabla 3c 100 Arbitrario 25 Arbitrario Arbitrario 4. ACOTACIÓN DE TORNILLOS La norma UNE 17-051, que concuerda con la ISO 225 establece la forma de definir las dimensiones longitudinales de los tornillos. En las figuras 4a se aprecia que: - para tornillos de cabeza prismática, la longitud "l" es la longitud total de la espiga del elemento sin considerar la cabeza del tornillo. - para tornillos de cabeza cónica la longitud "l" es la longitud total del tornillo. - para tornillo con extremos en punta o con espiga la longitud roscada "m" incluye la longitud "n" del extremo en punta de la espiga. 17 m l l m l n m Figura 4a La norma UNE establece las longitudes normalizadas "l" para tornillos. Tabla 4. 2 20 75 170 2.5 (22) 80 180 3 25 85 190 4 (28) 90 200 5 30 (95) 220 6 (32) (7) 35 8 (38) (9) 40 10 45 (11) 50 12 55 14 60 140 16 65 150 (18) 70 160 100 (105) 110 (115) 120 (125) 130 240 260 280 380 Deben evitarse los valores entre paréntesis Longitudes nominales "l" en mm. l < 125 150 < l < 200 l > 200 Longitud roscada "m" 2d+6 2 d + 12 2 d + 25 d = diámetro nominal rosca Tabla 4 Las abreviaturas -f- y -g- para los grados de calidad fina y basta de las roscas, se escriben a continuación de la cifra de cota de la rosca como se indica en la Figura 4b. Figura 4b M10f 18 5. AVELLANADOS CÓNICOS Y CILÍNDRICOS Las cabezas de los tornillos cónicos se alojan en formas avellanadas practicadas en una de las piezas a unir. La norma DIN 74 define la forma de dicho alojamiento mediante las letras mayúsculas A, B, C, D Y E. En las representaciones de estos alojamientos cónicos se especificarán el diámetro, la profundidad y el ángulo, de alguna de las formas en las figuras 5a. A m 10 DIN 74 90°±1º 90°±1º Ø9 H13 A m 10 DIN 74 Ø4.5 H13 2.3 Ø4.5 H13 Figuras 5a La designación de estos avellanados se realiza de la forma siguiente: A m 10 DIN 74 Avellanado (forma) (ejecución) (diámetro rosca tornillo) (norma) La forma se indicará con las letras A, B, C, D, E. La ejecución será m (media) o f (fina). Las formas A y B se pueden ejecutar en cualquiera de las dos, las demás en ejecución única. En la tabla 5a se indica el empleo de cada una de las formas según el tipo de tornillo o tirafondo referido. FORMA A DIN 963 DIN 964 DIN 965 DIN 966 DIN 7513 (F y G) DIN 7516 (D y E) B DIN 7991 C DIN 7972 DIN 7973 DIN 7982 DIN 7983 D E DIN 7969 EMPLEO EN LOS TORNILLOS EMPLEO EN LOS TIRAFONDOS DIN 95 DIN 97 DIN 7995 DIN 7997 Tabla 5a 19 En las tablas 5b se indican las dimensiones normalizadas según la forma indicada en la norma DIN 74. 