Ecco un esempio di una dispensa sull'unità didattica che tratta delle unioni filettate:
Filettature (parte 1)
1-Collegamenti smontabili
Collegare due organi equivale a stabilire dei vincoli capaci di limitare o impedire il loro movimento reciproco.
Nei collegamenti smontabili il vincolo può essere dovuto all'attrito fra i due organi, opportunamente premuti l'uno contro l'altro, oppure all'azione di un ostacolo materiale. Una vite, per esempio, si mantiene nella propria sede a causa dell'attrito tra i filetti, mentre una spina inserita fra un albero e il relativo mozzo è un ostacolo che si oppone alla rotazione e allo scorrimento reciproco dei due organi.
Come si vede in figura, la messa in trazione del gambo della vite è causa di compressione tra le superfici del filetto che vengono a più stretto contatto: ciò provoca lo sviluppo di un attrito, sufficiente generalmente a impedire lo svitamento spontaneo. Si osservi che alla forza esercitata dal filetto della vite contro quello della madrevite consegue la corrispondente reazione della madrevite sulla vite.
Gli organi meccanici che consentono di realizzare dei collegamenti smontabili si possono ripartire nel modo seguente:
Collegamenti rigidi utilizzanti l'attrito
-organi filettati
-organi conici
-chiavette longitudinali.
Collegamenti rigidi mediante ostacolo interposto
-linguette e profili scanalati
-spine e chiavette trasversali
-anelli elastici.
Collegamenti elastici
-molle.
In questa dispensa si desrivono le caratteristiche gli organi filettati.
2-Accoppiamenti filettati: definizioni
Una vite con la relativa madrevite formano un accoppiamento filettato. La filettatura viene eseguita scavando o imprimendo un solco elicoidale, avente caratteristiche geometriche ben definite, sulla superficie esterna della vite e su quella interna della madrevite.
Il solco e il conseguente filetto in rilievo che ne risulta si dicono elicoidali perché si avvolgono a elica attorno all'asse centrale. L 'elica è la curva corrispondente alla traiettoria di un punto animato contemporaneamente di moto circolare continuo e di moto rettilineo uniforme parallelo all'asse di rotazione. E’ una linea che si avvolge attorno a un cilindro retto tagliandone le generatrici secondo un angolo costante.
La filettatura è caratterizzata dai seguenti elementi principali:
1-FORMA DEL PROFILO: una sezione assiale sulla vite determina un profilo di forma determinata, dipendente dalla funzione che la vite deve esercitare. Il profilo più usato è quello triangolare, che trova applicazione principalmente nelle viti di collegamento. Gli altri profili, a eccezione di quello semicircolare usato soprattutto nelle lampadine elettriche, servono per viti di manovra, destinate cioè a trasmettere un movimento (per esempio: madre vite del tornio).
2-NUMERO DEI PRINCIPI: le viti sono normalmente formate di un solo filetto e sono perciò dette a un principio, ma in certi casi conviene eseguire sulla stessa superficie due o più solchi elicoidali opportunamente sfasati. Si ottiene un passo lungo con una ridotta profondità di filetto.
3-PASSO: Nelle viti a un principio il passo p è la distanza tra le creste di due filetti consecutivi o, più in generale, tra due punti omologhi situati su fianchi paralleli, misurata in ogni caso parallelamente all'asse della vite; nella filettatura a più principi occorre però distinguerne il passo vero (quello di un filetto, o passo del profilo) dal passo apparente, che è quello dell'intera filettatura.
4-SENSO DELL 'AVVOLGIMENTO: l'elica, e di conseguenza la vite, viene definita destra quando ha senso tale da allontanarsi dall'osservatore rotando nel verso delle lancette dell'orologio, altrimenti è detta sinistra. Le viti hanno normalmente elica destra e solo in casi particolari vengono filettate secondo un'elica sinistra.
5-DIAMETRO NOMINALE: questo diametro, che viene utilizzato per la designazione convenzionale della filettatura, coincide, fatta eccezione per la filettatura gas, con il diametro esterno d della vite e con quello corrispondente D della madrevite. Il diametro misurato sul fondo del filetto della vite o sulla cresta del filetto della madrevite è detto diametro di nocciolo.
