Ajustes y tolerancias

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
EXTENSIÓN SAN FELIPE
Autora: Br. Andrea Suarez
C.I.: 29.881.122
Numero de escuela: 79
Asignatura: Dibujo mecánico
San Felipe, Mayo 2020
“Ajustes y tolerancias”

AJUSTES Y TOLERANCIAS: CRITERIOS FUNDAMENTALES
Producción de piezas en serie
• Grandes cantidades.
• Iguales dimensiones.
• Igual forma.
Intercambiabilidad

• INTERCAMBIABILIDAD: Característica de un sistema de fabricación en el que todas las piezas obtenidas
responden a los requisitos fijados de antemano.
 Economía de materias primas: Menor cantidad de rechazos.
 Aumento de la productividad
 Economía de mano de obra correctiva: Se evitan los retoques y ajustes manuales en las superficies de
asiento.
 Facilidad de montaje: No hay dificultades por estar la pieza dentro de la tolerancia. Puede sistematizarse
y/o automatizarse la operación.
VENTAJAS
• CONDICIONES: Especificar tolerancias e implementar métodos de fabricación que aseguren el cumplimiento
de las mismas.

No podrán fabricarse
piezas exactamente iguales
• Imprecisiones
• Procesos productivos
• Mediciones
Valores límites admisibles para las medidas de las piezas
TOLERANCIA
• Condiciones de funcionamiento
• Grado de precisión requerido
• Valor nominal de la cota
• Intercambiabilidad
Se extiende a los defectos de forma y posición de las superficies y rugosidad

NORMALIZACIÓN DE MEDIDAS, TOLERANCIAS Y AJUSTES
 Las ventajas de uniformidad de los criterios constructivos condujeron a extender su aplicación.
 Surgieron las normas de ajustes ISA, y actualmente rigen las ISO.
Normas de
empresas
Normas de países
Estandarización
internacional

TOLERANCIAS Y AJUSTES según ISO
(International Standarization Organization)
Las Normas ISO 286 establecen:
 Un Sistema de tolerancias
 Un Sistema de ajustes
 Un sistema de calibres límites para la verificación y control de piezas.
Piezas cilíndricas (ejes y agujeros)
Aplicable a otras formas

MEDIDAS Y TOLERANCIAS. TÉRMINOS Y DEFINICIONES
Referido a piezas cilíndricas (u otras formas) que ajustan entre sí. Los casos más corrientes son EJES Y
AGUJEROS
 Eje: Representa la cota exterior de la pieza
 Agujero: Representa la cota interior de la pieza

 Nominal (DN): Es el valor numérico de la cota consignada en el plano.
 Medida real: Es la obtenida por medición.
 Línea de Cero: Se posiciona a la distancia DN desde la línea de base o referencia (cota 0).
 Medida tolerada: Compuesta por DN y las diferencias admisibles. Se consignan en el plano.

 Medidas Límites (máxima y mínima): Valores entre los que puede variar la medida.
 Medida Máxima del eje o agujero (Dmáx): La mayor de las medidas límites.
 Medida Mínima del eje o agujero (Dmín): La menor de las medidas límites.
• Tolerancia (T) = Dmáx - Dmín (SIEMPRE +)
• Tolerancia del agujero TA = DmáxA – DmínA
• Tolerancia del eje TE = DmáxE – DmínE
• Diferencia Superior (DS): DS = Dmáx – DN
• Diferencia Inferior (DI): DI = Dmín - DN

OTRAS DEFINICIONES
 Ajuste, asiento o acoplamiento: Es la relación mecánica entre 2 piezas de un conjunto mecánico
encajadas entre sí, consecuencia de la relación de medidas entre ambas piezas antes del encaje.
 Ajuste cilíndrico: Involucra el encaje de superficies cilíndricas.
 Ajuste plano: Involucre el encaje de supercies planas.
 Ajuste sencillo: Comprende el encaje de 2 superficies.
 Ajuste Múltiple: Comprende el encaje de 3 o mas superficies.
 Pieza exterior (Hembra, agujero): envuelve a una o mas piezas encajadas.
 Pieza interior (Macho, eje): envuelta por una o mas piezas encajadas.

