Ajustes y tolerancias

Terminología Eje: término usado para describir una cota externa Eje: término usado para describir una cota externa Agujero: término usado para describir una cota interna Agujero: término usado para describir una cota interna Diámetro: término usado para describir la medida de una cota Diámetro: término usado para describir la medida de una cota Diámetro nominal: es el valor numérico de la cota consignada en el plano Diámetro nominal: es el valor numérico de la cota consignada en el plano

Terminología Diámetro máximo: es la mayor de las medidas admisibles Diámetro máximo: es la mayor de las medidas admisibles Diámetro mínimo: es la menor de las medidas admisibles Diámetro mínimo: es la menor de las medidas admisibles Línea de cero: es la línea que pasa por el diámetro nominal Línea de cero: es la línea que pasa por el diámetro nominal

Terminología Diferencia superior: diferencia entre el diámetro máximo y el diámetro nominal Diferencia superior: diferencia entre el diámetro máximo y el diámetro nominal Diferencia inferior: diferencia entre el diámetro mínimo y el diámetro nominal Diferencia inferior: diferencia entre el diámetro mínimo y el diámetro nominal Tolerancia: es la diferencia entre las medidas admisibles Tolerancia: es la diferencia entre las medidas admisibles

Conceptos a utilizar Ajuste o asiento: es la relación entre dos piezas acopladas, consecuencia de las diferencias de medida entre ellas antes del acople Ajuste o asiento: es la relación entre dos piezas acopladas, consecuencia de las diferencias de medida entre ellas antes del acople Tipos de ajuste Tipos de ajuste ajustes móviles ajustes indeterminados ajustes prensados

Conceptos a utilizar Juego/aprieto medio Juego/aprieto medio –Da una idea del juego/aprieto real que será obtenido con más frecuencia  Para ajustes móvilesJmed = (JM + Jm)/2  Para ajustes prensadosAmed = (AM + Am)/2  Para ajustes indeterminadosJmed = (JM – AM)/2 Tolerancia de ajuste (TA) Tolerancia de ajuste (TA) –Es la diferencia entre los juegos límites o entre los aprietos límites  Para ajustes móvilesTA = JM – Jm  Para ajustes prensadosTA = AM – Am  Para ajustes indeterminadosTA = JM + AM –Es también la suma de las tolerancias del eje y del agujero TA = T E + T A

Conceptos a utilizar Grado de precisión o “calidad” de la tolerancia Grado de precisión o “calidad” de la tolerancia

Conceptos a utilizar Posición de la zona de tolerancia Posición de la zona de tolerancia

Conceptos a utilizar Diferencias fundamentales para agujeros Diferencias fundamentales para agujeros

Conceptos a utilizar Diferencias fundamentales para ejes Diferencias fundamentales para ejes

Conceptos a utilizar Sistemas de ajuste normalizados Sistemas de ajuste normalizados –Se utilizan para reducir y simplificar la enorme variedad de ajustes posibles Sistema agujero único (SAU) posición del agujero: H Sistema eje único (SEU) posición del eje: h

Metodología de resolución Selección del ajuste recomendado para el mecanismo en estudio basada en antecedentes confiables Selección del ajuste recomendado para el mecanismo en estudio basada en antecedentes confiables –Ejemplo: Ajuste eje-cojinete (DN = 45 mm) para una velocidad de giro de 900 rpm

Metodología de resolución Selección del ajuste recomendado para el mecanismo en estudio basada en antecedentes confiables Selección del ajuste recomendado para el mecanismo en estudio basada en antecedentes confiables –Ejemplo: Ajuste eje-cojinete (DN = 45 mm) para una velocidad de giro de 900 rpm Ajuste recomendado SAU: 45H9/d9

Metodología de resolución Determinación del ajuste más apropiado mediante ensayos del mecanismo bajo las condiciones de funcionamiento previstas Determinación del ajuste más apropiado mediante ensayos del mecanismo bajo las condiciones de funcionamiento previstas –Ejemplo: Una polea de 25 mm de diámetro interior debe montarse en un eje. En base a estudios previos, se consideraron razonables para una primera evaluación, aprietos mínimos y máximos de 15 y 45 μm, respectivamente. Durante el ensayo, ambos pares respondieron al límite de los requerimientos fijados a priori (nivel de ruido, temperatura máxima admisible, desgaste, etc.). Seleccionar el ajuste normalizado SEU más apropiado para la fabricación seriada de ambas piezas TA = AM – Am = 30 μm ≥ T E + T A dos incógnitas T A ≥ T E uno o dos grados de calidad de diferencia T A ≥ T E uno o dos grados de calidad de diferencia

Metodología de resolución Determinación del ajuste más apropiado mediante ensayos del mecanismo bajo las condiciones de funcionamiento previstas Determinación del ajuste más apropiado mediante ensayos del mecanismo bajo las condiciones de funcionamiento previstas –Ejemplo: Ajuste eje-polea (DN = 25 mm), Am = 15 μm, AM = 45 μm, SEU TA = 30 μm ≥ T E + T A T A ≥ T E Eje calidad 5 y agujero calidad 6:T E + T A = 22 μm Eje calidad 5 y agujero calidad 7:T E + T A = 30 μm