6-ANGOLO DELL’ELICA: L’angolo dell’elica in un filetto è l’angolo formato tra un piano perpendicolare all’asse della filettatura e la tangente all’elica.
3-Sistemi di filettature
Gli elementi che caratterizzano ogni sistema di filettatura sono:
a) forma del filetto;
b) valori dei diametri nominali scelti per la vite e la madrevite;
c) valori dei passi in relazione ai vari diametri;
d) tolleranze di lavorazione.
In base alla forma del filetto si può allora parlare di filettature a profilo triangolare, trapezoidale, a denti di sega, ecc. Considerando la lunghezza del passo in rapporto al diametro si, possono avere filettature a passo grosso e a passo fine.
Se invece si prende in esame l'impiego degli organi filettati si possono distinguere sistemi di filettature per collegamento, per organi di manovra, per impieghi particolari.
I tipi di filetti unificati in campo nazionale ed intemazionale sono diversi:
1) Filettature metnche lSO
2) Filettature Whitworth
3) Filettature gas
4) Filettature trapezie
5) FilettahIre a denti di sega
6) Filettature speciali.
Le misure sono generalmente espresse in millimetri per le filettature metriche, trapezie e a denti di sega; in pollici e frazione di pollice per le filettature Whitworth e per quelle gas.
L 'angolo formato dai fianchi del filetto nelle viti triangolari, è di 60° nelle filettature metriche (il triangolo generatore è equilatero); 55° nelle filettature Whitworth e gas (il triangolo generatore è isoscele); 30° nelle filettature trapezie (triangolo generatore isoscele) e circa 30° in quelle a denti di sega (triangolo generatore rettangolo).
Filettature metriche ISO a profilo triangolare
Da un triangolo equilatero con lato uguale al passo avente la base parallela all'asse della filettatura è derivato il profilo base che ha i vertici troncati. Il profilo nominale della madrevite e uguale a quello base; quello della vite invece è diverso perchè sul fondo i fi
letti hanno un arrotondamento, necessario per ragioni di fabbricazione e per garantire la resistenza della filettatura a fatica. In pratica le filettature hanno un profilo di esecuzione che può scostarsi da quello nominale: le madreviti hanno anch'esse un arrotondamento sul fondo del filetto e le viti possono avere un diametro di nocciolo leggermente maggiore con un raggio di arrotondamento diverso per ridurre l'effetto d'intaglio.
Si noti che la filettatura ISO, prevedendo un gioco tra la cresta del filetto della madrevite e il fondo del filetto della vite, non assicura avvitamenti a tenuta stagna.
Le formule di proporzionamento di una filettatura metrica ISO sono sempre espresse in funzione del passo.
Di seguito è riportata la tabella UNI 4535 con le dimensioni delle filettature metriche.
Quando si scelgono le filettature da impiegare si deve dare la preferenza a quelle della colonna 1; in caso di necessità si possono usare quelle della colonna 2; se possibile evitare di scegliere le filettature della colonna 3.
Gli organi meccanici che consentono di realizzare dei collegamenti smontabili si possono ripartire nel modo seguente:
Collegamenti rigidi utilizzanti l'attrito
-organi filettati
-organi conici
-chiavette longitudinali.
Collegamenti rigidi mediante ostacolo interposto
-linguette e profili scanalati
-spine e chiavette trasversali
-anelli elastici.
Collegamenti elastici
-molle.
In questa dispensa si desrivono le caratteristiche gli organi filettati.
2-Accoppiamenti filettati: definizioni
Una vite con la relativa madrevite formano un accoppiamento filettato. La filettatura viene eseguita scavando o imprimendo un solco elicoidale, avente caratteristiche geometriche ben definite, sulla superficie esterna della vite e su quella interna della madrevite.