90°±1º d2 90°±1º d3 t1 t2 A DIN 74 t1 d1 d1 M2 d1 H13 Ejecución m d2 H13 t1 2.4 4.6 1.1 2.2 4.3 1.2 + 0.1 0 M 2.5 2.9 5.7 1.4 2.7 5 1.5 0.35 M3 3.4 6.5 1.6 3.2 6 1.7 0.25 M 3.5 3.9 7.6 1.9 3.7 7 2 0.3 M4 4.5 8.6 2.1 4.3 8 2.2 0.3 M5 5.5 10.4 2.5 5.3 10 2.6 0.2 M6 6.6 12.4 2.9 6.4 11.5 3 0.45 M8 9 16.4 3.7 8.4 15 4 0.7 M 10 11 20.4 4.7 10.5 19 5 0.7 M 12 14 24.4 5.2 13 23 5.7 0.7 M 16 18 32.4 7.2 17 30 7.7 1.2 M 20 22 40.4 9.2 21 37 9.7 1.7  d1 H12 Ejecución f d3 H12 t1 t2  0.15  d2 90°±1º d3 t1 t2 B DIN 74 t1 d1 d1 M3 d1 H13 Ejecución M d2 H13 t1 3.4 6.6 1.6 M4 4.5 9 2.3 M5 5.5 11 2.8 M6 6.6 13 3.2 M8 9 17.2 4.1 M 10 11 21.5 5.3 90º M 12 14 26 6 M 14 16 29 6.5 M 16 18 32 7 M 18 20 35 7.5 M 20 22 38 8 M 22 24 38 12.5 M 24 26 41 13.5    1º d1 H12 Ejecución f d3 H12 t1 t2 3.2 6.3 1.7 + 0.1 0 60º 13 25 6.5 15 28 7 0.5 17 31 7.5 19 34 8 21 37 8.5 – – – – – – – – 4.3 8.3 2.4 5.3 10.4 1.9 0.3 6.4 12.4 3.3 8.4 16.5 4.4 0.4 10.5 20.5 5.5  0.2 80º±1º d2 C DIN 74 t1 d1 Para  nominal d1 H12 d2 H12 t1 2.2 2.4 4.6 1.3 2.9 3.1 5.9 1.7 3.5 3.7 7.2 2.1 3.9 4.2 8.1 2.3 4.2 4.5 8.7 2.5 4.8 5.1 10.1 3 5.5 5.8 11.4 3.4 6.3 6.7 13 3.8  Tablas 5b 20 90°±1º d2 D DIN 74 t1 d1 Para  nominal d1 H12 d2 H12 t1 2 2.2 4.2 1 2.4 2.6 5 1.2 2.7 2.9 5.6 1.4 3 3.2 6.2 1.5 3.5 3.7 7.2 1.8 4 4.3 8.3 2 4.5 4.8 9.3 2.3 5 5.3 10.3 2.5 5.5 5.8 11.3 2.8 6 6.4 12.4 3 7 7.4 14.4 3.5 8 8.4 16.4 4 9 9.5 18.5 4.5 10 10.5 20.5 5   d2 E DIN 74 t1 d1 M 10 d1 H12 d2 H13 t1 10.5 19 5.5 M 12 13 24 7 75º M 16 17 31 9 M 20 21 34 11.5 M 22 26 37 12 60º M 24 25 40 13    1º Tabla 5b (continuación) Las cabezas de los tornillos cilíndricos se alojan en orificios cilíndricos de fondo plano practicados en una de las piezas a unir. La norma DIN 74 define con las letras mayúsculas H, J y K las dimensiones según la forma; cuando se emplean arandelas existen formas complementarias de las exteriores, como H1, H2, H3, J1, J2, J3, K1, K2, K3. En las representaciones de estos alojamientos cilíndricos se especificarán sus características dimensionales de alguna de las formas indicadas en las figuras 5b. 24 H13 Ø18 8 H m 14 DIN 74 H m 14 DIN 74 15 H12 Figuras 5b 21 La designación de estos avellanados se realiza de la forma siguiente: H m 14 DIN 74 Avellanado (forma) (ejecución) (diámetro rosca tornillo) (norma) En la tabla 5c se recomienda el empleo de las formas indicadas según el tipo de tornillo referido. FORMA EMPLEO EN LOS TORNILLOS H DIN 84 DIN 7513 DIN 7984 J DIN 6912 K DIN 912 Tabla 5c Las dimensiones normalizadas, según la forma que indica la norma DIN 74 están recogidas en la tabla 5d. DIN 74 d2 d3 t d1 M2 media (m) d1 fina (f) d2 d3 Forma H t para avellanado Forma J Forma K dif. admisible H12 H13 2.2 4.3 – 1.6 – 2.3 H13 2.4 M 2,3 2.7 2.5 5 – 1.8 – – M 2,5 2.9 2.7 5 – 2 – 2.9 + 0.2 0 M 2,6 3 2.8 5.5 – 2.1 – – M3 3.4 3.2 6 – 2.4 – 3.4 M 3,5 3.9 3.7 6.5 – 2.9 – – M4 4.5 4.3 8 – 3.2 3.4 4.6 M5 5.5 5.3 10 – 4 4.2 5.7 M6 6.6 6.4 11 – 4.7 4.8 6.8 M8 9 8.4 15 – 6 6 9 + 0.4 0 M 10 11 