Estándar de rosca unificado

El estándar de rosca unificado (UTS), en inglés: Unified Thread Standard, define una forma de rosca estándar y la serie, junto con asignaciones, precisiones y designaciones- para los tornillos rosca comúnmente usados en EE. UU. y Canadá. Es la norma principal para pernos, tuercas, y una amplia variedad de otros componentes usados en estos países. Este tiene el mismo perfil de 60⁰ que los tornillos de rosca ISO métricos pero las dimensiones características de cada rosca UTS (diámetro exterior y de paso) fueron elegidos como una fracción de pulgada en lugar de un valor de milímetro. La UTS está actualmente controlada por ASME/ANSI en los Estados Unidos.

Perfil básico

El perfil básico de todas las roscas UTS es el mismo que el de todos los tornillos de rosca ISO métricos. Solo los valores comúnmente usados para Dmax y P difieren entre los dos estándares.

Cada rosca en la serie se caracteriza por su diámetro máximo D_max y su separación. Las roscas UTS consisten en una rosca en forma de V simétrica. En el plano del eje de la rosca, los flancos de la V tienen un ángulo de 60⁰ entre sí. De la forma-V, la más externa de 0.125 y la más interna 0.25 de la altura H están cortados desde el perfil.

El paso P es la distancia entre los picos de rosca. Para roscas UTS que son roscas de inicio-simple es igual a la de avance, la distancia axial que el tornillo avanza durante una rotación de 360⁰. Las roscas UTS no suelen utilizar el parámetro paso; en cambio se utiliza un parámetro conocido como (TPI) roscas por pulgada, que es el recíproco del paso.

La relación entre la altura H y el paso P es encontrada usando la siguiente ecuación:[1]​

${\displaystyle {\begin{aligned}H&=\cos(30^{\circ })\times P\\&={\frac {\sqrt {3}}{2}}\times P\\&\approx 0.866\times P\end{aligned}}}$

En una rosca exterior (macho) (por ejemplo, en un perno), el diámetro máximo D_max y el menor diámetro Dmin definen las máximas dimensiones de la rosca. Esto significa que la rosca externa debe terminar plana en D_max, pero puede ser redondeada por debajo del menor diámetro D_min. Por el contrario, en una rosca interior (hembra) (por ejemplo, en una tuerca), los diámetros mayor y menor son mínimas dimensiones, por lo tanto el perfil de la rosca debe terminar plana en Dmin, pero puede ser redondeado hacia fuera más allá de D_max.

El menor diámetro D_min y diámetro de paso eficaz D_p son derivados del diámetro mayor y el paso como:

${\displaystyle {\begin{aligned}D_{\text{min}}&=D_{\text{max}}-2\cdot {\frac {5}{8}}\cdot H\\&=D_{\text{max}}-{\frac {5{\sqrt {3}}}{8}}\cdot P\\&\approx D_{\text{max}}-1.082532\times P\\D_{\text{p}}&=D_{\text{max}}-2\cdot {\frac {3}{8}}\cdot H\\&=D_{\text{max}}-{\frac {3{\sqrt {3}}}{8}}\cdot P\\&\approx D_{\text{max}}-0.649519\times P\end{aligned}}}$

Designación

La designación estándar para una rosca UTS es un número indicando el diámetro nominal (mayor) de la rosca, seguido por el paso medido en roscas por pulgada. Para diámetros más pequeños que ^1⁄₄ de pulgada, el diámetro se indica mediante un número entero definido en el estándar, para todos los otros diámetros, se da el número en pulgadas.

Este par de números está opcionalmente seguido de las letras UNC, UNF o UNEF o si la combinación del diámetro de paso es desde la serie “gruesa”, “fina” o “extra fina” y podría también ser seguida por un grado de precisión.

Ejemplo: #6-32 UNC 2B (diámetro máximo: 0.1380 pulgadas, paso: 32 tpi)

Tornillos de Rosca Unificado - UNC, UNF y UNEF[2]​
Diámetro Máximo (pulgada \ mm)		Densidad de Rosca (d, roscas por pulgadas) y pasos de rosca (p)
		Gruesa (UNC)		Fina (UNF)		Extra fina (UNEF)
		d (TPI)	p (pulgada \ mm)	d (TPI)	p (pulgada \ mm)	d (TPI)	p (pulgada \ mm)
#0	0.0600 \ 1.5240	None		80	0.012500 \ 0.3175	None
#1	0.0730 \ 1.8542	64	0.015625 \ 0.3969	72	0.013888 \ 0.3528	None
#2	0.0860 \ 2.1844	56	0.017857 \ 0.4536	64	0.015625 \ 0.3969	None
#3	0.0990 \ 2.5146	48	0.020833 \ 0.5292	56	0.017857 \ 0.4536	None
#4	0.1120 \ 2.8448	40	0.025000 \ 0.6350	48	0.020833 \ 0.5292	None
#5	0.1250 \ 3.1750	40	0.025000 \ 0.6350	44	0.022727 \ 0.5773	None
#6	0.1380 \ 3.5052	32	0.031250 \ 0.7938	40	0.025000 \ 0.6350	None
#8	0.1640 \ 4.1656	32	0.031250 \ 0.7938	36	0.027778 \ 0.7056	None
#10	0.1900 \ 4.8260	24	0.041667 \ 1.0583	32	0.031250 \ 0.7938	None
#12	0.2160 \ 5.4864	24	0.041667 \ 1.0583	28	0.035714 \ 0.9071	32	0.031250 \ 0.7938
1⁄4	0.2500 \ 6.3500	20	0.050000 \ 1.2700	28	0.035714 \ 0.9071	32	0.031250 \ 0.7938
5⁄16	0.3125 \ 7.9375	18	0.055556 \ 1.4111	24	0.041667 \ 1.0583	32	0.031250 \ 0.7938
3⁄8	0.3750 \ 9.5250	16	0.062500 \ 1.5875	24	0.041667 \ 1.0583	32	0.031250 \ 0.7938
7⁄16	0.4375 \ 11.1125	14	0.071428 \ 1.8143	20	0.050000 \ 1.2700	28	0.035714 \ 0.9071
1⁄2	0.5000 \ 12.7000	13	0.076923 \ 1.9538	20	0.050000 \ 1.2700	28	0.035714 \ 0.9071
9⁄16	0.5625 \ 14.2875	12	0.083333 \ 2.1167	18	0.055556 \ 1.4111	24	0.041667 \ 1.0583
5⁄8	0.6250 \ 15.8750	11	0.090909 \ 2.3091	18	0.055556 \ 1.4111	24	0.041667 \ 1.0583
3⁄4	0.7500 \ 19.0500	10	0.100000 \ 2.5400	16	0.062500 \ 1.5875	20	0.050000 \ 1.2700
7⁄8	0.8750 \ 22.2250	9	0.111111 \ 2.8222	14	0.071428 \ 1.8143	20	0.050000 \ 1.2700
1	1.0000 \ 25.4000	8	0.125000 \ 3.1750	12	0.083333 \ 2.1167	20	0.050000 \ 1.2700

Referencias

1. Oberg et al., 2000, p. 1706.
2. Oberg, Erik, 1881-; McCauley, Christopher J. (2012). Machinery's handbook : a reference book for the mechanical engineer, designer, manufacturing engineer, draftsman, toolmaker, and machinist (29th ed edición). Industrial Press. ISBN 978-1-61344-859-5. OCLC 802251511. Consultado el 25 de agosto de 2020. 

• Datos: Q1579138