Il solco e il conseguente filetto in rilievo che ne risulta si dicono elicoidali perché si avvolgono a elica attorno all'asse centrale. L 'elica è la curva corrispondente alla traiettoria di un punto animato contemporaneamente di moto circolare continuo e di moto rettilineo uniforme parallelo all'asse di rotazione. E’ una linea che si avvolge attorno a un cilindro retto tagliandone le generatrici secondo un angolo costante.
La filettatura è caratterizzata dai seguenti elementi principali:
1-FORMA DEL PROFILO: una sezione assiale sulla vite determina un profilo di forma determinata, dipendente dalla funzione che la vite deve esercitare. Il profilo più usato è quello triangolare, che trova applicazione principalmente nelle viti di collegamento. Gli altri profili, a eccezione di quello semicircolare usato soprattutto nelle lampadine elettriche, servono per viti di manovra, destinate cioè a trasmettere un movimento (per esempio: madre vite del tornio).
2-NUMERO DEI PRINCIPI: le viti sono normalmente formate di un solo filetto e sono perciò dette a un principio, ma in certi casi conviene eseguire sulla stessa superficie due o più solchi elicoidali opportunamente sfasati. Si ottiene un passo lungo con una ridotta profondità di filetto.
3-PASSO: Nelle viti a un principio il passo p è la distanza tra le creste di due filetti consecutivi o, più in generale, tra due punti omologhi situati su fianchi paralleli, misurata in ogni caso parallelamente all'asse della vite; nella filettatura a più principi occorre però distinguerne il passo vero (quello di un filetto, o passo del profilo) dal passo apparente, che è quello dell'intera filettatura.
4-SENSO DELL 'AVVOLGIMENTO: l'elica, e di conseguenza la vite, viene definita destra quando ha senso tale da allontanarsi dall'osservatore rotando nel verso delle lancette dell'orologio, altrimenti è detta sinistra. Le viti hanno normalmente elica destra e solo in casi particolari vengono filettate secondo un'elica sinistra.
5-DIAMETRO NOMINALE: questo diametro, che viene utilizzato per la designazione convenzionale della filettatura, coincide, fatta eccezione per la filettatura gas, con il diametro esterno d della vite e con quello corrispondente D della madrevite. Il diametro misurato sul fondo del filetto della vite o sulla cresta del filetto della madrevite è detto diametro di nocciolo.
6-ANGOLO DELL’ELICA: L’angolo dell’elica in un filetto è l’angolo formato tra un piano perpendicolare all’asse della filettatura e la tangente all’elica.
3-Sistemi di filettature
Gli elementi che caratterizzano ogni sistema di filettatura sono:
a) forma del filetto;
b) valori dei diametri nominali scelti per la vite e la madrevite;
c) valori dei passi in relazione ai vari diametri;
d) tolleranze di lavorazione.
In base alla forma del filetto si può allora parlare di filettature a profilo triangolare, trapezoidale, a denti di sega, ecc. Considerando la lunghezza del passo in rapporto al diametro si, possono avere filettature a passo grosso e a passo fine.
Se invece si prende in esame l'impiego degli organi filettati si possono distinguere sistemi di filettature per collegamento, per organi di manovra, per impieghi particolari.
I tipi di filetti unificati in campo nazionale ed intemazionale sono diversi:
1) Filettature metnche lSO
2) Filettature Whitworth
3) Filettature gas
4) Filettature trapezie
5) FilettahIre a denti di sega
6) Filettature speciali.
Le misure sono generalmente espresse in millimetri per le filettature metriche, trapezie e a denti di sega; in pollici e frazione di pollice per le filettature Whitworth e per quelle gas.
L 'angolo formato dai fianchi del filetto nelle viti triangolari, è di 60° nelle filettature metriche (il triangolo generatore è equilatero); 55° nelle filettature Whitworth e gas (il triangolo generatore è isoscele); 30° nelle filettature trapezie (triangolo generatore isoscele) e circa 30° in quelle a denti di sega (triangolo generatore rettangolo).
