Torneado de Conos y Tornillo Sin Fin

7/24/2019 Torneado de Conos y Tornillo Sin Fin

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Taller de mquinas Herramientas

TMH-Unidad 1 : Torneado de conos y tornillo

Sinfn


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Unidad 1:Torneado de conos y tornillo sinfn.

Temticas:

Sistemas de conos: conos de fcil desprendimiento / de sujecinautomtica.

Mtodos para tornear conos.


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Definicin de cono.

El cono es un cuerpo de revolucin, cuyo dimetro va

disminuyendo de modo continuo o cuya generatriz se corta enun punto . esta disminucin de dimetro se llama conicidad.Conicidad es el cociente entre la diferencia de los dimetros yla longitud.

aplicaciones en afianzar o tapar agujeros

Sistemas de conos: conos de fcildesprendimiento / de sujecin

automtica.


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Conicidad:Es la relacin entre la diferencia de dimetros extremos

de un tronco de cono y su longitud. Se suele expresar en

forma de quebrado 1:X; donde X representa la longitud deltronco de cono que es necesario recorrer para que eldimetro vare 1 mm.

Inclinacin:Es la relacin entre la diferencia de radios extremos de

un tronco de cono y su longitud. Se suele expresar en formade quebrado 1:Y; donde Y representa la longitud del troncode cono que es necesario recorrer para que el radio vare 1mm.

Definiciones:


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Angulo de inclinacin /2 (ngulo de ajuste):

Es el formado por una generatriz del cono y el eje delmismo, ambos contenidos en un mismo plano axial.

Angulo de cono :

Es el formado por dos generatrices del conocontenidas en un mismo plano axial.

Para obtener las dimensiones de los ngulos dentro de losconos se utilizan las siguientes semejanzas geomtricas.

Definiciones:


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Geometras de conos.


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Para conos mtricos C= 1:K la diferencia de dimetros corresponde a 1 mm

por cada K mm de largo % C x 100 = en porcentajes

Para conos en pulgadas : TPI Taper for Inch = TPI= (D - d) / L , dimensiones en

pulgadas

TPF (Taper for feet) = TPF = (D - d) x 12 / L dimensionesen pulgadas

FORMAS DE EXPRESAR UN CONO


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La mayor parte de los conos y conicidades en pulgadas seexpresan en pulgadas por pie (TPF) o en grados. Si no setiene esta informacin, suele ser necesario calcular laconicidad por pie de la pieza de trabajo.

La conicidad por pie (TPF) es la diferencia entre eldimetro mayor y el menor del cono en 12 pulgadas delongitud.

Por ejemplo, Si la seccin cnica de una pieza detrabajo tiene 12 pulg de longitud y El dimetro mayor es de 1pulg y El dimetro menor es de 1/2 pulg, La conicidad por piesera la diferencia entre los dimetros mayor y menor, esdecir, '/2 pulg.

Clculos de conos en pulgadas


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Las partes principales de un cono en pulgadas son:

La cantidad de conicidad

la longitud de la parte cnica

El dimetro mayor

El dimetro menor.



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No todos los conos tienen 12 pulg de longitud y si seconocen el dimetro menor, el dimetro mayor y la longitudde la seccin cnica, la conicidad por pie se puede calcular

como:

Por ejemplo: la conicidad en TPI del ejemplo anterior seriatendra conicidad de 0.083 o TPF 0,996


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Los conos mtricos se expresan como una razn de 1 milmetro porunidad de longitud. Si la pieza de trabajo tiene una conicidad o ahusamiento de 1 mm en una

distancia de 20 mm. La conicidad se expresara como una razn de 1:20 y se indicara en un

plano como conicidad = 1:20.

Dado que la pieza de trabajo se ahusa 1 mm en 20 mm de longitud, eldimetro en un punto a 20 mm del dimetro menor (d) sera 1 mm msgrande (d + 1).

Algunos conos mtricos comunes son:

Husillo de fresadora 1 : 3.429 Vstago cnico Morse aproximadamente 1 : 20 Pasadores cnicos y roscas de tubo 1 : 50

CONOS MTRICOS


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Determine la informacin necesario para fabricar elsiguiente cono (morse 3 )

Ejercicios conos- determinargeometra del cono y tipo de cono


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Calcule

la conicidad TPI

ngulo de ajuste

un cono para fresadora iso 50

Ejercicios conos- determinargeometra del cono y tipo de cono


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El cono Morse, de conicidad de alrededor de 5/8 pulg por pie, es el cono normal(estndar) utilizado para brocas, escariadores, fresas de cara y vstagos paracentros de torno. El cono Morse tiene ocho tamaos estndar: del 0 al 7.