10.5 18 – 7 7.5 11 M 12 14 13 20 16 8 8.5 13 M 14 16 15 24 18 9 9.5 15 M 16 18 17 26 20 10.5 11.5 17.5 Tabla 5d 6. ESPÁRRAGOS, PITONES, VARILLAS ROSCADAS, PERNOS Los espárragos están formados por un vástago con los extremos roscados y la parte central sin rosca. Un extremo es plano con chaflán, el otro, donde se coloca la tuerca, es bombeado. El extremo plano va empotrado en la pieza fija, la longitud empotrada dependerá de la resistencia del material. Las normas UNE 17080, 17081, 17802, 17083, 17084, 17085, 17086 y las DIN 835, 938, 939, 940, especifican las características de los espárragos roscados. 22 En las figuras 6a se representa un espárrago de forma aislada y en montaje. La longitud nominal -l- se corresponde con la parte que sobresale de la pieza "fija" después de atornillado en ella. d e l e l Figuras 6a La designación se realiza como se indica: Espárrago (rosca) (diámetro nominal) x (longitud nominal) (Norma) M 12 50 UNE 17084 Los pitones y las varillas son elementos utilizados para la retención de piezas en sus alojamientos, sus cabezas se confunden con el vástago y llevan ranura o hexágono para atornillar. Las varillas llevan roscado total y los pitones tienen liso uno de los extremos. La designación se realiza como se indica a continuación: Pitón roscado (diámetro nominal) x (longitud) (Norma) 12 30 UNE 17090 Varilla roscada (rosca) (diámetro) x (longitud) (Norma) M 12 30 DIN 916 Otras normas de interés son: UNE 17091, 17092, DIN 913-915, DIN 416, 417, 426, 427, 550, 551, 438, 552, 926, DIN 553, 916, de estas dos últimas se incluyen en las tablas 6a y 6b resúmenes orientativos. El tornillo prisionero es una variedad de la varilla, está en contacto con dos piezas, impidiendo el desplazamiento por roscar en ambas. 23 t z1 según DIN 78 n 90° d DIN 553 z1 l z2 d n t z2 M4 0.6 1.4 2 M5 0.8 1.8 2.5 M6 1 2 2.5 M8 1.2 2.5 3 M 10 1.6 3 4 M 12 2 4 5 M 14 2 4 5 M 16 2.5 4.5 6 M 18 3 5 6.5 M 20 3 5 7 M 22 4 6 8 M 24 4 6 8 Preferibles los tamaños en negrilla Características mecánicas del material: hasta M 10 – 5.8 desde M 12 – 4.6 Ejecución: m Aumento progresivo de longitudes l: 4, 6, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 25, 30... 60, 70 Tabla 6a t DIN 916 120° d2 90° d e s M 10 6 5.8 5.05 6 0.8 2 z2 z1 l d d2 e M4 2 M5 2.5 2.9 2.55 3 0.4 1.25 M6 3 3.5 3.05 3.5 0.5 1.5 M8 5 4.7 4.05 5 0.6 1.5 M 12 8 7 6.05 7.5 1 2 M 16 10 9.4 8.1 10 1.1 3 M 20 14 11.7 10.1 12 1.2 3 M 24 16 14 12.1 15 1.5 4  t z1 z2 2.3 2.05 2.5 0.35 1 s máx. Características mecánicas del material: 14.9 Ejecución: f Aumento progresivo de longitudes l: 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 30... 