La principal diferencia entre un husillo de bolas de tuerca simple y de tuerca doble no es simplemente el número de cuerpos de tuerca. Los dos diseños utilizan enfoques diferentes para controlar el juego axial, la precarga y la rigidez, lo que afecta la longitud de montaje, el par de accionamiento, el comportamiento de posicionamiento y el costo.
Un husillo de bolas de una sola tuerca es generalmente más compacto y económico. Un husillo de bolas de doble tuerca proporciona más flexibilidad para aplicar precarga entre dos secciones de tuerca y se selecciona comúnmente cuando la rigidez axial y la precisión de inversión estable son importantes. Sin embargo, una tuerca doble no es automáticamente más precisa, más fuerte o más-duradera en cada aplicación.
La elección correcta debe basarse en el juego requerido, la rigidez axial, la carga, la velocidad, el ciclo de trabajo y el espacio de instalación disponible en lugar de asumir que dos tuercas siempre son mejores que una.
Husillo de bolas de tuerca única
Un husillo de bolas de tuerca única utiliza un cuerpo de tuerca que contiene uno o más circuitos de circulación de bolas. Su longitud total más corta lo hace adecuado para máquinas con espacio de instalación limitado y para ejes de posicionamiento de uso general-donde no se requiere una rigidez axial extrema.
Una tuerca única estándar puede tener una cantidad específica de juego axial, pero esto no es cierto para todos los diseños de tuerca. Algunas tuercas individuales se pueden precargar a través de bolas de gran tamaño, ranuras-desplazadas u otras disposiciones de contacto interno. Por lo tanto, el juego real debe confirmarse a partir de la especificación de la tuerca en lugar de inferirse del número de tuercas.
Ventajas típicas:
- Longitud de tuerca más corta e instalación más compacta
- Menor peso y estructura de montaje más sencilla
- Costo de compra generalmente más bajo
- Adecuado para muchas aplicaciones estándar de automatización y alimentación CNC
- Disponible con configuraciones de espacio libre, de poco-espacio libre o precargadas, según el diseño.
DLY SFU es una serie de tuerca única tipo brida-de uso común. Su idoneidad aún depende del diámetro seleccionado, el paso, la precisión de fabricación y el juego axial requerido.
Husillo de bolas de doble tuerca
Un husillo de bolas de doble tuerca utiliza dos secciones de tuerca en el mismo eje del husillo. Un espaciador u otra estructura de ajuste crea un desplazamiento axial relativo controlado entre las dos tuercas. Esto coloca las áreas de contacto de la bola en direcciones opuestas y reduce o elimina el juego axial mensurable.
La precarga también aumenta la rigidez axial alrededor de la posición neutral. Esto puede mejorar la estabilidad del movimiento cuando el eje cambia de dirección o experimenta fuerzas axiales alternas. Las ventajas y desventajas son una mayor longitud de tuerca, una mayor carga interna, un mayor par de arranque y un control de montaje más exigente.
Ventajas típicas:
- Juego axial controlado mediante precarga de doble-tuerca
- Mayor rigidez axial que una tuerca de tipo -con juego comparable
- Comportamiento de inversión más estable bajo carga axial cambiante
- Adecuado para ejes de máquinas sensibles a la pérdida de movimiento y al desplazamiento elástico
DLY suministra husillos de bolas de doble tuerca DFU y DFI. DFU utiliza una configuración de brida estilo DIN-, mientras que DFI utiliza una estructura de doble tuerca de circulación interna-con una brida y disposición de montaje diferentes. Se debe comprobar la envoltura de la tuerca y el plano de montaje antes de sustituir una serie por otra.
Tuerca simple versus tuerca doble
| Comparación | Husillo de bolas de tuerca única | Husillo de bolas de doble tuerca |
|---|---|---|
| Estructura | Un cuerpo de tuerca compacto | Dos secciones de tuerca con una estructura de ajuste de precarga- |
| Juego axial | Depende del diseño interno y de la combinación de bolas. | Normalmente controlado mediante precarga entre las dos tuercas. |
| Rigidez axial | Adecuado para movimiento general; También están disponibles versiones precargadas. | Generalmente más alto en comparación con una tuerca de tipo-espacio libre de tamaño similar |
| Comportamiento de reversión | Depende en gran medida del juego axial especificado | Más adecuado para reversiones frecuentes cuando la precarga se especifica correctamente |
| par motor | Generalmente es más bajo para un diseño no-precargado | Generalmente es mayor porque la precarga aumenta la resistencia interna. |
| Generación de calor | Generalmente es más bajo cuando se aplica poca o ninguna precarga. | Puede ser mayor, especialmente a alta velocidad o precarga excesiva |
| Espacio de instalación | