Una tuerca de husillo de bolas es el componente móvil que contiene bolas de acero en recirculación y pistas de rodadura helicoidales correspondientes. Junto con el eje del tornillo, convierte el movimiento giratorio en un movimiento lineal preciso con mucha menos fricción de deslizamiento que un tornillo de avance y una tuerca convencionales.
La tuerca no es simplemente un manguito roscado. Su pista de rodadura interna, tamaño de bola, sistema de retorno, precarga y relación dimensional con el eje del tornillo afectan la capacidad de carga, el juego, la suavidad de funcionamiento y la vida útil.
¿Cómo funciona una tuerca de husillo de bolas?
El eje del tornillo y la tuerca contienen pistas curvas a juego. Entre estas pistas de rodadura corren bolas de acero que transportan la carga mientras ruedan por la zona de contacto.
Cuando el tornillo gira y se impide que la tuerca gire, la tuerca se mueve linealmente un avance por cada revolución completa. Por ejemplo, un paso de 5 mm produce aproximadamente 5 mm de recorrido lineal teórico por revolución del tornillo.
Después de que las bolas llegan al final de la pista cargada, un componente de retorno las redirige al comienzo del circuito. Esta recirculación continua permite que la tuerca se desplace a lo largo del tornillo sin que las bolas abandonen el conjunto.
Partes principales dentro de una tuerca de husillo de bolas
| Parte | Función |
|---|---|
| Cuerpo de tuerca | Proporciona la canalización interna y la estructura de montaje. |
| bolas de acero | Rueda entre las pistas del tornillo y la tuerca y transmite la carga axial. |
| Sistema de retorno de bola | Devuelve las bolas al inicio de cada circuito de circulación. |
| Brida o superficie de montaje | Conecta la tuerca a la mesa de la máquina, al asiento de la tuerca o a la estructura móvil. |
| Sellos o limpiaparabrisas | Ayuda a retener el lubricante y reducir la entrada de contaminantes. |
| Puerto de lubricación | Permite que la grasa o el aceite lleguen a los contactos rodantes internos. |
Las tuercas de husillo de bolas estándar DLY utilizan acero de aleación 20CrMo. La selección del material debe combinarse con el tratamiento térmico y el procesamiento de pistas de rodadura porque las superficies cargadas requieren dureza, resistencia al desgaste y estabilidad dimensional adecuadas.
¿Cómo recirculan las bolas?
Las tuercas de bolas pueden utilizar diferentes estructuras de retorno. El método de circulación afecta las dimensiones de la tuerca, el paso adecuado, la capacidad de velocidad, el ruido y la estructura de fabricación.
Circulación interna
Un componente de retorno interno redirige las bolas a través de la rosca del tornillo hacia el circuito adyacente. Esta estructura puede producir un cuerpo de tuerca relativamente compacto y se usa comúnmente para aplicaciones de alimentación de precisión.
Circulación externa
Las bolas salen de la pista cargada a través de un tubo de retorno externo o camino de retorno y luego vuelven a entrar al circuito. La estructura externa es visible en algunos diseños de tuercas y puede acomodar diferentes disposiciones de circuitos.
Circulación de tapa final
Las tapas de los extremos guían las bolas a través de un conducto de retorno que corre a lo largo del cuerpo de la tuerca. Este diseño se asocia comúnmente con tuercas con alto contenido de plomo y aplicaciones que requieren una circulación suave a velocidades de desplazamiento más altas.
El método de circulación no se puede identificar únicamente por el diámetro del tornillo y el avance. También se debe confirmar la serie de tuercas y la estructura externa.
Tuerca simple, tuerca doble y tuerca giratoria
Tuerca de bola simple
Una sola tuerca tiene un cuerpo de tuerca principal y se usa ampliamente en equipos de automatización, enrutadores CNC, unidades de posicionamiento y sistemas de movimiento lineal en general. La holgura puede variar según la coincidencia de bolas, la precisión de fabricación y la disposición de la precarga.
Tuerca de doble bola
Una tuerca doble utiliza dos secciones de tuerca con una disposición de precarga axial entre ellas. Se selecciona cuando el juego axial reducido y la mayor rigidez son más importantes que el tamaño compacto y la menor resistencia a la marcha.
Agregar precarga no mejora automáticamente todas las máquinas. Una precarga excesiva aumenta la carga interna, el calor y el par motor y puede reducir la vida útil.
