Guía de las tolerancias ISO para los ajustes de agujeros y ejes

En el diseño mecánico, garantizar el ajuste preciso entre los componentes afecta directamente el rendimiento, la longevidad y la fiabilidad del equipo.como norma técnica reconocida internacionalmente, proporciona claras desviaciones dimensionales y grados de tolerancia para los ajustes de orificios y ejes, que sirven como base para la fabricación intercambiable y la garantía de calidad.

El sistema de tolerancias ISO se basa en los grados de tolerancia estándar (grados IT) y en los códigos de desviación fundamental, que especifican las variaciones dimensionales permitidas para los componentes.Este sistema garantiza que las piezas fabricadas por diferentes fabricantes alcancen las características de ajuste deseadas durante el montajeISO 286-2 detalla específicamente las tolerancias de orificios y ejes, por lo que es una referencia esencial en el diseño mecánico.

Las tolerancias de los agujeros consisten en el tamaño básico, la designación de la zona de tolerancia y el grado de tolerancia.mientras que el grado de tolerancia determina la magnitud de la zonaLos códigos comunes de desviación fundamental para los agujeros incluyen G, H, J, K, M y N, cada uno representando diferentes direcciones y valores de desviación.

• ¿ Qué es eso?Desviación inferior positiva para los orificios, adecuada para ajustes que requieren espacios libres más grandes.
• H: ¿ Qué es?Cero desviación inferior, que sirve como referencia común para los ajustes de la base del agujero.
• ¿ Qué es eso?Desviación inferior negativa, adecuada para ajustes de transición.
• ¿ Qué es eso?Desviación inferior negativa, utilizada para ajustes de transición más ajustados.
• ¿ Qué pasa?Las desviaciones superiores e inferiores son negativas, diseñadas para ajustes de interferencia.
• No:Ambas desviaciones son negativas, destinadas a interferencias más fuertes.

Los grados de tolerancia ISO (grados IT) sirven como indicadores críticos de precisión dimensional, con números más pequeños que representan una mayor precisión.La selección requiere equilibrar los requisitos funcionales, costes de fabricación y consideraciones de montaje.

Las desviaciones límite representan las variaciones máximas admisibles respecto del tamaño de base, determinadas por las desviaciones fundamentales y los valores de tolerancia.Los ingenieros deben seleccionar las designaciones y los grados de zonas de tolerancia apropiados para garantizar que las dimensiones reales se mantengan dentro de las especificaciones..

En el cuadro siguiente se presentan los valores de desviación límite (en μm) para los orificios de las distintas designaciones y grados:

El sistema de tolerancia del eje refleja el sistema de agujeros, que comprende el tamaño básico, la designación de la zona de tolerancia y el grado.cada una de las cuales define las características específicas de la desviación.

• e:Desviación superior negativa, para ajustes de gran espacio libre.
• f:Desviación superior negativa, para ajustes de espacio libre.
• g:Desviación superior negativa, para ajustes de pequeño espacio libre.
• h:Cero desviación superior, la referencia de la base del eje.
• j:Desviación superior positiva, para ajustes de transición.
• k:Desviación superior positiva, para ajustes de transición ajustados.
• el número de unidadesAmbas desviaciones positivas, para interferencia encaja.
• n:Ambas desviaciones positivas, para interferencias fuertes.
• p:Ambas desviaciones positivas, para interferencias más fuertes.
• r:Ambas desviaciones positivas, para la interferencia máxima.

La selección de ajuste adecuado es primordial para el rendimiento mecánico. Existen tres categorías primarias de ajuste, cada una de las cuales sirve a aplicaciones distintas.

Se caracteriza por dimensiones de orificios superiores a las dimensiones del eje, creando espacio libre.que requieren la consideración de la lubricación y la precisión del movimiento.

Donde las dimensiones del orificio pueden ser mayores o menores que las dimensiones del eje, permitiendo un espacio libre o una interferencia.como pines y engranajes de localización.

Es esencial para la transmisión del par en rodamientos y acoplamientos prensados, lo que requiere un análisis de tensión.

Los parámetros clave incluyen el espacio libre máximo/mínimo (o interferencia) y la tolerancia de ajuste, calculada como:

• Disponibilidad máxima = Tamaño máximo del orificio - Tamaño mínimo del eje
• Disponibilidad mínima = Tamaño mínimo del orificio - Tamaño máximo del eje
• Interferencia máxima = Tamaño máximo del eje - Tamaño mínimo del orificio
• Interferencia mínima = Tamaño mínimo del eje - Tamaño máximo del orificio
• Tolerancia de ajuste = Tolerancia de agujero + Tolerancia de eje

Dos sistemas de ajuste principales rigen los enfoques de fabricación.

Mantiene tolerancias fijas de orificios (normalmente H7) mientras varía las tolerancias del eje para lograr los ajustes deseados.

Mantiene tolerancias fijas del eje (normalmente h6) mientras varía las tolerancias de los orificios.

Más allá de las normas ISO, varias variables influyen en la calidad del ajuste.

Procesos de precisión como la molienda y el afilado logran una precisión dimensional superior y un acabado superficial.

El módulo elástico y los coeficientes de expansión térmica afectan la deformación y la tensión bajo carga.

Los cambios dimensionales de las fluctuaciones de temperatura requieren una compensación en entornos extremos.

La rugosidad afecta a la fricción y el área de contacto, particularmente crítica para aplicaciones de alta precisión.

El sistema de tolerancias ISO proporciona especificaciones técnicas indispensables para el diseño mecánico, estableciendo normas de dimensiones claras para los ajustes de orificios y ejes.Al dominar estos principios y aplicarlos en la práctica, los ingenieros pueden desarrollar ajustes que satisfagan diversos requisitos funcionales, mejorando en última instancia el rendimiento, la durabilidad y la confiabilidad del producto.La aplicación exitosa requiere una consideración integral de los procesos de fabricación, las propiedades del material, las condiciones ambientales y las características de la superficie para alcanzar los objetivos de diseño.