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2026-09-02

Cómo utilizar arandelas de seguridad: orden de montaje, par de torsión y elección de tipo para uniones atornilladas

Zhejiang Chance & Union Import and Export Co., Ltd.

Un equipo de mantenimiento de una planta de embalaje de tamaño mediano volvió a apretar el mismo soporte de accionamiento del transportador cada seis semanas durante dos años. Luego, un nuevo líder cambió la arandela plana debajo de la tuerca por una arandela de seguridad con dientes endurecidos, y el soporte mantuvo la torsión durante los siguientes trece meses de funcionamiento diario. Mismos tornillos, misma llave, misma vibración.

Ese resultado es el caso práctico para aprender a utilizar las arandelas de seguridad con disciplina. Las uniones atornilladas rara vez se aflojan porque el perno es débil; se aflojan porque la rotación roba la carga de la abrazadera unos pocos grados a la vez. Esta guía cubre el orden de ensamblaje, la selección del tipo, el comportamiento del torque y las uniones donde una arandela de seguridad es la herramienta incorrecta.

Escrito para líderes de mantenimiento, ingenieros de diseño y equipos de abastecimiento que especifican hardware de fijación.

Qué hace una arandela de seguridad y qué no puede hacer

Una arandela de seguridad funciona agregando tensión de resorte o fricción mordaz entre el sujetador y la superficie de la junta, de modo que la tuerca o la cabeza del perno resista la rotación inversa que causa la vibración. La resistencia a la rotación, no la fuerza bruta, es el valor total de la pieza.

Definición
Una arandela de seguridad es una arandela endurecida diseñada para preservar la carga de sujeción aplicando fuerza de resorte o fricción de agarre entre la cabeza de un perno o tuerca y su superficie de contacto, resistiendo el aflojamiento bajo vibración, ciclos térmicos y cargas dinámicas.

Dos mecanismos dominan la categoría. Las arandelas tipo resorte, como las arandelas helicoidales divididas, actúan como resortes comprimidos que empujan hacia atrás contra el sujetador giratorio. Las arandelas tipo diente, internas o externas, clavan dientes endurecidos en ambas superficies de contacto para que la rotación tenga que trepar o cortar el metal. Ambos enfoques sólo importan una vez que la articulación ya tiene la precarga correcta.

El par crea una carga de sujeción; El único trabajo de la lavadora es ayudar a que la articulación se mantenga. Si el par inicial es incorrecto, ninguna arandela rescatará el conjunto.

Cómo utilizar arandelas de seguridad en el orden correcto: una secuencia de montaje de cinco pasos

Instale la arandela de seguridad en el lado giratorio de la junta, directamente debajo de la cabeza de la tuerca o del perno que gira durante el apriete, de modo que su resorte o dientes luchen contra el elemento con mayor probabilidad de retroceder. En conjuntos métricos, una arandela partida endurecida fabricada según DIN 127 es la versión más eficaz de esa disposición:

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  1. Primero verifique el ajuste. El diámetro interior de la arandela debe coincidir estrechamente con el tamaño del perno; una lavadora de gran tamaño se balancea bajo carga y pierde agarre.
  2. Construye la pila en orden. Atornille a través de la junta, la arandela plana en el lado de la cabeza si la cara necesita protección, luego la arandela de seguridad en el lado de la tuerca contra la junta y la tuerca en la parte superior. Para proteger una cara mecanizada o pintada, coloque la arandela plana de sacrificio entre la arandela de seguridad y la junta, nunca entre la tuerca y la arandela de seguridad.
  3. Apriete la junta antes del torque final. Gire el sujetador hasta que la arandela se comprima; En una arandela partida, el espacio entre los extremos cortados debe estrecharse pero permanecer visible.
  4. Apriete según las especificaciones. Utilice una llave calibrada. Las roscas engrasadas alcanzan una precarga más alta con la misma lectura, así que siga la condición de lubricación indicada en las especificaciones, no solo el número.
  5. Verificar en servicio. Vuelva a verificar el torque después de las primeras horas en equipos vibratorios y reemplace cualquier arandela partida aplanada o arandela dentada con dientes redondeados.
CONSEJO
En aluminio blando o caras terminadas, deje que la arandela de seguridad muerda una arandela plana de sacrificio en lugar de la pieza misma. Mantienes la acción de bloqueo y la superficie.