55, 60, 70, 80, 90, 100 Tabla 6b Los pernos se componen de tornillo y tuerca, ensamblan piezas con agujeros pasantes sin rosca. Existen gran variedad, unos de uso común y otros de uso restringido por sus formas de cuello o cabeza. En las figuras 6b se representan algunos ejemplos. 24 Figuras 6b La designación se realiza así: Perno (Norma del tornillo)(rosca)x(longitud)(Norma de la tuerca) DIN 86 M12 50 DIN 936 7. TUERCAS Son piezas con agujero roscado, de diferentes formas exteriores según los usos y que son el complemento de tornillos, espárragos, pernos, etc. Las tuercas destinadas a montaje pueden ser apretadas con llave o apretadas a mano, las primeras son las más utilizadas y eficaces. La tuerca hexagonal es la de mayor aplicación y de ellas la DIN 934 de la que se incluye resumen en la tabla 7a y que también se recoge en la UNE 17052 y UNE-EN 24034:92. La hexagonal rebajada que generalmente se usa como contratuerca está definida por las normas DIN 936 y UNE 17072 y la tuerca hexagonal alta por la DIN 30389 y que generalmente debe ser menos resistente que el tornillo. Figura 7a. 30° DIN 934 120° m s d e s m M4 7.74 7 3.2 M5 8.87 8 4 M6 11 10 5 (M 7) 12.1 11 5.5 M8 14.3 13 6.5 M 10 18.9 17 8 M 12 21.1 19 10 e M 14 24.5 22 11 M 16 26.07 24 13 (M 18) 30.1 27 15 M 20 33.5 30 16 (M 22) M 24 35.7 32 18 39.9 36 19 Evítense los tamaños entre paréntesis Características mecánicas del material: 5, 6, 8, 10, 12 Ejecución: m y a partir de M 5: m o mg. Tabla 7a 25 Para diámetros pequeños pueden usarse tuercas hexagonales con uno o los dos extremos planos DIN 431 y DIN 439 respectivamente. Fig. 7b. a 0.5 d 0.8 d d d Baja Fig. 7a Normal Alta Fig. 7b Para evitar el uso de arandelas se pueden utilizar las tuercas hexagonales con refuerzo DIN 6331 y DIN 35388, esta última además perforada para lograr su inmovilización mediante pasador. Fig. 7c. Esta inmovilización también se corrige con las tuercas almenadas, que pueden ser: Normales UNE 17054-76 y DIN 935, Rebajadas DIN 937 y Bajas DIN 979. Figs. 7d. DIN 935 DIN 937 Fig. 7c Fig. 7d Las tuercas cuadradas se utilizan fundamentalmente para montajes y desmontajes frecuentes, además de cuando debe tenerse en cuenta un gran apoyo. Se definen en las normas DIN 562 y DIN 557. Fig. 7e. DIN 562 DIN 546 DIN 548 DIN 557 DIN 547 Fig. 7e Fig. 7f 26 Las cilíndricas DIN 546, DIN 547 y DIN 548 se utilizan en mecánica de precisión y electrónica. Figura 7f. En las figuras 7g se incluyen tuercas de uso más restringido, con indicación de norma. DIN 2510 DIN 6330 DIN 929 DIN 431 DIN 1587 DIN 1587 DIN 986 DIN 985 DIN 7967 DIN 22425 DIN 582 Figuras 7g Las tuercas con aprieto normal presentan como característica favorable su accionamiento rápido, en las figuras 7h se incluyen las mas significativas: de cruceta DIN 6335, moleteadas DIN 466 (alta), DIN 467 (rebajada), DIN 6303 (normal), de mariposa