Un ajuste es la relacion entre un agujero y un eje en su tamano nominal. Si se elige mal, las piezas no se ensamblaran o estaran demasiado holgadas. Esta pagina cubre que ajuste usar, que significan las designaciones ISO, como el metodo de ensamble afecta el costo, y los errores que vemos en los planos todos los dias.
Empiece aqui. Encuentre su aplicacion con la categoria y designacion de ajuste correcta.
| Aplicacion | Tipo de Ajuste | Designacion | Por que |
|---|---|---|---|
| Eje deslizante en buje / guia | Holgura | H7/g6 | Holgura pequena, movimiento suave, precision de ubicacion |
| Eje rotativo en alojamiento de rodamiento | Holgura | H8/f7 | Holgura de funcionamiento con pelicula de lubricacion |
| Eje de facil ensamble / ubicacion de pasador | Holgura | H7/h6 | Holgura casi cero, ensamblable a mano |
| Engranaje o polea en eje (extraible) | Transicion | H7/k6 | Ligera interferencia o holgura, ensamblado con presion ligera |
| Pasador de posicionamiento en agujero | Transicion | H7/js6 | Holgura casi nula, ubicacion precisa |
| Acoplamiento seguro pero desmontable | Transicion | H7/n6 | Por lo general ligera interferencia, necesita prensa de arbol |
| Pista exterior de rodamiento en alojamiento | Interferencia | H7/p6 | Presion ligera, ubicacion permanente |
| Pista interior de rodamiento en eje | Interferencia | H7/r6 | Presion media, transmite par |
| Cubo o engranaje permanentemente en eje | Interferencia | H7/s6 | Presion pesada o contraccion termica |
| Union permanente estructural / alto par | Interferencia | H7/u6 | Se requiere ajuste por contraccion o expansion termica |
| Piston en cilindro (se espera expansion termica) | Holgura | H7/e8 | Holgura mayor para compensar el calor |
| Ensamble de tapa / cubierta no critica | Holgura | H11/c11 | Ajuste holgado, economico de fabricar |
| Propiedad | Ajuste de Holgura | Ajuste de Transicion | Ajuste de Interferencia |
|---|---|---|---|
| Eje vs agujero | El eje siempre es mas pequeno que el agujero | Puede ser cualquiera — depende de los tamanos reales | El eje siempre es mas grande que el agujero |
| Ensamble | A mano / empuje ligero | Prensa de arbol / golpe ligero | Prensa hidraulica / contraccion termica |
| Movimiento relativo | Deslizamiento o rotacion | Fijo, sin movimiento | Fijo permanentemente |
| Aplicaciones tipicas | Rodamientos, pistones, ejes de guia | Engranajes, acoplamientos, pines de posicionamiento | Pistas de rodamientos, cubos, uniones permanentes |
| Acabado superficial requerido | Ra 1,6–3,2 μm | Ra 0,8–1,6 μm | Ra 0,4–1,6 μm |
| Costo de fabricacion | El mas bajo | Medio | El mas alto (tolerancias estrechas + mano de obra de ensamble) |
| Desensamble | Trivial | Posible con fuerza moderada | Destructivo o requiere calor |
El sistema ISO (ISO 286) define ajustes usando designaciones de letra+numero. El sistema se basa en la base de agujero: la desviacion inferior del agujero siempre es cero (designada por "H"), y la tolerancia del eje se varia para crear diferentes tipos de ajuste.
∅25 H7/g6 → diametro nominal 25mm, tolerancia de agujero H7, tolerancia de eje g6 = ajuste de holgura
H (mayuscula) = tolerancia del agujero. La posicion "H" significa que la desviacion fundamental del agujero es cero — el tamano minimo del agujero es igual al tamano nominal. El agujero solo puede ser igual o mayor que el nominal.
g (minuscula) = tolerancia del eje. Las letras minusculas indican el eje. Las letras a–h producen ajustes de holgura, js–n producen ajustes de transicion, p–zc producen ajustes de interferencia.
7 / 6 = grado IT para agujero y eje. Numero menor = tolerancia mas estrecha. El agujero convencionalmente es un grado mas holgado que el eje (es mas dificil perforar un agujero preciso que tornejar un eje preciso).