El cono Brown and Sharpe de conicidad de alrededor de 1/2 pulg por pie es elcono estndar utilizado en todas las mquinas, cortadoras y vstagos deimpulsin Brown and Sharpe.

El cono Jarno con conicidad de 0.600 pulg por pie se utiliza en los husillos dealgunas mquinas y en ensambles cnico de extremos de rboles

El pasador cnico estndar de '/4 pulg por pie es de norma para todos lospasadores cnicos utilizados en la fabricacin de mquinas. Se identifican connmeros de 0 al 10

El cono estndarpara fresadora de 3.5 pulg por pie es de auto liberacin y se usaexclusivamente en husillos y aditamentos de fresadora

Otros Tipos de conos


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CONOS NORMALIZADOS, CONICIDAD, NGULO DEL CONO YAPLICACIONES TPICAS

CONICIDADES SEGN DIN 254 (EXTRACTO)


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Ejercicios

1. Datos: D = 90 mm; d = 50 mm; Lc = 80 mm.Determinar el ngulo de posicin del carro

2. Datos: D = 60 mm; Lc = 163 mm;

conicidad, c = 1 : 20 = 0,05 .Determinar d.3. Datos: D = 90 mm; d = 50 mm; Lc = 300 mm;

Lp = 400 mm. Determinar s,

CONOS NORMALIZADOS, CONICIDAD, NGULO DEL CONO YAPLICACIONES TPICAS

CONICIDADES SEGN DIN 254 (EXTRACTO)


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Mtodo de construccin de

conos


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Torneado de conos por giro del carro portaherramientas.

El carro superior se hace girar a partir de su posicin 0 elvalor del ngulo de ajuste/2 con la ayuda del limbo graduado.

De esta forma, a la vez que la pieza gira en el torno respecto asu eje, la herramienta se desplazar en la direccin de lageneratriz del cono. Este mtodo es vlido para obtener conosinteriores y exteriores; a su vez, como el recorrido lateral del

carro es limitado slo se pueden tornear conos cortos



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Torneado de conos por giro del carroportaherramientas


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Torneado de conos por desplazamiento lateral del cabezalmvil.

Si se desplaza lateralmente el punto del cabezal mvil(contrapunto) respecto al centro, al moverse el carroportaherramientas longitudinalmente, da lugar a una formacnica. El desplazamiento del punto del cabezal mvil (e) nodebe ser superior a 1/50 de la longitud de la pieza, ya que, en

caso contrario, las puntas tendran una posicin muy forzada;por esta razn, este procedimiento slo se utiliza para tornearconos exteriores de gran longitud y pequea conicidad.



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Torneado de conos pordesplazamiento lateral del cabezal

mvil.


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El torneado de conos con copiador es el procedimientorecomendado para grandes series. El copiador puede ser hidrulico o mecnico, pero en ambos

sistemas la base fundamental es la plantilla gua, cuyo ngulodebe ser el del semingulo del cono .

. El acabado resulta ser de buena calidad por hacerse con elavance del carro principal, que como es lgico se mueveautomticamente, igual que para el cilindrado.

La verificacin se hace en las primeras piezas, ya que trabajandonormalmente no se suele desajustar el copiador, y por lo tantoslo habr que verificar el dimetro para las otras piezas.


Torneado de conos por ayuda de plantilla gua.


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Torneado de conos por ayuda deplantilla gua.

bl d f l l


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Tabla resumen de frmulas para eltorneado de conos .


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Tabla resumen de frmulas para eltorneado de conos .


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Identificar conicidad solicitada, para determinar

ngulo de posicin. Determinar mejor mtodo de construccin ( carro

orientable , desplazamiento de la contra punta.

Identificar dimensin a controlar (D , d o L)

Comprobar la generatriz del cono.

Construccin de un cono


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El montaje de las fresas en los centros de mecanizado es(otro ms) un factor de suma importancia a la hora de obtenerpiezas con la suficiente precisin dimensional y calidad superficial.Esta sujecin debe cumplir por otra parte una serie de requisitos,

tales como:

Montaje y desmontaje de la herramienta en la mquina debe sersencillo

Permitir el cambio automtico de stas

Ajuste preciso con el husillo de la mquina Permitir un perfecto alineamiento del eje de la herramienta con el

eje del husilloNo introducir prdidas de rendimiento ni rigidez en el sistema

Aplicaciones de Conos en porta-herramientaspara mecanizado de alta velocidad.