Filettature metriche ISO a profilo triangolare
Da un triangolo equilatero con lato uguale al passo avente la base parallela all'asse della filettatura è derivato il profilo base che ha i vertici troncati. Il profilo nominale della madrevite e uguale a quello base; quello della vite invece è diverso perchè sul fondo i fi
letti hanno un arrotondamento, necessario per ragioni di fabbricazione e per garantire la resistenza della filettatura a fatica. In pratica le filettature hanno un profilo di esecuzione che può scostarsi da quello nominale: le madreviti hanno anch'esse un arrotondamento sul fondo del filetto e le viti possono avere un diametro di nocciolo leggermente maggiore con un raggio di arrotondamento diverso per ridurre l'effetto d'intaglio.
Si noti che la filettatura ISO, prevedendo un gioco tra la cresta del filetto della madrevite e il fondo del filetto della vite, non assicura avvitamenti a tenuta stagna.
Le formule di proporzionamento di una filettatura metrica ISO sono sempre espresse in funzione del passo.
Di seguito è riportata la tabella UNI 4535 con le dimensioni delle filettature metriche.
Quando si scelgono le filettature da impiegare si deve dare la preferenza a quelle della colonna 1; in caso di necessità si possono usare quelle della colonna 2; se possibile evitare di scegliere le filettature della colonna 3.
Per la designazione delle filettature metriche ISO si possono presentare i seguenti tre casi:
a) la filettatura è tra quelle unificate a passo grosso. In questo caso ad ogni diametro nominale corrisponde un unico passo: esse vengono perciò designate con il simbolo M seguito dal valore del diametro nominale. Esempio: per una filettatura con diametro nominale di 10mm e passo di 1,5 mm la designazione è M10.
b) la filettatura è tra quelle unificate a passo fine. In questo caso ad ogni diametro nominale corrisponde un passo diverso da quello grosso e spesso corrispondono più passi: si è perciò convenuto di designare queste filettature con il simbo M seguito dal valore del diametro nominale, poi dal segno x di moltiplicazione e infine dal valore del passo. Esempio: per una filettatura con diametro nominale 10 mm e passo di 1 mm, la designazione è M10x1. Se il passo fosse di 0,75 mm, la designazio sarebbe M10x0,75.
In alcuni casi occorrono altre precisazioni per completare l'indicazione della filettatura:
-se la filettatura ha più principi si deve aggiungere il numero dei principi seguito dall'abbreviazione fil; esempio: M18-3 fil nel caso di una filettatura a 3 principi
-se la filettatura ha elica sinistra anzichè destra si deve aggiungere l'abbreviazione sin.
esempio: M 12x1,25 sin. E’ prevista la sostituzione di sin con la sigla LH (Left Hand) accettata internazionalemente.
Filettatura Whitworth
È basata su un triangolo generatore con angolo del profilo di 55°; fondo e cresta del filetto sono arrotondati sia nella vite che nella madrevite. Le dimensioni sono espresse in frazioni della misura inglese, il pollice. Il passo è definito in base al numero z di filetti presenti su una lunghezza assiale di un pollice. Noto il numero z di filetti contenuti in un pollice, si ottiene il passo espresso in millimetri con la formula: p=25,4/z .
Si designa indicando: il diametro nominale in pollici seguito dalla lettera W. Ad esempio la filettatura da ¾ di pollice, cui corrisponde il diametro di 19,05 mm, si indica con:
3/4W
Rispetto al sistema ISO, abbiamo quindi un diverso angolo del profilo, e la presenza di un arrotondamento anche sulla cresta. Inoltre, a parità di diametro, il passo Whitworth è maggiore del passo grosso ISO.
Filettature gas
Derivate dalle filettature Whitworth, si differenziano da queste per i passi che sono più fini (ad eccezione del passo relativo ad 1/4"). La denominazione gas è dovuta all'impiego che esse ebbero inizialmente in condutture di gas.
La filettatura gas trova applicazione nei collegamenti per tubazioni e apparecchiature adibite al convogliamento dei fluidi.