AJUSTES
en las construcciones mecánicas
Construcciones mecánicas: Cadena de elementos acoplados que se inicia y cierra en la bancada o
bastidor de las mismas
El tratamiento de los ajustes se hará sobre:
1. El subconjunto elemental: acoplamiento de dos piezas: un eje y su alojamiento (o agujero).
2. El conjunto o subconjuntos: acoplamiento de un número de piezas mayor a dos (cadenas dimensionales).

TIPOS DE AJUSTES (Eje-Agujero)
Acorde al tipo de acoplamiento, se tendrá:
AJUSTE MÓVIL
•Espacio radial ( juego J ).
•Movimiento relativo de rotación y/o traslación.
•Contener la película lubricante.
AJUSTE PRENSADO
• Diámetro del eje > Diámetro agujero (aprieto A).
• Montaje con prensa o variación de temperatura.
• Engrane o trabazón mutua permanente.
El tipo de vínculo deberá mantenerse bajo cargas dinámicas, distintas RPM, cambios en la propiedad del
lubricante y/o temperatura, durante todo el tiempo de trabajo.

AJUSTE MÓVIL
• JUEGO (J): Medida interior de la pieza exterior - medida exterior de la pieza interior cuando
la diferencia es positiva.
• Juego Máximo: Jmáx = DA máx – DE mín.
• Juego Mínimo: Jmín = DA mín – DE máx.

AJUSTE PRENSADO
Aprieto (A):
Medida interior de la pieza exterior - medida exterior de la pieza interior cuando la diferencia es
negativa.
A = - J
Amáx = DA mín – DE máx = – Jmín
Amín = DA máx – DE mín = – Jmáx

AJUSTE INDETERMINADO
Se adopta un ajuste indeterminado cuando el conjunto debe cumplir simultáneamente los siguientes
requisitos.
 Las piezas deben permitir desmontaje sin deterioro de sus superficies de contacto.
 La excentricidad admisible es pequeña.
No debe adoptarse un ajuste indeterminado en piezas con movimiento relativo o que deban transmitir
potencia, sin emplear elementos que impidan el giro relativo (chaveta, espina, prisionero).

NORMALIZACIÓN DE AJUSTES Y TOLERANCIAS
Primer problema: Fijar la tolerancia para cada medida nominal.
Se definen:
 Zonas de medidas nominales D1-D2 (1-3; 3-6; …) (entre 1 y 500mm y hasta 10m.
 Unidad de tolerancia ISO correspondiente a cada zona de medidas nominales.
i[m m] = 0,453 D + 0,001 D D en [mm] D = D1 x D2

TOLERANCIAS FUNDAMENTALES
Calidad o precisión de trabajo
 Grado de precisión: depende de la aplicación.
 Elevada precisión: Instrumentos de medición, calibres, mecanismos de muy alta velocidad.
 Baja precisión: Máquinas agrícolas piezas fundidas, etc..
• Se definen: 19 grados de precisión o calidades IT para cada zona de medidas nominales
IT01, IT1 a I T18 (normas ISO)
• CALIDADES IT 5 a IT18: se fijó un número “Ut” de unidades “i”, resultando: T = Ut . i
Los valores de Ut se escalonan según la progresión: 1,6

TOLERANCIAS FUNDAMENTALES
• CALIDADES IT1 a IT4: T = K (1 + 0,1D) K=1,5 – 2 – 2,8 y 4 respectivamente.
• CALIDADES IT01 a IT1: mecánica de precisión, óptica y relojería.
 IT01 a IT1: pequeña mecánica de precisión.
 IT1 a IT4 : calibres y piezas mecánicas de precisión extrema.
 IT5 a IT11: para piezas acopladas entre sí.
 IT5 e IT6,: fabricaciones precisas con rectificados finos.
 IT7 precisiones normales obtenidas con rectificado, escariado o brochado y torneado fino.
 IT8 obtenible con buenas herramientas y máquinas-herramientas de corte (no aplicada a
acoplamientos fijos o forzados); IT9 mecánica corriente.
 IT10 para mecánica ordinaria y 11 para operaciones de desbastado en máquinas muy bastas.
• Calidades IT: Aplicaciones

ZONA DE TOLERANCIA
 Espacio comprendido entre las líneas que representan los límites máximo y mínimo admisibles para la
cota.
 Está definido por la magnitud de la tolerancia T y su posición relativa a la Línea de Cero, que depende de
las diferencias superior e inferior.