o palomilla, DIN 315 y DIN 316, esférica DIN 319, de manivela DIN 99. DIN 6335 DIN 6303 DIN 466 DIN 467 DIN 99 DIN 319 DIN 315 Figuras 7h Para el trazado gráfico de las tuercas se deberán tener en cuenta las relaciones de proporcionalidad existentes entre sus dimensiones y formas, ver Figuras 7i. 27 120° c 120° R1 R2 R3 R1 R2 h 01 02 h 30º 0 03 0' 01 A C 30º D B 0 0' 03 d h=0.8d c R 1=c/4 R 2=c R 3=3c/4 h=0.7d c TUERCA 0.4d 0.25d CABEZA DE TORNILLO 2d 0.4d 0.4d 1.5d 0.1d R3 1.5d 1.2d 0.8d 0.8d 30° 1.7d 2d 2d d d d 1.7d Figuras 7i La designación de las tuercas se realiza como se indica a continuación: Tuerca hexagonal: Tuerca hexagonal (rosca)(diámetro) (norma)-(ejecución)(resistencia) M 10 DIN 934 m 8 Tuerca almenada: Tuerca almenada M 10 DIN 935 - m 8 Tuerca moleteada: Tuerca moleteada (tipo)(rosca)(diámetro)(norma) A M 10 DIN 6303 Tuercas de fijación: Tuerca de fijación (serie)(rosca)(diámetro)(paso)(norma) A M 15 1 UNE 18035 1.7d d 0.3d 0.7d 28 En otros casos, y por lo visto en los casos indicados con anterioridad, se indicará al principio el nombre de la tuerca seguido del tipo de rosca, diámetro y la norma que la recoge. Se incluyen en las tablas 7b y 7c relaciones dimensionales de las tuercas hexagonales almenadas y moleteadas respectivamente. UNE 17054-76 Para todas las roscas Para roscas M 12 ... M 39 D D3 n n Tipo A m h Tipo B m h D S Diámetro nominal D 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39 D3 – – – – – – 17 19 22 25 28 30 34 38 42 46 50 55 h m n s Diámetro nominal del pasador abierto 1 1.2 1.6 1.6 2 2.5 3.2 3.2 4 4 4 5 5 5 6.3 6.3 6.3 6.3 5 6 7.5 8 9.5 12 15 16 19 21 22 26 27 30 33 35 38 40 3.2 4 5 5.5 6.5 8 10 11 13 15 16 18 19 22 24 26 29 31 1.2 1.4 2 2 2.5 2.8 3.5 3.5 4.5 4.5 4.5 5.5 5.5 5.5 7 7 7 7 7 8 10 11 13 17 19 22 24 27 30 32 36 41 46 50 55 60 Concuerda con la norma ISO-R 288-1963 Tabla 7b 29 Forma A sin agujero de pasador Forma B con agujero de pasador d4 d1 d3 d2 t k h d5 e DIN 6303 M5 20 14 15 1.5 2.5 12 8 5 M6 24 16 18 1.5 2.5 14 10 6 1.5 m 6 x 16 M8 30 20 24 2 3 17 12 7 2.6 m 6 x 20 M 10 36 28 30 3 4 20 14 8 3 m 6 x 28 d1 d2 d3 d4 d5 e h K t Pasador cilín1) drico DIN 7 1.5 m 6 x 14 Ejecución: m. 1) En lugar de pasadores cilíndricos se pueden emplear otros medios de sujeción, como pasadores ranurados, manguitos de sujeción, o la tuerca moleteada puede ser soldada con un pasador roscado. Tabla 7c Las tuercas de fijación se utilizan para bloquear el aro interior de los rodamientos, vienen recogidas en la norma UNE 18-035-80. En las tablas 7d se incluyen los valores de las cotas que aparecen en la figura 7j, según el tipo de serie (estrecha o ancha) y el valor del diámetro y paso de rosca. 