La designazione della filettatura è convenzionale perchè si riferisce al diametro interno del tubo sul quale era usata quella filettatura. Cioè una filettatura gas da 1" ha un diametro esterno di vite di 33,249 mm e un tempo era appunto eseguita su un tubo che esternamente aveva questo diametro e che internamente aveva il diametro di 1" per il passaggio del fluido. Le norme UNI 150 228 e UNI 150 7, che hanno sostituito rispettivamente la UNI 338 e la UNI 339, prevedono una classificazione delle filettature gas in filettature per tubazioni non a tenuta stagna sul filetto e per tubi a tenuta stagna sul filetto.
Nel primo caso il collegamento avviene con una vite e madrevite cilindrica, in cui il maggior numero di filetti per pollici rispetto alla Whitworth non basta a garantire l'ermeticità, che resta affidata alla presenza di guarnizioni.
Nel secondo caso la tenuta stagna sul filetto si ottiene invece con l'accoppiamento di una vite conica in una madrevite cilindrica o conica e viene utilizzata ad esempio nei raccordi dei tubi gas commerciali.
La filettatura gas cilindrica per accopiamenti non a tenuta stagna sul filetto è designata dalla lettera G seguita dal valore in pollici del diamtro nominale.
Nel caso delle filettature coniche a tenuta stagna sul filetto, la vecchia designazione UNI 339 indicava con Gj la filettatura cilindrica interna e con Gc la filettatura esterna conica, seguita dalla dimensione nominale espressa in pollici. La più recente norma UNI ISO 7 ha introdotto una nuova simbologia e precisamente:
-la lettera R seguita dalla lettera p e dal valore del diametro nominale per le filettature interne cilindriche (es. Rp1/2)
- la lettera R seguita dalla lettera c per le filettature interne coniche (es. Rc1/2)
-la lettera R seguita dal valore del diametro nominale per le filettature esterne coniche (es. R 1/2).
Filettature trapezoidali
Sono utilizzate per viti di manovra cioè quando, ruotando la vite o la madrevite, si vuole ottenere uno spostamento reciproco di due organi meccanici, soprattutto per viti di trasmissione di carichi di notevole entità.
Nel profilo trapezoidale il gioco tra fondo del filetto della vite e la cresta del filetto della madrevite è relativamente grande.
Le tabelle a cui fare riferimento sono le UNI ISO 2901-2904. La designazione di una filettatura trapezia si effettua indicando il simbolo Tr seguito dal diametro nominale, dal passo del profilo.
Se la vite ha più filetti, dopo il diametro nominale si indica il passo dell’elica (spostamento assiale per giro) e poi tra parentesi il passo del profilo; se la filettatura è sinistra, si aggiunge LH (Left Hand in inglese).
Ad esempio Tr 50 x 8 è una filettatura trapezia di 50 mm di diametro nominale e 8 è il valore del passo; Tr 50 x 24 (P8) LH è una filettatura sinistra trapezia a 3 principi (3 x 8 = 24).
Filettatura a dente di sega
Viene usata nei collegamenti filettati tra tubi soggetti a sforzi intensi solo in senso assiale. Ha un fianco inclinato di 3° che meglio reagisce al carico.
Tra vite e madrevite è previsto un forte gioco assiale e un centraggio sul diametro esterno. La UNIM 127 e 128 unificano rispettivamente le filettature a denti di sega normale e fine, rispettivamente indicate con SgN e SgF.
La designazione si effettua indicando il diametro nominale, seguito da uno dei due simboli visti . Ad esempio una vite con diametro nominale di 80 mm con due filetti con elica sinistra si designa con: 80 SgN 2 fil sin.
Altri tipi di filettature
Diverse altre filettature sono previste per impieghi particolari: in genere sono ricavate su componenti normalizzati e non eseguite su particolari meccanici, come spesso avviene per le filettature triangolari. Tra le filettature per impiego particolare si hanno quelle per viti autofilettanti che trovano largo impiego nell'industria automobilistica, ferroviaria, aeronautica e negli elettrodomestici: sono capaci di creare esse stesse la loro sede filettata (madrevite).