Cómo utilizar arandelas de seguridad por tipo: divididas, de dientes internos y de dientes externos

Haga coincidir la lavadora con el movimiento y la superficie. Las arandelas divididas agregan resorte axial para uniones de uso liviano, los dientes externos brindan la mordida más fuerte en la cara exterior y los dientes internos se adaptan a cabezas pequeñas y trabajos de unión eléctrica.

Resumen de selección de los tres tipos de arandelas de seguridad más comunes.
Tipo Úselo para cuidado con
Arandela de resorte helicoidal partida Conjuntos métricos e imperiales de uso liviano donde el resorte axial ayuda a sujetar la tuerca Se aplana bajo exceso de torsión; débil resistencia a la vibración transversal
Arandela de seguridad de dientes externos Agarre de dientes más fuerte; soportes vibratorios, carcasas y caras rígidas debajo de cabezales grandes Los dientes estropean la superficie; una mala elección donde el acabado debe sobrevivir
Arandela de seguridad de dientes internos Tornillos avellanados y de cabeza pequeña; ampliamente utilizado debajo de los cabezales para conexión a tierra eléctrica Círculo de mordida más pequeño que los tipos externos; necesita una superficie lo suficientemente dura para morder

Las arandelas de dientes externas llevan sus dientes en el diámetro exterior, lo que amplía el círculo de mordida y proporciona la mayor resistencia a la rotación de la familia de dientes. Son los predeterminados en soportes vibratorios y carcasas de chapa metálica donde una cabeza grande se apoya en una cara rígida:

External Tooth Lock Washer Arandela de seguridad de dientes externos Descripción general del producto La arandela de seguridad con dientes externos es un accesorio de sujeción dentado con dientes que se extienden hacia afuera, diseñado para sujetar tanto la cabeza del sujetador como la superficie de contacto... Ver producto →

Las arandelas de dientes internas giran los dientes hacia adentro, metiéndolos debajo de cabezas pequeñas o avellanadas; Aparecen a menudo en conjuntos electrónicos y de puesta a tierra, donde los dientes también cortan películas de óxido ligero para mejorar el contacto eléctrico:

Internal Tooth Lock Washer Arandela de seguridad de dientes internos Descripción general del producto La arandela de seguridad con dientes internos presenta dientes orientados hacia adentro, lo que la hace ideal para usar con sujetadores de diámetro pequeño y aplicaciones que requieren un bajo... Ver producto →

Para conocer más detalladamente, consulte nuestro artículo sobre ¿Qué diferencia a las arandelas de seguridad de dientes externos de los diseños de dientes internos? .

Regla general: los dientes sólo funcionan cuando se clavan en las superficies que realmente se mueven. Un lavador de dientes que muerde una capa inferior endurecida no sirve de mucho; un lavador de dientes que muerde la cara de la articulación hace mucho.

Detalles de torsión y superficie que deciden si la cerradura se mantiene

La igualación de dureza, las caras limpias y el control honesto del torque deciden si una arandela de seguridad sobrevive en servicio, porque cada uno de esos detalles cambia la mordida o la precarga misma.

1969 Año en que Gerhard Junker publicó las pruebas de vibración transversal que aún sustentan la investigación sobre aflojamiento de pernos
DIN 127 El estándar que define las arandelas de seguridad con resorte helicoidales divididas que se utilizan en conjuntos métricos.
~120°C Límite de servicio aproximado para tuercas de seguridad con inserto de nailon, la alternativa común sin arandelas
  • Limpiar y secar ambas caras. La arena o una película de aceite debajo de una arandela dentada se comporta como un cojinete y permite que continúe la rotación.
  • Haga coincidir la dureza con la superficie. Una arandela endurecida sobre aluminio blando se clava y se incrusta, así que agregue una arandela plana más grande debajo o pase a un sujetador con bridas.
  • Respetar la lubricación. Los pares de acero inoxidable sin lubricar corren el riesgo de irritarse, mientras que las roscas engrasadas cambian la relación de torsión y tensión; ensamble según la condición que asume la especificación.
  • Apriete en etapas en juntas críticas y verifique con la hoja de especificaciones en lugar de sentir.
El exceso de torsión no aprieta una arandela de seguridad, sino que la aplana. Una vez que una arandela dividida queda al ras sin un espacio visible, la fuerza del resorte desaparece y funciona como un espaciador, no como un bloqueo.