30° b B d3 d1 d Figura 7j h 30 SERIE ESTRECHA (E) Rosca d M 10x0.75 M 12x1 M 15x1 M 17x1 M 20x1 M 22x1 M 25x1.5 M 28x1.5 M 30x1.5 M 32x1.5 M 35x1.5 M 40x1.5 M 45x1.5 M 50x1.5 M 55x2 M 60x2 M 65x2 M 70x2 M 75x2 M 80x2 M 85x2 M 90x2 M 95x2 M 100x2 M 105x2 M 110x2 M 115x2 M 120x2 M 125x2 M 130x2 M 135x2 d1 13.5 17 21 24 26 28 32 36 38 40 44 50 56 61 67 73 79 85 90 95 102 108 113 120 126 133 137 138 148 149 160 d3 18 22 25 28 32 34 38 42 45 48 52 58 65 70 75 80 85 92 98 105 110 120 125 130 140 145 150 155 160 165 175 B 4 4 5 5 6 6 7 7 7 8 8 9 10 11 11 11 12 12 13 15 16 16 17 18 18 19 19 20 21 21 22 b 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 8 10 10 10 12 12 12 12 12 12 14 h 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2.5 2.5 2.5 3 3 3 3.5 3.5 3.5 3.5 4 4 4 5 5 5 5 5 5 6 Rosca d M 140x2 M 145x2 M 150x2 M 155x3 M 160x3 M 165x3 M 170x3 M 180x3 M 190x3 M 200x3 SERIE ESTRECHA (E) d1 160 171 171 182 182 193 193 203 214 226 d3 180 190 195 200 210 210 220 230 240 250 B 22 24 24 25 25 26 26 27 28 29 b 14 14 14 16 16 16 16 18 18 18 h 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 SERIE ANCHA (A) Rosca d M 15x1 M 17x1 M 20x1 M 22x1 M 25x1.5 M 28x1.5 M 30x1.5 M 32x1.5 M 35x1.5 M 40x1.5 M 45x1.5 M 50x1.5 M 55x2 M 60x2 M 65x2 M 70x2 M 75x2 d1 21 24 26 28 32 36 38 40 44 50 56 61 67 73 79 85 90 d3 25 28 32 34 38 42 45 48 52 58 65 70 75 80 85 92 98 B 8 8 9 9 10 10 10 11 11 11 12 13 13 14 14 14 15 b 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 h 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2.5 2.5 2.5 3 3 3 3.5 3.5 Tabla 7d La designación de la resistencia en las tuercas se realiza mediante el primer número de los dos correspondientes al código que indica la resistencia en los tornillos. Ver tabla 7e. Tornillo 4.6, 4.8, 5.6 y 5.8 6.6, 6.8 y 6.9 8.8 10.9 12.9 14.9 Tuerca 5 6 8 10 12 14 Tabla 7e 8. ARANDELAS Son piezas que se colocan entre la tuerca o la cabeza del tornillo y la pieza, su función es la de proteger la superficie de apoyo de la pieza y evitar su deterioro. Las arandelas planas DIN 125 y UNE 17066, DIN 1440 y DIN 1441, para tornillos y tuercas hexagonales son las más usuales. Códigos 31 Las arandelas DIN 6372, y DIN 6799, están abiertas por lo que pueden ser extraídas sin quitar tuerca o tornillo. Para el montaje con tuercas hexagonales en las que el eje del tornillo no es perpendicular al de la superficie de apoyo de la arandela se utilizan las arandelas convexas DIN 6319C y las cóncavas DIN 6319D para tuercas con asiento esférico DIN 6330. Las arandelas que tienen la función de evitar el giro de las tuercas o tornillos impidiendo que se aflojen mediante vibraciones, actúan aprovechando la deformación elástica o permanente de alguna de sus partes. La arandela de anillo abierto (Grower) DIN 127 y DIN 7980 se emplea con gran profusión