La desviacion fundamental es la parte de la letra. Define que tan lejos esta la zona de tolerancia del tamano nominal. Para agujeros: las zonas A–H estan por encima del nominal (holgura), JS–N abarcan el nominal (transicion), P–ZC estan por debajo del nominal (interferencia con un eje). Para ejes: es la imagen espejo.
El grado IT es la parte numerica. Los grados IT6 a IT11 son los mas comunes en mecanizado general:
| Grado IT | Tolerancia a 25mm | Tolerancia a 50mm | Proceso de mecanizado tipico |
|---|---|---|---|
| IT5 | 9 μm | 11 μm | Rectificado, superacabado, lapeado |
| IT6 | 13 μm | 16 μm | Torneado fino, mandrinado, rectificado |
| IT7 | 21 μm | 25 μm | Torneado de precision, mandrinado, fresado |
| IT8 | 33 μm | 39 μm | Torneado estandar, fresado |
| IT9 | 52 μm | 62 μm | Torneado en bruto, fresado, perforado |
| IT10 | 84 μm | 100 μm | Mecanizado grueso |
| IT11 | 130 μm | 160 μm | Muy grueso, troquelado, estampado |
Estos 15 ajustes cubren la gran mayoria de las aplicaciones de ingenieria. Los valores de tolerancia mostrados son para diametro nominal de 25mm.
| Ajuste | Tipo | Agujero (H) | Eje | Rango de ajuste a 25mm | Aplicacion | Ensamble |
|---|---|---|---|---|---|---|
| H11/c11 | Holgura | +130 / 0 | −110 / −240 | +0,110 a +0,370 | Placas de cobertura, no critico | A mano |
| H9/d9 | Holgura | +52 / 0 | −65 / −117 | +0,065 a +0,169 | Pistones, funcionamiento holgado | A mano |
| H8/e7 | Holgura | +33 / 0 | −40 / −75 | +0,040 a +0,108 | Eje en manguito, velocidad moderada | A mano |
| H8/f7 | Holgura | +33 / 0 | −20 / −41 | +0,020 a +0,074 | Ajustes de funcionamiento, ejes de rodamientos | A mano |
| H7/g6 | Holgura | +21 / 0 | −7 / −20 | +0,007 a +0,041 | Ajustes deslizantes, ejes de guia | A mano |
| H7/h6 | Holgura | +21 / 0 | −13 / 0 | 0 a +0,034 | De ubicacion, facil de desmontar | Empuje a mano |
| H7/js6 | Transicion | +21 / 0 | ±6,5 | −0,006 a +0,028 | Ubicacion ligera, poleas | Golpe ligero |
| H7/k6 | Transicion | +21 / 0 | +15 / +2 | −0,015 a +0,019 | Engranajes, acoplamientos en ejes | Prensa de arbol |
| H7/m6 | Transicion | +21 / 0 | +21 / +8 | −0,021 a +0,013 | Pines de posicionamiento, ruedas | Prensa de arbol |
| H7/n6 | Transicion | +21 / 0 | +28 / +15 | −0,028 a +0,006 | Ubicacion segura, husillos | Prensa de arbol pesada |
| H7/p6 | Interferencia | +21 / 0 | +35 / +22 | −0,035 a −0,001 | Pistas exteriores de rodamientos, engranajes permanentes | Presion ligera |
| H7/r6 | Interferencia | +21 / 0 | +41 / +28 | −0,041 a −0,007 | Pistas interiores de rodamientos, cubos | Presion |
| H7/s6 | Interferencia | +21 / 0 | +48 / +35 | −0,048 a −0,014 | Ensamble permanente de servicio pesado | Presion pesada / contraccion |
| H7/t6 | Interferencia | +21 / 0 | +54 / +41 | −0,054 a −0,020 | Muy seguro, uniones estructurales | Ajuste por contraccion |
| H7/u6 | Interferencia | +21 / 0 | +61 / +48 | −0,061 a −0,027 | Extremadamente seguro, alto par | Ajuste por contraccion / expansion |
Valores mostrados para diametro nominal de 25mm. Rango positivo = holgura. Rango negativo = interferencia. Consulte las tablas ISO 286 para otros diametros — los valores de tolerancia escalan con el tamano.