Tuerca de bola giratoria
En un montaje convencional, el tornillo gira y la tuerca se desplaza. en unsistema de tuerca de bola giratoria, el eje del tornillo permanece estacionario mientras la tuerca gira y se mueve a lo largo de él.
Esta disposición todavía produce movimiento lineal. Su principal ventaja es que un tornillo largo no necesita girar a alta velocidad, lo que ayuda a reducir el riesgo de latigazo del tornillo y limitaciones de velocidad crítica en aplicaciones de carrera larga.
¿Qué hace la precarga en una tuerca de bolas?
La precarga aplica una fuerza interna controlada entre el tornillo, las bolas y las pistas de rodadura de la tuerca. Se utiliza para reducir el juego axial y mejorar la rigidez y la respuesta de inversión.
La precarga se puede crear mediante la selección del tamaño de la bola, una estructura de paso compensado o una disposición de doble tuerca. El método apropiado depende del diseño de la tuerca y de la precisión requerida.
La precarga no debe confundirse con el grado de precisión del tornillo. La precisión describe el error de avance y posicionamiento, mientras que la precarga afecta principalmente al juego axial, la rigidez, la fricción y el torque.
¿Se puede reemplazar una tuerca de husillo de bolas por separado?
A veces se puede comprar una tuerca de bolas como pieza de repuesto, pero no es suficiente igualar sólo el diámetro nominal del eje. Una "tuerca de bolas de 16 mm", por ejemplo, puede tener diferentes conductores, dimensiones de brida, estructuras de circulación y geometría de canalización interna.
Antes de pedir una tuerca de repuesto, confirme:
- Serie de tuercas y número de modelo completo.
- Diámetro del eje del tornillo
- Paso de tornillo
- Forma de brida y posiciones de los orificios de montaje
- Longitud del cuerpo de la tuerca y diámetro exterior.
- Estructura de circulación
- Espacio libre o precarga requerido
- Posición del puerto de lubricación
Incluso cuando dos tuercas tienen dimensiones externas similares, es posible que sus canales internos no coincidan con el tornillo existente. Si no se puede confirmar de manera confiable el modelo original, ordenar un conjunto de tornillo y tuerca coincidentes es generalmente más seguro que forzar una tuerca no coincidente en el eje.
¿Por qué no se debe quitar una tuerca directamente?
Si se saca una tuerca de bolas directamente del tornillo sin manguito de transferencia ni mandril, las bolas pueden abandonar sus vías de circulación y caerse. Un rearmado incorrecto puede alterar la distribución de las bolas, la precarga y la suavidad de funcionamiento.
Cuando sea necesario retirarlo, coloque una funda de transferencia del tamaño correcto contra el extremo del tornillo y gire lentamente la tuerca sobre la funda. Mantenga la tuerca alineada durante todo el proceso.
No agregue bolas de reemplazo arbitrarias. El diámetro y la agrupación de las bolas afectan el juego interno y la precarga, por lo que se debe confirmar la especificación correcta antes de reconstruir una tuerca.
Cómo seleccionar la tuerca de husillo de bolas correcta
Comience con el diámetro y el avance del tornillo, luego evalúe la carga, la velocidad de desplazamiento requerida, el espacio de montaje, la forma de la brida, el juego, la rigidez y la disposición de la lubricación.
- Carga:Confirme la carga dinámica, la carga estática y las condiciones de impacto.
- Dirigir:Seleccione según el recorrido por revolución, la velocidad y los requisitos del motor.
- Exactitud:Haga coincidir la precisión del tornillo con las necesidades de posicionamiento de la máquina.
- Reacción:Decida si se requiere juego normal, precarga o una tuerca doble.
- Montaje:Verifique la brida, el asiento de la tuerca y el espacio de instalación disponible.
- Ambiente:Considere la contaminación, la temperatura y el acceso a la lubricación.
DLY suministra estándar y personalizadotuercas de husillo de bolas, incluidas SFU, SFA, SFE, SFY, SFNU, SFS y estructuras de doble tuerca. Los conjuntos de husillos de bolas compatibles y de reemplazo solo de tuerca se pueden verificar de acuerdo con el modelo, dibujo o muestra existente.
Para aplicaciones que requieren mayor precisión de avance, consulte el disponiblehusillo de bolas rectificado de precisiónopciones.
¿Necesita identificar o reemplazar una tuerca de husillo de bolas?
Envíe a DLY el modelo completo, diámetro del tornillo, paso, dimensiones de la brida y fotografías claras. Si está disponible, incluya el dibujo antiguo de tornillos y tuercas.
Correo electrónico: export@dlybearing.com
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