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Heinrich Gerling Capitulo 3 , alrededor de las

maquinas herramientas.

Lectura obligatoria

FIN.

G lid d Si d


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Se denomina cono Morse al tipo de acoplamiento cnico quetienen los contrapuntos de los tornos y las taladradoras para que seacoplen en ellos los portabrocas o directamente las brocas u otroselementos de mayor dimetro cuyo mango sea tambin un cono Morse.Por tanto el cono Morse est normalizado en conicidad y longitud paraque sea posible la fijacin de las herramientas a las mquinas citadas.Son de colocacin rpida y sencilla. Los conos Morse estnnormalizados, y se les denomina por nmeros, son de acero templado yduro.. Existe una variedad de cono Morse que se llama reductor, y quepermite la colocacin de brocas o elementos con cono de nmeroinferior en un alojamiento cuyo cono Morse sea superior. Para lasdimensiones de los conos morse es necesario consultar con unprontuario de mecaniza.

Generalidades; Sistema de conosMorse.


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Sistema de conos Morse.


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El cono ISO es el tipo de mango que tienen muchosportaherramientas que se acoplan en los ejes de la fresadora,mandrinadora y centros de mecanizado. La conicidad de este tipo decono es superior a las del cono Morse, y tambin son ms robustos. Elcono ISO aparte de su conocidad tiene unos anclajes que se acoplan

en el eje de la mquina para evitar el patinamiento cuando seproducen grandes esfuerzos de corte. Los portaherramientas concono ISO se sujetan a la mquina con un vstago roscado en suextremo, y en las modernas mquinas de Control Numrico con undispositivo hidrulico que permite el intercambio de

portaherramientas de forma automtica en el proceso de mecanizadode una pieza cuando intervienen varias herramientas. Lasdimensiones de los conos ISO estn normalizadas y se denominan porel dimetro exterior del cono como ISO 30, 40 y 50.

Sistemas de conos ISO HSK


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Roscas y roscado N entradas


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Definicin y generalidades de las roscas .

Una rosca est formada por elenrollamiento helicoidal de un prisma llamadofilete, ejecutado en el exterior o interior de una

superficie de revolucin, generalmentecilndrica, que sirve de ncleo. Si la rosca estelaborada en el exterior de la superficie, sedenomina rosca exterior o perno (tornillo).Si larosca est elaborada en el interior de la

superficie, se denomina rosca interior o tuerca.El conjunto de perno y tuerca forman un mediode unin roscado.

Roscas


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Hilo o filete: superficie prismtica en forma de hliceconstitutiva de la rosca.

Flancos: caras laterales de los filetes.

Cresta: unin de los flancos por la parte exterior.

Fondo: unin de los flancos por la parte interior. Vano: espacio vaco entre dos flancos consecutivos.

Ncleo: volumen ideal sobre el que se encuentra la rosca.

Base: lnea imaginaria donde el filete se apoya en el ncleo.

Elementos y dimensionesfundamentales de las roscas.


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l d


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Elementos y dimensiones

fundamentales de las roscas.


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Segn su posicin. Rosca exterior o tornillo: la rosca se talla sobre un cilindro exterior.

Rosca Interior o tuerca: la rosca se talla sobre un cilindro interior (taladro).

Clasificacin de las roscas.


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Segn la forma del filete.

Roscas Triangulares .


elementos de sujecin junto una tuerca o roscainterna solidaria a una estructura


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Roscas redondas.


Rosca que se encuentran regularmente enlmparas, o artculos elctricos


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Roscas trapeciales .


Se emplean para la transmisin de potencia o movimiento (vlvulas, husillos de prensas),la dientes de sierra recibe presin solamente en un sentido y se usaen aplicaciones especiales (mecanismos dnde se quiera facilitar elgiro en un sentido y dificultarlo en otro, como tirafondos, sistemas

de apriete...).


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Segn el nmero de filetes o entradas.

Rosca de una entrada: si tiene un filete; es el caso mshabitual.

Rosca de varias entradas: si tiene varios filetes. Permite

obtener grandes avances.


Formulas constructivas para el


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Formulas constructivas para elroscado de roscas triangulares.