POSICIONES DE LAS TOLERANCIAS
 Respecto de la línea de cero, p/ cada zona de medidas nominales: Esta determinada por una de las
diferencias (superior o inferior) la otra diferencia por la tolerancia.

• EJES:
a a h: = DSE
js (DS = -DI)
j (DS  -DI)
m a zc: = DIE
• AGUJEROS:
A a H: = DIA
K a ZC: = DSA
Js (DS = -DI)
J (DS ¹ -DI)
POSICIONES DE LAS TOLERANCIAS
Para una zona de medidas,
cualquier calidad

DIFERENCIAS SUPERIOR E INFERIOR (DS , DI)
Las diferencias DS y DI aumentan con DN
NOTACION ISO DE UNA COTA CUALQUIERA:
MEDIDA NOMINAL [MM] POSICION DE TOLERANCIA (LETRA) CALIDAD IT (NUMERO)
Ejemplos: 30 h7 ---- 50H8 ---- 5 p9

SISTEMA DE AJUSTE
Compuesto por una serie de ajustes con juegos y aprietos de distinto valor
Es posible acoplar libremente ejes y agujeros (cualquier posición), sin embargo será conveniente optar por:
 Un mínimo número de variantes para reducir la cantidad de calibres y herramientas.
 Tolerancias mas amplias para disminuir los costos.
 Tomar como referencia la posición de uno los elementos (eje o agujero) y obtener el ajuste (móvil,
indeterminado o prensado) variando la posición del otro.
SISTEMA AGUJERO ÚNICO (SAU)
Referencia: Línea de Cero s/
medida minima del agujero.
POSICIÓN H: DIA = 0
SISTEMA EJE ÚNICO (SEU)
Referencia: Línea de Cero s/ medida
minima del agujero.
POSICIÓN h: DSE = 0

CLASES DE AJUSTES SAU y SEU
• MOVILES: h con A, B, ……., H SEU
H con a, b, ……., h SAL
• INDETERMINADOS: h con Js, J, K, M, N SEU
H con js, j, k, m, n SAL
• PRENSADOS : h con P, ………, ZC SEU
H con p, ……....., zc) SAU
NOTACIÓN ISO DEL AJUSTE :
DN – Pos. Agujero – Calidad Agujero – Pos. Eje – Calidad Eje
Ejemplos: 35 H7/r6 (Sistema Agujero Único)
13 E9/h8 (Sistema Eje Único)

JUEGO Y APRIETO MEDIOS
Representa la distancia entre los diámetros medios de agujero y eje DMA y DME
• Juego medio = Jmáx + Jmín
2
Análogamente
• Aprieto medio = Amáx + Amín
2
El Jmedio da idea del orden de magnitud del juego real de mayor frecuencia

TOLERANCIA DE AJUSTE (TA)
Ajuste móvil
TA = Jmáx – Jmín = TA + TE
Ajuste prensado
TA = Amáx – Amín = TA + TE
Ajuste indeterminado
TA = Jmáx + Amáx = TA + TE
 La TA ~ precisión del ajuste (suma las tolerancias de ambas piezas).
 La TA se emplea al momento de asignar el ajuste y las tolerancias de fabricación a
la piezas.

