Forma de rosca trapezoidal
Las formas de rosca trapezoidal son perfiles de rosca de tornillo con contornos trapezoidales . Son las formas más comunes utilizadas para tornillos de avance (tornillos de potencia). Ofrecen alta resistencia y facilidad de fabricación. Por lo general, se encuentran donde se requieren grandes cargas, como en un tornillo de banco o en el tornillo de avance de un torno . [1] variaciones estandarizados incluyen roscas de varias entradas , roscas a mano izquierda , y los hilos de auto-centrado (que son menos probable que se unen bajo fuerzas laterales).
La forma de rosca trapezoidal original, y todavía probablemente el más comúnmente encontrado en todo el mundo, con un ángulo de 29 ° hilo, es la forma de la rosca Acme ( / æ k m i / AK -mee ). La rosca Acme fue desarrollada en 1894 como un perfil muy adecuado para tornillos de potencia que tiene varias ventajas sobre la rosca cuadrada , [nota 1] que había sido la forma de elección hasta entonces. Es más fácil cortar con roscado de un solo punto o troquel que con rosca cuadrada (porque la forma de esta última requiere una brocao geometría del diente de matriz que no se adapta bien al corte). Se desgasta mejor que una rosca cuadrada (porque el desgaste se puede compensar) y es más resistente que una rosca cuadrada de tamaño comparable. Permite un acoplamiento más suave de las medias tuercas en un tornillo de avance de torno que en una rosca cuadrada. [2] [3] Es uno de los perfiles de rosca simétricos más fuertes; sin embargo, para cargas en una sola dirección, como prensas, el perfil de rosca de contrafuerte asimétrico puede soportar cargas mayores.
La forma de la rosca métrica trapezoidal es similar a la forma de la rosca Acme, excepto que el ángulo de la rosca es de 30 °. [4] [5] [6] Está codificado por DIN 103. [7] Mientras que las roscas métricas son más frecuentes en todo el mundo que las roscas imperiales para formas de rosca triangular , las roscas Acme de tamaño imperial predominan en la forma de rosca trapezoidal.
La forma de rosca Acme tiene un ángulo de rosca de 29 ° con una altura de rosca a la mitad del paso ; el ápice (o cresta ) y el valle (o raíz ) son planos. Esta forma es más fácil de mecanizar (corte más rápido, mayor vida útil de la herramienta) que una rosca cuadrada. La forma del diente también tiene una base más ancha, lo que significa que es más fuerte (por lo tanto, el tornillo puede soportar una carga mayor) que una rosca cuadrada de tamaño similar. Esta forma de rosca también permite el uso de una tuerca partida , que puede compensar el desgaste de la tuerca. [8]
La línea de roscas Acme de uso general (GP) (ASME / ANSI B1.5-1997) no está diseñada para soportar cargas radiales externas y tanto la tuerca como el perno están, idealmente, soportados de forma independiente (la tuerca por una guía lineal y el tornillo por cojinetes del eje). Esto se debe a la necesidad de evitar el "acuñamiento" de los flancos de la rosca cuando se someten a cargas radiales, lo que contribuiría sustancialmente a las fuerzas de fricción y al desgaste de la rosca. Sin embargo, existe un estándar centralizador de roscas Acme (también especificado en ASME / ANSI B1.5-1997) que se adapta a aplicaciones donde las roscas no tienen soporte radial, donde las raíces y crestas de las roscas opuestas están diseñadas para entrar en contacto antes los flancos lo hacen bajo cargas radiales. Esto agrega el requisito de que la suma de las tolerancias (holguras) y tolerancias en los diámetros principalesde tuerca y perno sea menor que la suma de las tolerancias en los diámetros primarios (PD). El inconveniente es que para una determinada cantidad de juego axial (juego axial debido únicamente a juegos PD), se necesitan tolerancias más estrechas y un entorno de trabajo más limpio en la aplicación de una rosca Acme centralizadora.
En comparación con las roscas cuadradas, las desventajas de la forma de rosca Acme son una menor eficiencia debido a una mayor fricción y cierta carga radial en la tuerca (desplazamiento angular con respecto a la escuadra). [4]