en maquinaria industrial y en construcciones aeronáuticas y del automóvil. Otras arandelas elásticas son las alabeadas DIN 137 y muelle DIN 128. Las arandelas dentadas llevan muescas interiores o exteriores que se clavan en el material impidiendo el giro, por ejemplo las DIN 6797 y DIN 6798. Las arandelas de seguridad con solapa, permiten que la solapa se pliegue contra una de las caras del elemento impidiendo su giro. Las hay con una solapa DIN 93, con dos solapas DIN 463 y con pestaña DIN 432 y 462. En las figuras 8a, se representan arandelas de uso frecuente. DIN 125, 1440 DIN 1441 DIN 9021 DIN 6319 C DIN 6319 D DIN 6372 DIN 6799 DIN 127 DIN 7980 DIN 128 DIN 137 A DIN 137 B DIN 93 DIN 463 DIN 6797 A DIN 6797 J DIN 6798 A DIN 6798 J DIN 6798 V DIN 6797 V Figuras 8a 32 La designación de las arandelas se realiza como se indica: Arandelas planas: Arandela plana (para tornillo M10)(Norma) 10 UNE 17066 Arandelas de muelle (Grower): Arandela de muelle (forma)(diámetro interior)(Norma) A 10 DIN 127 Arandelas dentadas elásticas: Arandela dentada (forma)(diámetro interior)(Norma) A 10 DIN 6797 Arandelas de seguridad: Arandela de seguridad (diámetro interior)(Norma) 10 DIN 463 Arandela de retención con lengüeta interior recta: Arandela de retención (diámetro interior)(Norma) 10 UNE 18036 A estas designaciones se podrán añadir otros datos como tipo de acero, protección anti oxidación, etc. En las tablas siguientes se incluyen de forma simplificada datos de las arandelas más usuales con indicación de la norma que los recoge. 45° UNE 17066 ARANDELA PLANA h d1 d2 Diámetro de la rosca 1.6 2 2.5 3 – 4 5 6 – 7 8 – 10 – 12 d1 1.7 2.2 2.7 3.2 (3.3) 4.3 5.3 6.4 (6.8) 7.4 8.4 (10.5) 10.5 (12) 13 d2 4 5 6.5 7 8 9 10 12.5 14 14 17 17 21 22 24 h 0.3 0.3 0.5 0.5 0.5 0.8 1 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2 2.5 2.5 h1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 Diámetro de la rosca – 14 16 18 – 20 22 – 24 – 27 – 30 – 33 h1 d1 (14) 15 17 19 (20) 21 23 (23) 25 (27) 28 (29) 31 (33) 34 d2 24 28 30 34 35 37 39 40 44 47 50 52 56 58 60 h 2.5 2.5 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 h1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1 1 1 1 1 1 1 1 33 Forma A levantada Forma B lisa S S DIN 127 ARANDELAS GROWER d2 d1 h1 d2 h2 h 2 = 2s d d1 d2 s M4 4.1 7.1 0.9 M5 5.1 8.1 1.2 M6 6.1 11.1 1.6 (M 7) 7.1 12.1 1.6 M8 8.2 14.2 2.2 M 10 10.2 17.2 2.2 M 12 12.2 20.2 2.5 (M 14) 14.2 23.2 3 M 16 16.2 26.2 3.5 (M 18) 18.2 28.2 3.5 M 20 20.2 32.2 4 (M 22) 22.5 34.5 4 M 24 24.5 38.5 5 Evítense los tamaños entre paréntesis s DIN 93 ARANDELA DE SEGURIDAD d1 R l d d1 b d2 s l R M4 4.3 5 14 M5 5.3 6 17 0.5 M6 6.4 7 19 M7 7.4 7 19 M8 8.4 8 22 M 10 10.5 10 26 d2 b M 12 13 12 32 M 14 15 12 36 M 16 17 15 