EMPLEO DE LAS NORMAS DE AJUSTES Y TOLERANCIAS
• Ejemplo: Emplear Tabla ISA recomendados
Ajuste móvil
SAU
Medida nominal= 45mm
Jmáx = 50 mm
Jmín = 19 mm

ASIGNACIÓN DE AJUSTES Y TOLERANCIAS
Elección de la calidad y posición de la zona de tolerancia
El proyectista deberá determinar los valores límites del Juego o Aprieto admisibles mediante:
 Búsqueda de Información: Recomendaciones del ajuste apropiado para el mecanismo en estudio. Las
fuentes son: Ajustes recomendados en las normas ISO, DIN e ISA para muchas aplicaciones conocidas,
Extrapolación de casos análogos, etc.
 Evaluación experimental: ensayo de prototipos bajo las condiciones de funcionamiento previstas en el
diseño.
 Resolución analítica: basada en:
• La Teoría hidrodinámica de la lubricación (ajustes móviles lubricados).
• La teoría de la elasticidad para cuerpos sometidos a presión interior o exterior (ajustes prensados).

Información bibliográfica
Ejemplo: Ajuste eje cojinete de una bomba de engranajes: DN Ajuste SAU H8/e9.
De tabla de ajustes ISA: DSA DIA --- DSe Dse TA TE
Jmáx= Jmín=

Ajuste móvil
Juego máximo: ruidos, vibraciones y sobre desgastes inadmisibles
Juego mínimo: rozamiento y capacidad de carga, etc.
Ajuste prensado
Aprieto máximo: las tensiones deben ser menores a las admisibles del material.
Aprieto mínimo: la interferencia entre ambas piezas permite garantizar la transmisión del esfuerzo
requerido.
Ajuste indeterminado
Aprieto máximo: De baja interferencia para evitar deterioro de las piezas en el desmontaje.
Juego máximo: Baja excentricidad para evitar ruidos, desgastes prematuros.
Los ajustes ISO, contemplan algunas condiciones preestablecidas.
• Las piezas acopladas trabajan en ambientes con temperatura normal.
• Los coeficientes de dilatación son los mismos para ambas piezas
• La longitud del cojinete no excede 1,5 veces el diámetro, etc.

AJUSTES: Criterios generales
 El ajuste elegido debe mantener sus características:
• Durante la vida útil del mecanismo.
• Bajo cargas dinámicas variables o bruscas, variación en el número de revoluciones o en las propiedades
del lubricante, cambios de temperatura, etc.
 Lo mismo que las medidas reales, los juegos (o aprietos) presentan dispersión (entre al Jmáx o y Jmín)
debido a las tolerancias de las piezas.
 El valor más frecuente es el Juego (o Aprieto) medio.
 Los juegos o aprietos límites inciden en el funcionamiento del ajuste, permiten conocer la tolerancia de
ajuste TA, y de allí TA y TE.

en el subconjunto elemental (eje-agujero)
Una metodología de cálculo
Con los valores de Jmáx y Jmín
TA = Jmáx – Jmín = TA + TE
¡¡¡ Dos incógnitas!!!
Principio de influencias iguales
(Igual grado de dificultad)
TA = TE = TA
2
Método de los grados de dificultad
• Contempla la dificultad relativa de obtener una cierta dimensión (proceso de elaboración, material, forma y
tamaño de la pieza).
• Los valores Ti son ponderados acorde a criterios de costo mínimo y datos históricos de fabricación.
• Es razonable asignar tolerancias más estrechas a las dimensiones con un grado de dificultad menor.

EJEMPLO: Ajuste móvil (SAU)
DN = 40 mm
Jmáx = 80mmJmín= 20 mm
TA = Jmáx - Jmín = 60 mm
TA = T E = 30 mm
De tabla de ajustes
Agujero: H7 = + 0 ; +25 TA = 25 m
H8 = + 0 ; +39 TA = 39 mm
Eje: f7 = -25 ; -50 TE = 25 mm
Ajuste 20 H7/f7 ----- Jmáx = 75mm Jmín= 25 mm
(cumplen).
Otra opción: 40 H8/f6 ---- Jmáx = 80 mm Jmín= 25
mm (cumplen)
Para el sistema SEU:
40 F7 /h7 F7 (+50 ; +25) h7(0 ; -25)
Jmáx = 75mm Jmín= 25 mm
40 F6/h8 F6 (+41, +25) h8 (0,-39)
Jmáx = 80 mm Jmín= 25 mm

Elección del sistema SAU o SEU
• Principales factores:
a) Grado de dificultad en la fabricación de las piezas (eje o agujero).
b) Características de las piezas del conjunto , funcionalidad, etc.
c) Factibilidad de montaje.
d) El costo.
a) En general se prefiere el sistema agujero único (SAU)
• Es más fácil ajustar a medida un eje, que un agujero
• El eje se ajusta en torno con una única herramienta
• El agujero requiere taladrado c/ broca y calibración de la medida con escariador.
• Los escariadores, se fabrican hasta F @100mm, resultan económicos solo hasta 50mm y son
poco versátiles en comparación con los alesadores regulables).