Vi sono poi altre filettature speciali tra le quali:
a) Filettature per viti da legno, unificate nella tabella UNI 699; la filettatura viene realizzata su un gambo conico con filetto relativamente piccolo rispetto al passo, e per permettere un facile avvitamento nella parte superiore del gambo l'elica media è meno inclinata rispetto alla parte inferiore; questa caratteristica crea inoltre una forte resistenza allo svitamento. La designazione avviene indicando il diametro nominale ed il riferimento alla norma. Esempio: filettatura 5 UNI 699.
b) Filettatura BA (British Association) che differisce dalla Whitworth perche ha l'angolo di 47°30', invece che di 55° e usata per diametri nominali da 0,25 a 6mm.
c) Filettatura metrica per accoppiamenti a tenuta stagna (UNI 7707)
d) Filettature tonde per attacchi di lampade, dette Edison.
4-Rappresentazione delle filettature
Gli elementi filettati vengono rappresentati in modo sintetico. Nei disegni più complessi, le viti e i bulloni non si disegnano affatto, riducendone la rappresentazione ai soli assi di simmetria corredati delle necessarie indicazioni.
Le convenzioni per la rappresentazione delle filettature nei disegni sono contenute
nelle norme UNI EN ISO 6410.
Filettature in vista
Filettature non in vista
Quando è necessario rappresentare una filettatura non in vista si ricorre a linee a tratti di tipo grosso per la cresta, di tipo fine per il fondo del filetto, analogamente alle filettature in vista.
Dalle rappresentazioni si può notare che le linee grossa e sottile, rispettivamente rappresentative della cresta e del fondo del filetto, occupano posizioni invertite nella vite e nella madrevite.
Nelle due proiezioni laterali, in particolare, risultano invertite le posizioni dei cerchi grosso e sottile.
Queste inversioni grafiche sono pienamente giustificate perchè nel perno filettato la
cresta del filetto viene a trovarsi sul diametro esterno e il fondo su quello interno, mentre nel foro filettato avviene esattamente l'opposto.
Una regola pratica fa notare che le linee grosse delimitano sempre, nella vite e nella
madrevite, la distanza misurabile.
Filettature in sezione
Le rappresentazioni del fondo e della cresta si fanno in sezione con gli stessi criteri generali della filettatura in vista, osservando che il tratteggio della superficie sezionata deve ragggiungere la linea grossa indicativa della cresta del filetto, e che nel disegno di vite e madrevite accoppiate le filettature delle viti nascondono quelle delle madreviti.
a) la filettatura è tra quelle unificate a passo grosso. In questo caso ad ogni diametro nominale corrisponde un unico passo: esse vengono perciò designate con il simbolo M seguito dal valore del diametro nominale. Esempio: per una filettatura con diametro nominale di 10mm e passo di 1,5 mm la designazione è M10.
b) la filettatura è tra quelle unificate a passo fine. In questo caso ad ogni diametro nominale corrisponde un passo diverso da quello grosso e spesso corrispondono più passi: si è perciò convenuto di designare queste filettature con il simbo M seguito dal valore del diametro nominale, poi dal segno x di moltiplicazione e infine dal valore del passo. Esempio: per una filettatura con diametro nominale 10 mm e passo di 1 mm, la designazione è M10x1. Se il passo fosse di 0,75 mm, la designazio sarebbe M10x0,75.
In alcuni casi occorrono altre precisazioni per completare l'indicazione della filettatura:
-se la filettatura ha più principi si deve aggiungere il numero dei principi seguito dall'abbreviazione fil; esempio: M18-3 fil nel caso di una filettatura a 3 principi
-se la filettatura ha elica sinistra anzichè destra si deve aggiungere l'abbreviazione sin.
esempio: M 12x1,25 sin. E’ prevista la sostituzione di sin con la sigla LH (Left Hand) accettata internazionalemente.
Filettatura Whitworth
È basata su un triangolo generatore con angolo del profilo di 55°; fondo e cresta del filetto sono arrotondati sia nella vite che nella madrevite. Le dimensioni sono espresse in frazioni della misura inglese, il pollice. Il passo è definito in base al numero z di filetti presenti su una lunghezza assiale di un pollice. Noto il numero z di filetti contenuti in un pollice, si ottiene il passo espresso in millimetri con la formula: p=25,4/z .