Los ajustes de holgura son los mas comunes y economicos. El eje siempre es mas pequeno que el agujero. Las piezas se ensamblan a mano y pueden moverse relativamente entre si.
El ajuste de holgura mas estrecho comun. La holgura es de 7–41 μm a 25mm. El eje desliza suavemente pero tiene un juego minimo. Se usa para ejes de guia, rodamientos deslizantes y valvulas de carrete donde importa el posicionamiento preciso pero se necesita algo de movimiento.
Limitacion: Requiere un buen acabado superficial (Ra 0,8–1,6 μm). Cualquier rebaba o residuo causara atascamiento. No es adecuado para entornos sucios.
Holgura casi cero: 0–34 μm a 25mm. El eje se ajusta ajustadamente pero aun puede insertarse a mano. Este es el ajuste de ubicacion estandar — se usa cuando las piezas necesitan estar ubicadas con precision relativa entre si pero tambien ser removibles. Tipico: anillos de ubicacion, pines de alineacion, insertos intercambiables.
Nota practica: En el extremo mas estrecho de la banda de tolerancia, este ajuste puede sentirse como una interferencia muy ligera. Aplique una pelicula fina de aceite antes del ensamble.
Holgura moderada: 20–74 μm a 25mm. Disenado para rotacion continua con lubricacion. Esta es la opcion estandar para ejes que funcionan en rodamientos planos (bujes). La holgura es lo suficientemente grande para mantener una pelicula de aceite pero lo suficientemente pequena para evitar vibracion.
Consideracion de velocidad: Para velocidades mas altas, pase a H8/e7 o H7/e8. La holgura mayor acomoda la expansion termica y reduce el arrastre viscoso en la pelicula de aceite.
Holgura mayor: 40–97 μm a 25mm. Se usa para ejes de alta velocidad, pistones en cilindros y aplicaciones con expansion termica significativa. Ensamble facil — sin problemas de alineacion.
Holgura grande: 110–370 μm a 25mm. Aplicaciones no criticas: placas de cobertura, tapas de polvo, piezas en entornos sucios donde la tolerancia a residuos importa mas que la precision. Lo mas economico de fabricar — bandas de tolerancia amplias tanto en el agujero como en el eje.
Los ajustes de transicion pueden resultar en una pequeña holgura o una pequeña interferencia, dependiendo de donde caigan el agujero y el eje reales dentro de sus bandas de tolerancia. Proporcionan ubicacion precisa con cierta capacidad de transmitir par.
La tolerancia del eje es simetrica respecto al nominal (±6,5 μm a 25mm). Estadisticamente, aproximadamente el 50% de los ensambles tendran una ligera holgura y un 50% una ligera interferencia. Se usa para piezas que necesitan ubicacion precisa pero pueden necesitar desensamble: poleas, volantes, engranajes de servicio ligero.
Ensamble: Generalmente se inserta con presion manual o un golpe ligero con maza. No se necesita prensa en la mayoria de los casos.
El ajuste de transicion mas comun. Rango: −15 a +19 μm a 25mm. La mayoria de los ensambles terminan con ligera interferencia, pero algunos tendran ligera holgura. Se usa para engranajes, catarinas y acoplamientos montados en ejes donde la conexion debe ser segura pero la pieza debe ser removible con una prensa de arbol.
Nota sobre chavetero: Los ajustes de transicion por si solos no transmiten par de manera confiable. Anada un chavetero y chaveta para la transmision de par. El ajuste maneja la ubicacion radial; la chaveta maneja el par.
Rango: −28 a +6 μm a 25mm. Casi siempre produce interferencia. Se usa donde la pieza no debe aflojarse durante el servicio pero el desensamble es todavia posible con una prensa: montajes de husillo, ruedas de precision, bridas de acoplamiento permanentes.
Ensamble: Requiere una prensa de arbol. No golpee — la fuerza desigual puede danar el eje o desalinear la pieza.
Los ajustes de interferencia unen piezas permanentemente. El eje siempre es mas grande que el agujero. El ensamble requiere fuerza o metodos termicos. La interferencia crea presion radial en la interfaz, que transmite par y cargas axiales a traves de la friccion.