Resumén comparativo SAU vs. SEU
Válido para el caso de 3 ajustes

Ejemplo (Acoplamiento modificado)

TIPO DE AJUSTES EN LOS SISTEMAS AU Y EU
Ajustes Móviles
Ajustes Indeterminados
y prensados
SAU: ejes a a g
SEU: agujeros de A a G
SAU: ejes j a zc
SEU: agujeros de J a ZC

Valores de DS y DI - Selección del ajuste
• Juego medio (F, E, D): < Pérdidas por roce, >cap. de carga, (J crece más con DN).
• Juego amplio (C, B, A): Marcha suave, mín. pérdidas por roce, (J crece @ con DN)
• Deslizantes (H): Desplazamientos manuales, o mecánicos no continuos (Jmín=0)
• Juego pequeño (G): guiado exacto (J crece poco con DN).
Ajustes móviles

Características de los Ajustes Móviles p/cojinetes de fricción)
 Cojinete : Pieza sobre la que se soporta y gira el árbol transmisor de momento giratorio de una máquina.
 De acuerdo al tipo de contacto: Cojinetes de fricción (o deslizamiento) y de rodadura: Rodamiento.

Características de los Ajustes Móviles p/cojinetes de fricción)
En base a la teoría hidrodinámica, deberá establecerse el valor óptimo del ajuste, considerando una
diversidad de factores:
1. Juego óptimo para que el rozamiento líquido sea mínimo.
2. Espesor de la película de aceite apropiado, para cubrir las rugosidades superficiales.
3. Presión específica admitida en el cojinete.
Deberán conocerse:
• El DN del cojinete.
• Número de revoluciones.
• Longitud del cojinete.
• Lubricante utilizado, viscosidad y su variación con la temperatura.
• Presión específica y temperatura del régimen.
• Tipo de soporte: casquillo fijo, con cuña de aceite , etc.
• Sistema de lubricación y/o refrigeración.
• Materiales del cojinete y del eje.
• Rugosidad.
• Tipo de carga (constante, variable o brusca) y la flexión del eje.

Grupos de asientos SAU o SEU
Observaciones Tabla de ajustes
Ajustes móviles:
•El juego aumenta desde G hacia A pues las tolerancias son mayores (una
zona de medidas)
•Calidades menores no se justifican pues las características del ajuste no
variarán sensiblemente con la precisión (grandes juegos)
•Para juegos pequeños, con una calidad muy basta las características
buscadas del resultarían notoriamente afectadas.
Ajustes indeterminados:
•No admiten calidades bastas, pues aumentan el Amáx y Jmáx, reduciendo sus ventajas sobre la
concentricidad y fácil desmontaje.
Ajustes prensados:
•No admiten calidades bastas pues aumenta el Amáx y reduce el Amín, comprometiendo la integridad
estructural de las piezas y su capacidad de transmitir potencia.

Influencia de la macro y microgeometría de las piezas
Factores que afectan el correcto funcionamiento del ajuste:
Defectos macrogeométricos
 Defectos de posición de los ejes de eje y agujero
 Defectos de forma (cilindridad y circularidad )
Ajustes de alta precisión: requieren especificación de tolerancias de posición y
forma
Terminación superficial de las piezas (microgeometría)
 Modifica la magnitud de los juegos o aprietos efectivos, pues la medición de ambas piezas se efectúa
sobre las crestas, que desaparecen rápidamente en las primeras horas de funcionamiento.
Ajustes de alta precisión, indeterminados y prensados requieren baja rugosidad
Propiedades de la superficie:
 Pérdida de dureza por efectos de algún proceso de mecanizado o tratamiento térmico.

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