Metodología de resolución Determinación del ajuste más apropiado mediante ensayos del mecanismo bajo las condiciones de funcionamiento previstas Determinación del ajuste más apropiado mediante ensayos del mecanismo bajo las condiciones de funcionamiento previstas –Ejemplo: Ajuste eje-polea (DN = 25 mm), Am = 15 μm, AM = 45 μm, SEU Eje calidad 5 (T E = 9 μm) y agujero calidad 7 (T A = 21 μm)

Metodología de resolución Determinación del ajuste más apropiado mediante ensayos del mecanismo bajo las condiciones de funcionamiento previstas Determinación del ajuste más apropiado mediante ensayos del mecanismo bajo las condiciones de funcionamiento previstas –Ejemplo: Ajuste eje-polea (DN = 25 mm), Am = 15 μm, AM = 45 μm, SEU Eje calidad 5 (T E = 9 μm) y agujero calidad 6 (T A = 13 μm)

Metodología de resolución Determinación del ajuste más apropiado teniendo en cuenta posibles variaciones de los juegos/aprietos por desgaste Determinación del ajuste más apropiado teniendo en cuenta posibles variaciones de los juegos/aprietos por desgaste –Ejemplo: Un eje de 50 mm de diámetro, con movimiento axial, es soportado por dos alojamientos. Mediante ensayos se determinó que con huelgos comprendidos entre 100 y 400 μm el sistema funciona correctamente y que por efecto del desgaste el huelgo crece a razón de 0,1 μm cada mil ciclos. Si se diseña para una vida de un millón de ciclos, defina el ajuste normalizado SAU más apropiado para la fabricación seriada de ambas piezas ΔJ = 0,1 μm * ciclos = 100 μm 1000 ciclos 1000 ciclos JM’ = JM – ΔJ = 300 μmTA = JM’ – Jm = 200 μm

Metodología de resolución Determinación del ajuste más apropiado teniendo en cuenta posibles variaciones de los juegos/aprietos por desgaste Determinación del ajuste más apropiado teniendo en cuenta posibles variaciones de los juegos/aprietos por desgaste –Ejemplo: Ajuste eje-alojamientos (DN = 50 mm), JM’ = 300 μm, Jm = 100 μm, SAU TA = 200 μm ≥ T E + T A

Metodología de resolución Determinación del ajuste más apropiado teniendo en cuenta posibles variaciones de los juegos/aprietos por cambios de temperatura Determinación del ajuste más apropiado teniendo en cuenta posibles variaciones de los juegos/aprietos por cambios de temperatura –Ejemplo: Dos bujes de cobre de diámetro exterior 75 mm, van montados a presión sobre un block de acero. La temperatura de trabajo del conjunto oscila entre 20 y 140 ºC. Asigne un ajuste normalizado SEU para que el aprieto en funcionamiento se mantenga entre los valores límites admisibles de 0,10 y 0,30 mm. Datos: α Cobre = 17x10 -6 ºC -1, α Acero = 11x10 -6 ºC -1

Determinación del ajuste más apropiado teniendo en cuenta posibles variaciones de los juegos/aprietos por cambios de temperatura Determinación del ajuste más apropiado teniendo en cuenta posibles variaciones de los juegos/aprietos por cambios de temperatura ̶Ejemplo: Ajuste bujes-block (DN = 75 mm), temp. entre 20 y 140 ºC, SEU, aprietos admisibles entre 0,10 y 0,30 mm. DN 140 = dM 140 = 75 mm*(1 + 17x10 -6 ºC -1 *120 ºC) = 75,153 mm Dm 140 = dM 140 – AM’ = 75,153 mm – 0,30 mm = 74,853 mm Dm 20 = Dm 140 / (1 + 11x10 -6 ºC -1 *120 ºC) = 74,754 mm Metodología de resolución

Determinación del ajuste más apropiado teniendo en cuenta posibles variaciones de los juegos/aprietos por cambios de temperatura Determinación del ajuste más apropiado teniendo en cuenta posibles variaciones de los juegos/aprietos por cambios de temperatura ̶Ejemplo: Ajuste bujes-block (DN = 75 mm), temp. entre 20 y 140 ºC, SEU, aprietos admisibles entre 0,10 y 0,30 mm. AM = dM 20 – Dm 20 = 75 mm – 74,754 mm = 0,246 mm TA = AM – Am = 246 µm – 100 µm = 146 µm Metodología de resolución

Determinación del ajuste más apropiado teniendo en cuenta posibles variaciones de los juegos/aprietos por cambios de temperatura Determinación del ajuste más apropiado teniendo en cuenta posibles variaciones de los juegos/aprietos por cambios de temperatura –Ejemplo: Ajuste bujes-block (DN = 75 mm), temp. entre 20 y 140 ºC, SEU, aprietos admisibles entre 0,10 y 0,30 mm. TA = 146 µm ≥ T E + T A