Interferencia: 1–35 μm a 25mm. La interferencia mas ligera que aun se considera permanente. Se usa para pistas exteriores de rodamientos prensadas en alojamientos, manguitos de pared delgada y montajes de engranajes permanentes. Se puede ensamblar con una prensa de arbol estandar.
Verificacion de esfuerzo: Incluso una interferencia ligera genera esfuerzo de aro en el miembro exterior. Para alojamientos de pared delgada (espesor de pared < 0,5x diametro), verifique que el esfuerzo de aro no exceda la resistencia a la fluencia del material.
Interferencia: 7–41 μm a 25mm. Estandar para pistas interiores de rodamientos prensadas en ejes, ensambles de cubos y uniones mecanicas permanentes. Requiere una prensa hidraulica o prensa de arbol pesada (5–20 toneladas dependiendo del tamano).
Consejo practico: Aplique una capa fina de compuesto antiagarre o aceite antes de prensar. Nunca use grasa en ajustes de presion de rodamientos — puede introducirse en el rodamiento y contaminar el lubricante.
Interferencia: 14–48 μm a 25mm. A este nivel, el prensado por fuerza se vuelve riesgoso — las fuerzas de prensado son lo suficientemente altas para danar piezas o agarrotar las superficies. El ensamble por contraccion termica (calentar el miembro con agujero, congelar el eje) es el metodo preferido.
Usos tipicos: Prensas de ruedas ferroviarias, cubos de engranajes grandes, conexiones estructurales permanentes. No se usa en ensambles de precision pequenos.
Interferencia: 27–61 μm a 25mm. El ajuste de interferencia mas pesado estandar. El ensamble por prensado de fuerza no se recomienda — los metodos termicos son obligatorios. Se usa para conexiones de par extremadamente alto y uniones estructurales que nunca deben separarse.
Desensamble: No es practico sin calor. Calentar el miembro exterior lo expande lo suficiente para liberar el eje. Espere danos potenciales en una o ambas piezas al desensamblar.
El ensamble termico evita las altas fuerzas y el dano superficial del prensado por fuerza. El principio es simple: calentar el miembro exterior (agujero) para expandirlo, y/o enfriar el miembro interior (eje) para contraerlo, hasta que el eje deslice libremente. Cuando las piezas vuelven a la temperatura ambiente, se logra la interferencia.
El cambio de temperatura requerido depende del valor de interferencia y del coeficiente de expansion termica (CTE):
ΔT = δ / (α × d)
Donde δ = interferencia diametral (mm), α = CTE (°C&supmin;¹), d = diametro nominal (mm). Anada un factor de seguridad de 2–3x para asegurar un ensamble facil.
| Material | CTE (×10&supmin;&sup6; / °C) | Temp. maxima de calentamiento | Metodo |
|---|---|---|---|
| Acero | 11–12 | 250–300°C | Bano de aceite, horno, calentador por induccion |
| Hierro fundido | 10–11 | 200–250°C | Bano de aceite, horno |
| Aluminio | 23–24 | 150–200°C | Horno (sin bano de aceite — riesgo de oxidacion) |
| Acero inoxidable | 16–17 | 300–350°C | Horno, calentador por induccion |
| Laton / bronce | 19–20 | 150–200°C | Horno, agua caliente (para interferencia baja) |
Ajuste H7/s6 en un eje de acero de 100mm en un cubo de acero. Interferencia maxima = 48 μm (a 25mm), escala a aproximadamente 86 μm a 100mm.
ΔT = 0,086 / (12 × 10&supmin;&sup6; × 100) = 72°C
Con factor de seguridad 3x: ΔT = 216°C
Calentar el cubo a 216°C por encima de la temperatura ambiente (≈ 240°C)
En lugar de (o ademas de) calentar el cubo, puede contraer el eje:
| Metodo | Temperatura | Notas |
|---|---|---|
| Hielo seco (CO&sub2;) | −78°C | Facil, economico. Contraccion: ~0,1% para acero. A menudo no es suficiente por si solo. |
| Nitrogeno liquido | −196°C | Contraccion: ~0,25% para acero. Use guantes criogenicos. El hielo de condensacion debe limpiarse antes del ensamble. |
La rugosidad superficial afecta directamente el ajuste real. La dimension medida en un plano es el promedio de picos y valles. Cuando dos superficies se prensan juntas, los picos se aplastan — la interferencia efectiva es menor de lo que sugiere la interferencia dimensional.