Dónde las arandelas de seguridad son la herramienta equivocada y qué utilizar en su lugar

Evite la arandela de seguridad en juntas estructurales diseñadas, superficies de apoyo blandas y servicios a alta temperatura y, en su lugar, dedique el esfuerzo al control de precarga y al dispositivo de bloqueo adecuado.

Una arandela de seguridad encaja cuando

  • Uniones para trabajos livianos y medianos con vibración real, como soportes, carcasas y paneles
  • Caras rígidas que permiten que los dientes o los extremos del resorte se agarren correctamente
  • Temperaturas de servicio dentro del rango del material de la lavadora.
  • Ensamblajes de fácil mantenimiento donde el costo por posición importa

Elija otro método cuando

  • Conexiones estructurales donde se diseña la precarga, como marcos estructurales hexagonales pesados
  • Superficies blandas, pintadas o con revestimiento fino que no pueden morder
  • Servicio por encima de aproximadamente 120 C, donde los insertos de nailon fallan y el temperamento del resorte se relaja
  • Uniones que necesitan una carga de sujeción precisa y verificada, como marcos de prensa y equipos giratorios.
Carga de sujeción residual después de una vibración transversal severa
Par de arandelas de bloqueo en cuña 90%
Contratuerca con inserto de nailon 65%
Arandela de seguridad dentada 40%
Arandela de resorte partida 15%
Tuerca plana sobre arandela plana 5%
Resumen ilustrativo de los resultados publicados de las pruebas de vibración transversal de Junker; La carga de sujeción residual se muestra como porcentaje de la precarga inicial.

La clasificación es consistente en todas las pruebas publicadas: los dispositivos que solo funcionan con resortes se ubican cerca de la parte inferior una vez que comienza el movimiento de lado a lado, razón por la cual los ingenieros pasan a formas de dientes o pares de cuñas para vibraciones graves.

Los conjuntos para exteriores y marinos añaden corrosión al mismo problema, por lo que combinar la lavadora con accesorios de base adecuados, como pernos y arandelas de acero inoxidable , importa tanto como el propio elemento de bloqueo.

Una arandela de seguridad es un detalle de retención, no una garantía estructural. Especifíquelo donde la vibración sea real y las caras sean duras, e invierta el presupuesto de ingeniería en precarga donde la unión sea crítica.

Preguntas frecuentes sobre el uso de arandelas de seguridad

¿Dónde va la arandela de seguridad, debajo de la cabeza del perno o debajo de la tuerca?

Debajo del elemento que gira durante el apriete, que suele ser la tuerca. Si el conjunto se aprieta desde el lado del cabezal, coloque la arandela de seguridad debajo del cabezal. La regla es simple: luchar contra el bando que cambie.

¿Cómo se utilizan arandelas de seguridad con una arandela plana?

Apílelos en orden: la arandela plana contra la junta, la arandela de seguridad en la parte superior y luego la tuerca. Nunca coloque una arandela plana entre la tuerca y la arandela de seguridad; la tuerca giraría sobre una cara resbaladiza y el elemento de bloqueo perdería su agarre.

¿Qué tan apretada se debe apretar una arandela de seguridad?

Apriete según las especificaciones del sujetador para la unión, no al tacto. Deténgase cuando el espacio de la arandela dividida se estreche pero permanezca visible; una arandela deliberadamente aplanada no aporta resorte y la carga de sujeción en ese punto proviene completamente del perno.

¿Las arandelas de seguridad son reutilizables?

Trátelos como piezas de un solo uso. Es posible que una arandela partida que haya sido completamente comprimida no recupere su temperamento y una arandela con dientes redondeados no pueda volver a morder. La lavadora cuesta unos centavos; una articulación floja rara vez lo hace.