Si designa indicando: il diametro nominale in pollici seguito dalla lettera W. Ad esempio la filettatura da ¾ di pollice, cui corrisponde il diametro di 19,05 mm, si indica con:
3/4W
Rispetto al sistema ISO, abbiamo quindi un diverso angolo del profilo, e la presenza di un arrotondamento anche sulla cresta. Inoltre, a parità di diametro, il passo Whitworth è maggiore del passo grosso ISO.
Filettature gas
Derivate dalle filettature Whitworth, si differenziano da queste per i passi che sono più fini (ad eccezione del passo relativo ad 1/4"). La denominazione gas è dovuta all'impiego che esse ebbero inizialmente in condutture di gas.
La filettatura gas trova applicazione nei collegamenti per tubazioni e apparecchiature adibite al convogliamento dei fluidi.
La designazione della filettatura è convenzionale perchè si riferisce al diametro interno del tubo sul quale era usata quella filettatura. Cioè una filettatura gas da 1" ha un diametro esterno di vite di 33,249 mm e un tempo era appunto eseguita su un tubo che esternamente aveva questo diametro e che internamente aveva il diametro di 1" per il passaggio del fluido. Le norme UNI 150 228 e UNI 150 7, che hanno sostituito rispettivamente la UNI 338 e la UNI 339, prevedono una classificazione delle filettature gas in filettature per tubazioni non a tenuta stagna sul filetto e per tubi a tenuta stagna sul filetto.
Nel primo caso il collegamento avviene con una vite e madrevite cilindrica, in cui il maggior numero di filetti per pollici rispetto alla Whitworth non basta a garantire l'ermeticità, che resta affidata alla presenza di guarnizioni.
Nel secondo caso la tenuta stagna sul filetto si ottiene invece con l'accoppiamento di una vite conica in una madrevite cilindrica o conica e viene utilizzata ad esempio nei raccordi dei tubi gas commerciali.
La filettatura gas cilindrica per accopiamenti non a tenuta stagna sul filetto è designata dalla lettera G seguita dal valore in pollici del diamtro nominale.
Nel caso delle filettature coniche a tenuta stagna sul filetto, la vecchia designazione UNI 339 indicava con Gj la filettatura cilindrica interna e con Gc la filettatura esterna conica, seguita dalla dimensione nominale espressa in pollici. La più recente norma UNI ISO 7 ha introdotto una nuova simbologia e precisamente:
-la lettera R seguita dalla lettera p e dal valore del diametro nominale per le filettature interne cilindriche (es. Rp1/2)
- la lettera R seguita dalla lettera c per le filettature interne coniche (es. Rc1/2)
-la lettera R seguita dal valore del diametro nominale per le filettature esterne coniche (es. R 1/2).
Filettature trapezoidali
Sono utilizzate per viti di manovra cioè quando, ruotando la vite o la madrevite, si vuole ottenere uno spostamento reciproco di due organi meccanici, soprattutto per viti di trasmissione di carichi di notevole entità.
Nel profilo trapezoidale il gioco tra fondo del filetto della vite e la cresta del filetto della madrevite è relativamente grande.
Le tabelle a cui fare riferimento sono le UNI ISO 2901-2904. La designazione di una filettatura trapezia si effettua indicando il simbolo Tr seguito dal diametro nominale, dal passo del profilo.
Se la vite ha più filetti, dopo il diametro nominale si indica il passo dell’elica (spostamento assiale per giro) e poi tra parentesi il passo del profilo; se la filettatura è sinistra, si aggiunge LH (Left Hand in inglese).
Ad esempio Tr 50 x 8 è una filettatura trapezia di 50 mm di diametro nominale e 8 è il valore del passo; Tr 50 x 24 (P8) LH è una filettatura sinistra trapezia a 3 principi (3 x 8 = 24).
Filettatura a dente di sega
Viene usata nei collegamenti filettati tra tubi soggetti a sforzi intensi solo in senso assiale. Ha un fianco inclinato di 3° che meglio reagisce al carico.
