El diámetro de paso aparece en dos contextos de taller mecánico completamente diferentes que comparten el mismo nombre: el diámetro que determina el ajuste de una rosca de tornillo, y el círculo de rodadura de referencia de un engranaje. Esta calculadora maneja ambos, porque la mayoría de las búsquedas de "diámetro de paso" podrían significar cualquiera de los dos dependiendo de si el lector está inspeccionando un sujetador o diseñando un tren de engranajes.
Por qué el diámetro de paso de rosca importa más que el diámetro mayor
El diámetro mayor de un tornillo es el número estampado en la parte — 1/4 in, M10, etcétera — pero no es la dimensión que determina si el tornillo realmente rosca en una tuerca con la cantidad correcta de engrane. Ese trabajo pertenece al diámetro de paso, el diámetro del cilindro imaginario donde el surco de la rosca y la cresta de la rosca son exactamente iguales en ancho. Los calibres de rosca (calibres de anillo y tapón pasa/no pasa) verifican el diámetro de paso directamente, y las clases de ajuste de rosca (2A/2B para propósito general, 3A/3B para tolerancia estricta) se especifican como una banda de tolerancia de diámetro de paso alrededor del valor teórico que calcula esta calculadora.
La fórmula PD = Diámetro Mayor − 0.6495 × Paso es la aproximación estándar para roscas en V externas de 60 grados usada tanto por el sistema Unificado en pulgadas (UNC, UNF, UNEF) como por las roscas métricas ISO. La constante proviene de la geometría de una forma de rosca de 60 grados: la altura teórica de rosca en V afilada es 0.866025 × paso, y las roscas estándar truncan tanto la cresta como la raíz, dejando 0.6495 × paso como la profundidad desde el diámetro mayor hasta la línea de paso.
Diámetro de paso de engranaje y los dos sistemas de dimensionamiento
El diámetro de paso de un engranaje es el diámetro del disco de fricción imaginario que produciría el mismo movimiento rotacional que los dientes engranados reales. Todas las demás dimensiones de engranaje — adendo, dedendo, profundidad total, distancia entre centros de dos engranajes acoplados — se derivan de este único círculo de referencia, razón por la cual es el primer número a determinar al especificar o realizar ingeniería inversa de un engranaje.
Los engranajes del sistema en pulgadas describen el tamaño del diente con paso diametral (DP): dientes por pulgada de diámetro de paso, así que PD = dientes / DP. Los engranajes del sistema métrico usan módulo en su lugar: milímetros de diámetro de paso por diente, así que PD = dientes × módulo. Los dos sistemas son recíprocos (módulo = 25.4 / DP) pero no directamente intercambiables — un engranaje de 10 DP (módulo ≈ 2.54) no engranará limpiamente con un verdadero engranaje de módulo 2.5 aunque los tamaños de diente sean cercanos, porque los perfiles de diente están cortados según estándares ligeramente diferentes.
Límites y casos extremos
La fórmula de rosca asume un perfil estándar de rosca en V externa de 60 grados (UN/UNC/UNF/ISO métrico) — no aplica a roscas Acme, de contrafuerte, de tubería (NPT) u otras formas de rosca que no son de 60 grados, las cuales usan constantes de profundidad diferentes. También calcula el diámetro de paso básico teórico, no un valor de clase de tolerancia específico; las partes reales se cortan ligeramente por debajo del tamaño (externo) o por encima del tamaño (interno) dentro de una banda de tolerancia de clase de ajuste alrededor de este número.
La fórmula de engranaje calcula el diámetro de paso estándar de profundidad completa para engranajes rectos con un número de dientes y paso diametral o módulo dados. No tiene en cuenta el desplazamiento de perfil (modificación de adendo), las diferencias de paso normal versus transversal de engranajes helicoidales, ni los engranajes internos (de anillo), todos los cuales necesitan entradas adicionales más allá de dientes y DP/módulo. Para cualquier aplicación que soporte carga o de ajuste de precisión, verifica contra el estándar ANSI/AGMA o ISO de engranajes aplicable y, para roscas, contra ASME B1.1 (Unificado) o ISO 68-1 (métrico).