Conversión de parámetros del cono
La conicidad 1:N se define mediante la diferencia de diámetros: (diámetro mayor − diámetro menor) : longitud del cono = 1 : N.
Conversión de conicidad y transmisión de fuerza
Calculadora de conicidad y multiplicación de fuerza
Convierta el ángulo total, el semiángulo y la conicidad 1:N, y estime la multiplicación de fuerza
Alcance de la herramienta
Convierta los parámetros habituales de un cono: ángulo total, semiángulo, conicidad 1:N, diámetros mayor y menor y longitud. Introduzca la tracción axial y el coeficiente de rozamiento para estimar la multiplicación de fuerza y la fuerza radial en mandriles expansibles, pinzas, casquillos cónicos y mecanismos de tracción. El resultado sirve para selección preliminar y consulta técnica; no es un valor definitivo de producción o seguridad.
Limitación: la herramienta utiliza relaciones geométricas y un modelo simplificado de cuña. No debe aplicarse directamente en producción. La fuerza real, la liberación de la pieza y la deformación dependen del contacto, el rozamiento, la lubricación, el material, las ranuras del casquillo, las tolerancias y el retorno. Deben comprobarse mediante diseño detallado, pruebas de amarre e inspección. El sitio no asume responsabilidad por riesgos de producción derivados del resultado.
Módulos de conversión y estimación
Calcular a partir de las dimensiones
Estimación de multiplicación de fuerza
Resultados principales
Ángulo total--
Semiángulo--
Conicidad 1:N--
Multiplicación teórica de fuerza--
Multiplicación corregida por rozamiento--
Fuerza radial teórica--
Fuerza radial de referencia con rozamiento--
Tabla orientativa de ángulos habituales
| Conicidad 1:N | Ángulo total | Semiángulo | Variación de diámetro por cada 100 mm | Multiplicación teórica | Observación |
|---|
Explicación de resultados
Criterios de cálculo
Se utiliza diferencia de diámetros = D − d, N = L / (D − d) y ángulo total = 2 × atan((D − d) / (2 × L)). No se extrapolan entradas inválidas.
Definición de conicidad
La conicidad 1:N se define como (diámetro mayor − diámetro menor) : longitud = 1 : N. Por tanto, el semiángulo es atan(1 / (2N)).
Multiplicación de fuerza y rozamiento
La relación teórica es 1 / tan(semiángulo). El modelo simplificado con rozamiento utiliza 1 / tan(semiángulo + ángulo de rozamiento), donde el ángulo de rozamiento es atan(μ).
Autobloqueo y liberación
Si el semiángulo es menor o próximo al ángulo de rozamiento, el mecanismo puede autobloquearse o presentar dificultad de liberación. También influyen el contacto, la lubricación, la elasticidad, las ranuras, las tolerancias y el mecanismo de retorno.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre ángulo total y semiángulo?
El ángulo total se mide entre ambos lados del cono. El semiángulo se mide entre un lado y el eje. El ángulo total es el doble del semiángulo.
¿Qué significa una conicidad 1:N?
En esta herramienta se utiliza la diferencia de diámetros: (diámetro mayor − diámetro menor) : longitud = 1 : N. Una conicidad 1:10 representa una variación de diámetro de 1 mm en 10 mm de longitud.
¿Qué ángulo corresponde a una conicidad 1:10?
Con esta definición, el semiángulo es aproximadamente 2,862° y el ángulo total, 5,725°. El diseño final exige revisar el contacto, el rozamiento y la liberación.
¿Un ángulo menor siempre multiplica más la fuerza?
En el modelo teórico, sí. Sin embargo, también aumenta el riesgo de autobloqueo, la dificultad de liberación y la sensibilidad a las tolerancias de fabricación.
¿Por qué el rozamiento reduce la multiplicación efectiva?
El rozamiento consume parte de la fuerza axial y modifica la resultante sobre la superficie cónica. Un mayor rozamiento reduce la multiplicación corregida y puede dificultar la liberación.
¿Cuándo puede autobloquearse un cono?
Cuando el semiángulo es menor o próximo al ángulo de rozamiento. En mandriles, pinzas y casquillos cónicos deben comprobarse la lubricación y la fiabilidad del retorno.
¿Conviene siempre un ángulo pequeño en un mandril expansible?
No. Aumenta la multiplicación de fuerza, pero también el riesgo de autobloqueo y la sensibilidad a errores. En piezas de pared delgada deben controlarse la presión de contacto y la deformación.
¿Puede utilizarse directamente la fuerza radial estimada?
No. Se obtiene de la geometría y de un modelo simplificado de cuña. Sirve para una evaluación inicial; la fuerza definitiva exige diseño detallado y pruebas de amarre.
¿Cuándo debo enviar planos para revisión técnica?
Cuando se trate de pared delgada, altas revoluciones, grandes fuerzas de corte, casquillos especiales, mandriles expansibles o requisitos exigentes de liberación.