P= paso ( mm)

i= ngulo de hlice

d= dimetro externo

c= cresta

d1= dimetro interno D= dimetro de pie o de fondo

d2= dimetro de flanco

D1= dimetro de la rosca de latuerca

= ngulo do filete h1= Altura de la rosca de la tuerca

f= fondo del filete

h= altura de filete

Frmulas de rosca mtrica.

ngulo del perfil de rosca: a= 60Dimetro Menor de perno( de ncleo)

d1 = d 1,2268 x PDimetro efectivo de perno ( mdio):

d2= D2 = d 0,6495 x PEl espacio libre entre la raz de la rosca de la tuerca y la

cresta del filete f= 0,045 x PDimetro mayor de tuerca:

D= d + 2 x fDimetro menor de tuerca:

D1= d 1,0825 x PDimetro efectivo de tuerca ( medio)

D2 = d2Altura do filete del perno:

he= 0,61343 x PRadio de arrendamiento de pie y filete paraperno :

rre= 0,14434 x PRadio de arrendondamiento de pie y filete para tuerca:

rri= 0,063 x P


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Frmulas de rosca mtrica.



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Frmulas da rosca whithworth.

Angulo del perfil de la rosca = 55

Paso de hlice:

P= 1

n de filetes

Altura del filete:hi= he= 0,6403 x P

Radio de arredondamiento del perno y tuerca

rri= rre= 0,1373 x P

Dimetros de roscas:

d= D d1= d 2 x he D2= d2= d he Las frmula para confeccin das roscas Whithworth normal e fina las misma.

Apenas varan los nmeros de filetes por pulgadas.

Formulas constructivas para elroscado de roscas triangulares.


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Roscas Mtricas normas

Roscas Mtricas finas

Roscas withworth

Roscas UNC

Roscas UNF Roscas GAS

Rosca NPT ( cnica)

Algunos tipos de roscas Roscados

Medidas en mm

ngulo de flancos 60

Medidas en pulgadangulo de flancos 55

Medidas en mmngulo de flancos 55

Fitting ( conicas)

Medidas en pulgada(D ext, HPP)

ngulo de flancos 60


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Profundidad Radial El mas comn , recomendado para

pasos fino, criticidad en la punta de

la herramienta

Profundidad por flanco Materiales tenaces , como los

aceros

Profundidad incremental Grandes perfiles pasos

Tipos de corte enroscado


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Paso

Rosca M10 X1,5

calcular el tren (Z1;Z2) Paso, Husillo patrn 6

mm

1

2=

1

2=

1,5

6


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Roscas N entradas


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Al igual que una roscas de una entrada( normal) Una rosca est formada porel enrollamiento helicoidal de mas de

un prisma ( filete), ejecutado en elexterior o interior de una superficie derevolucin, que sirve de ncleo.

Qu es una rosca N entradas?

R d lti l t d d


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La ventaja de una rosca de varias entradas es que elmontaje y desmontaje son ms rpidos, pero tiene la grandesventaja de que se aflojan fcilmente, ya que posee unmayor ngulo de la hlice(b) ; debido a esto, rara vez se utilizan.

La figura muestra roscas de una y cinco entradas; se puedeobservar el mayor ngulo de la hlice de la rosca de cincoentrada

Rosca de mltiples entradas o devarias entradas:


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Rosca de mltiples entradas o devarias entradas:

Por el gran paso de hlice tiene un gran desplazamiento axial por cada vuelta. con la condiciones anterior ,en el caso de desplazamientos de elementos querequieran poca fuerzas se puede disminuir el dimetro del eje sin sacrificardesplazamiento , esto producto que la profundidad esta en funcin paso de la roscay no de la rosca y no de la hlice , si el paso de la rosca es pequeo la profundidadtambin es pequea


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Rosca A 1 entrada

Profundidad = 0,6595 xpaso rosca ( cresta acresta)

Rosca B 2 entradas

Profundidad = 0,6595 xpaso rosca ( cresta acresta)

PROFUNDIDAD A > PROFUNDIDAD Bconsecuencia

EJE A > EJE B


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FABRICACION DE ROSCAS DE NENTRADAS


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Mtodo 1: Mediante cabezal divisor para roscas mltiples.