40 0.75 M 18 19 18 45 M 20 21 18 45 M 22 23 20 50 M 24 25 20 50 14 16 2.5 18 18 4 20 22 28 6 28 32 36 36 10 42 42 Preferibles los tamaños en negrilla Arandela libre Arandela en tensión Alojamiento UNE 17078 l1 d3 d2 r b r = d/2 d e d1 l Arandela Designación d 1.9 2.3 3.2 4 5 6 7 8 9 10 12 15 19 24 d1 montado Alojamiento e Tol 0.5 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.5 1.75 2  0.03  0.02 de 2.5 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 16 20 25 e1 a 3 4 5 7 8 9 11 12 14 15 18 24 31 38 d3 h11 1.9 2.3 3.2 4 5 6 7 8 9 10 12 15 19 24 0.54 0.64 0.64 0.74 0.74 0.74 0.94 1.05 1.05 1.25 1.35 1.55 1.8 2.05 + 0.06 0 + 0.03 0 l Tol l1 mín. 1 1 1 1.2 1.2 1.2 1.5 1.8 2 2 2.5 3 3.5 4 b H10 1.61 1.94 2.7 3.34 4.11 5.26 5.84 6.52 7.63 8.32 10.45 12.61 15.92 21.88 Cara axial permitida en kgf/mm2 para d2 mín. 10 14 20 30 40 50 60 70 80 90 100 130 150 200 d2 máx. 20 32 45 65 75 100 120 170 200 220 240 300 425 550 4.5 6 7 9 11 12 14 16 18.5 20 23 29 37 44 34 25º UNE 18036 ARANDELA DE RETENCIÓN d f B d2 M f1 d 10 12 15 17 20 22 25 28 30 32 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 d1 13.5 17 21 24 26 28 32 36 38 40 44 50 56 61 67 73 79 85 90 95 102 108 113 d2 21 25 28 32 36 38 42 46 49 52 57 62 69 72 81 86 92 98 104 112 119 126 133 B 1 1 1 1 1 1 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.75 1.75 1.75 1.75 f1 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 8 8 8 8 8 10 10 10 10 f 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 8 10 10 M 8.5 10.5 13.5 15.5 18.5 20.5 23 26 27.5 29.5 32.5 37.5 42.5 47.5 52.5 57.5 62.5 66.5 71.5 76.5 81.5 86.5 91.5 d 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 180 190 200 220 240 260 280 d1 d1 120 126 133 137 138 148 149 160 160 171 172 182 182 193 193 203 214 226 250 270 300 320 d2 142 145 154 159 164 170 175 185 192 202 205 212 217 222 232 242 252 262 292 312 342 362 B 1.75 1.75 1.75 2 2 2 2 2 2 2 2 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3 3 3 3 f1 12 12 12 12 14 14 14 14 16 16 16 16 18 18 18 20 20 20 24 24 28 28 f 10 12 12 12 12 12 12 14 14 14 14 16 16 16 16 18 18 18 20 20 24 24 M 96.5 100.5 105.5 110.5 115 120 125 130 135 140 145 147.5 154 154 164 174 184 194 213 233 253 273 Concuerda con las Normas ISO 2982-72 e ISO 2983-75 35 10. CONSIGNACIÓN SIMPLIFICADA DE DATOS En dibujos de pequeño tamaño la representación simplificada de roscas está recogida en la norma UNE EN ISO 6410-3:1996. La acotación se realiza mediante línea acabada en flecha para diámetros de rosca de 6 mm o menores. En la tabla 10 se incluyen algunos ejemplos. Agujeros roscados Representación simplificada M3 M3x5 M3 M3x5/Ø2x6.5 rosca/agujero M3 M3x5 M3 M3x5/Ø2x6.5 Por debajo Tabla 10 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 36