Tra vite e madrevite è previsto un forte gioco assiale e un centraggio sul diametro esterno. La UNIM 127 e 128 unificano rispettivamente le filettature a denti di sega normale e fine, rispettivamente indicate con SgN e SgF.
La designazione si effettua indicando il diametro nominale, seguito da uno dei due simboli visti . Ad esempio una vite con diametro nominale di 80 mm con due filetti con elica sinistra si designa con: 80 SgN 2 fil sin.
Altri tipi di filettature
Diverse altre filettature sono previste per impieghi particolari: in genere sono ricavate su componenti normalizzati e non eseguite su particolari meccanici, come spesso avviene per le filettature triangolari. Tra le filettature per impiego particolare si hanno quelle per viti autofilettanti che trovano largo impiego nell'industria automobilistica, ferroviaria, aeronautica e negli elettrodomestici: sono capaci di creare esse stesse la loro sede filettata (madrevite).
Vi sono poi altre filettature speciali tra le quali:
a) Filettature per viti da legno, unificate nella tabella UNI 699; la filettatura viene realizzata su un gambo conico con filetto relativamente piccolo rispetto al passo, e per permettere un facile avvitamento nella parte superiore del gambo l'elica media è meno inclinata rispetto alla parte inferiore; questa caratteristica crea inoltre una forte resistenza allo svitamento. La designazione avviene indicando il diametro nominale ed il riferimento alla norma. Esempio: filettatura 5 UNI 699.
b) Filettatura BA (British Association) che differisce dalla Whitworth perche ha l'angolo di 47°30', invece che di 55° e usata per diametri nominali da 0,25 a 6mm.
c) Filettatura metrica per accoppiamenti a tenuta stagna (UNI 7707)
d) Filettature tonde per attacchi di lampade, dette Edison.
4-Rappresentazione delle filettature
Gli elementi filettati vengono rappresentati in modo sintetico. Nei disegni più complessi, le viti e i bulloni non si disegnano affatto, riducendone la rappresentazione ai soli assi di simmetria corredati delle necessarie indicazioni.
Le convenzioni per la rappresentazione delle filettature nei disegni sono contenute
nelle norme UNI EN ISO 6410.
Filettature in vistaLa cresta del filetto viene rappresentata con linea continua grossa, il fondo con linea continua fine. La distanza tra le due linee indica alI'incirca la profondità del filetto. Il limite del tratto utile di filettatura, ossia l'ultimo filetto completo, è rappresentato con una linea trasversale grossa. Facoltativi due piccoli tratti sottili e inclinati che completano la rappresentazione, indicando convenzionalmente il filetto incompleto che prosegue fino ad annullarsi dopo il limite utile. Nella vista laterale il fondo del filetto è rappresentato da circa 3/4 di circonferenza tracciata con linea continua fine. Per lasciare in evidenza questo cerchio sottile interrotto si conviene di non disegnare lo smusso della filettatura, che altrimenti lo coprirebbe del tutto.
Filettature non in vistaQuando è necessario rappresentare una filettatura non in vista si ricorre a linee a tratti di tipo grosso per la cresta, di tipo fine per il fondo del filetto, analogamente alle filettature in vista.
Dalle rappresentazioni si può notare che le linee grossa e sottile, rispettivamente rappresentative della cresta e del fondo del filetto, occupano posizioni invertite nella vite e nella madrevite.
Nelle due proiezioni laterali, in particolare, risultano invertite le posizioni dei cerchi grosso e sottile.
Queste inversioni grafiche sono pienamente giustificate perchè nel perno filettato la
cresta del filetto viene a trovarsi sul diametro esterno e il fondo su quello interno, mentre nel foro filettato avviene esattamente l'opposto.
Una regola pratica fa notare che le linee grosse delimitano sempre, nella vite e nella
madrevite, la distanza misurabile.
Filettature in sezioneLe rappresentazioni del fondo e della cresta si fanno in sezione con gli stessi criteri generali della filettatura in vista, osservando che il tratteggio della superficie sezionata deve ragggiungere la linea grossa indicativa della cresta del filetto, e che nel disegno di vite e madrevite accoppiate le filettature delle viti nascondono quelle delle madreviti.
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