En las roscas de mltiples entradas van varios filetes deroscas paralelos y unos junto a otros alrededor del perno. Todosestos guardan entre si la misma distancia y tienen el mismo paso. Encaso de rosca de dos entradas, el segundo filete comienza mediavuelta, y en el de tres entradas un tercio de vuelta ms tarde que lefilete precedente. Es decir, que para tallar el siguiente filete hay que

girar en la porcin conveniente el perno roscado, sin que le carroporta herramientas contine movindose a travs del husillo deroscar .Para ello se emplea, por ejemplo, un dispositivo divisor provisto de una escala y de muescas, el cual es utilizado a modo dedisco de arrastre o en combinacin con un plato de sujecin .

Mecanizado de roscas mltiples.

M d 1 M di b l di i


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Mtodo 1: Mediante cabezal divisor

para roscas mltiples.

M i d d lti l


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Mtodo 2: Mediante la utilizacin de herramientas mltiples odesplazamiento del carro porta herramientas.

A veces se tallan los filetes de roscas mltiples con variosherramientas simultneamente. Estos tendrn para ello que estarfirmemente y exactamente sujetos. la pieza tendr adems quedejara un suficiente espacio para que ests puestos las herramientasde corte. Las roscas mltiples o de varias entradas, pueden tallarsetambin mediante el desplazamiento del carrito superior en el valorde la altura del paso ( altura de paso = paso/ nmero de filetes ) , con

ayuda de del anillo micromtrico y calibres de caras paralelas . Otra posibilidad consiste en el movimiento del carro porta

herramientas en el valor de la altura de paso mediante un giroparcial del husillo de roscar o ( carrito charriot ) .

Mecanizado de roscas mltiples.

d 2 di l ili i d


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Mtodo 2: Mediante la utilizacin deherramientas mltiples o desplazamiento

del carro porta herramientas.


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FinRoscado N entradas

Conjunto de mecanismo tornillo sinfn


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Conjunto de mecanismo tornillo sinfn

y corona.


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En un engranaje helicoidal de ejes que se cruzan (sincortarse), si el dimetro del pin se reduce con relacin al dela rueda, el engranaje helicoidal se convierte en otro de

tornillo sin fin; en estos engranajes generalmente los ejes secruzan a 90. El tornillo sin fin (pin se define por su nmerode entradas o filetes, normalmente comprendido entre uno ycinco, y hasta ocho.

consecuencia 2 ruedas dentadas , una normal y unadimetro pequeo

Disposicin de los engranajes detornillo sin fin.


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Sin fin- corona

T ill Si f


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El engranaje de tornillo sinfn se utiliza para transmitirla potencia entre ejes que se cruzan

se pueden obtener satisfactoriamente relaciones develocidad comparativamente altas (1:50)

Sistema irreversible Sin fin- rueda conductora

Corona- conducida

Machar silenciosa

Empuje axial .

Tornillo Sinfn:

T ill Si f


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El tornillo sin fin es una rosca N entradas (1 a 5)

Tornillo Sinfn:


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Caractersticas del SIN FIN

MENOR VELOCIDAD DERUEDA DENTADA ,MAYOR REDUCCION

MAYOR VELOCIDAD DERUEDA DENTADA, MENORREDUCCION

Md l


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Los mdulos M de los engranajes de tornillo sin fin est

normalizados, y su valor se fija mediante el clculo de transmisinde potencia o de momento de giro.

La serie de mdulos normalizados para engranajes de tornillo sinfin, comprende los siguientes:

Preferentes 1 - 2 - 4 - 8 - 16Normales . . . . . . . 1,25 - 2,5 - 5- 10 - 20Complementarios 1,5 - 3 - 6 12

Nmero de filetes y de dientesEl nmero de filetes del tornillo sin fin se hace de 1 a 6 ytambin hasta 8, y se establecer de acuerdo con la reduccinque se desea obtener; a mayor nmero mayor velocidad dedeslizamiento y menor reduccin.

Mdulo.

T ill Si f


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longitud =5 veces el paso axial Angulo de la hlice ()

Tornillo Sinfn:

Md l


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Mdulo.

Modulo = cociente entre Dp /Z

F l t ti l


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Formulas constructivas para elmecanizado de tornillo sin fin.



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Formulas constructivas para elmecanizado de tornillo sin fin.

d l d ll f


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Disposicin del paso de tornillo sin fin.

Disposicin de los engranajes de


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El mecanismo de tornillo sin fin admite una granreduccin, generalmente i = Z1/Z2 = 1 a 50.

Disposicin de los engranajes detornillo sin fin.


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FIN

Torneado de Conos y Tornillo Sin Fin

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