| Acabado superficial (Ra) | Pico a valle (Rz) | Perdida de interferencia efectiva | Impacto |
|---|---|---|---|
| Ra 0,4 μm (rectificado/superacabado) | ≈ 1,6 μm | ~3 μm (ambas superficies) | Despreciable. Logra la interferencia de diseno completa. |
| Ra 0,8 μm (torneado fino) | ≈ 3,2 μm | ~6 μm | Menor. Tenga esto en cuenta en ajustes estrechos. |
| Ra 1,6 μm (torneado estandar) | ≈ 6,3 μm | ~13 μm | Significativo para ajustes de interferencia ligera. Puede reducir la interferencia efectiva en un 30–50%. |
| Ra 3,2 μm (torneado en bruto) | ≈ 12,5 μm | ~25 μm | Severo. La interferencia real sera mucho menor que la calculada. Nunca use para ajustes de interferencia. |
Para ajustes de holgura, el efecto se invierte: los picos reducen la holgura efectiva, haciendo el ajuste mas estrecho de lo calculado. Esto suele ser tolerable, pero vale la pena notarlo para ajustes deslizantes H7/g6 donde cualquier estrechez causa atascamiento.
| Error | Que pasa | Enfoque correcto |
|---|---|---|
| Especificar H7/s6 cuando H7/k6 funcionaria | El ensamble requiere equipo de prensa u horno, anade $5–20 por pieza en mano de obra. El desensamble dana las piezas. | Pregunte: necesita la union ser permanente? Si no, use un ajuste de transicion. Los ajustes de interferencia deben ser una decision de ingenieria deliberada, no un valor predeterminado. |
| No especificar acabado superficial en ajustes de interferencia | Los picos superficiales se aplastan durante el ensamble. La interferencia efectiva es 30–50% menor que la calculada. Las piezas se aflojan bajo carga. | Especifique Ra 0,8 μm o mejor en superficies de ajuste de interferencia. Tenga en cuenta Rz en su calculo de interferencia. |
| Usar ajuste de interferencia en piezas de pared delgada sin verificacion de esfuerzo | El esfuerzo de aro del prensado agrieta el alojamiento. Modo de fallo comun en alojamientos de rodamientos con espesor de pared < 0,3x diametro. | Calcule el esfuerzo de aro: σ = p × d / (2 × t). Si σ excede el 60% de la fluencia, reduzca la interferencia o aumente el espesor de pared. |
| Especificar tolerancias IT5 cuando IT7 es suficiente | Duplicar o triplicar el costo de mecanizado. IT5 requiere rectificado; IT7 es alcanzable en un torno o fresadora CNC estandar. | Use la tolerancia mas holgada que cumpla el requisito funcional. Consulte ISO 2768 para tolerancias generales. |
| Forzar un ajuste de interferencia sin lubricante | Agarrotamiento — las superficies del eje y el agujero se sueldan a nivel microscopico. La pieza se destruye. | Siempre aplique compuesto antiagarre o aceite de prensado. Para ajustes muy pesados, use ensamble termico en lugar de fuerza. |
| No considerar la temperatura en servicio | Un ajuste de holgura a temperatura ambiente se convierte en ajuste de interferencia cuando el eje se calienta y se expande. Las piezas se agarrotan. | Calcule el cambio dimensional: Δd = α × d × ΔT. Ajuste el ajuste para mantener la holgura a la temperatura de operacion. |
| Usar H7/h6 y llamarlo "holgura cero" | A 25mm, H7/h6 tiene hasta 34 μm de holgura. No es cero. El eje tendra un juego perceptible. | Si realmente necesita holgura cero, use un ajuste de transicion (H7/js6 o H7/k6). Si necesita holgura cero con movimiento, considere H7/g6 con un ajuste cónico del eje. |
| Especificar tanto el agujero como el eje como H7 | Ambas piezas en nominal = 0 holgura, pero cualquier combinacion en los limites de tolerancia da resultados aleatorios. No es un ajuste definido. | Un miembro debe ser H (base agujero) y el otro una designacion de eje (minuscula). H7/h6 es un ajuste de holgura de ubicacion definido. |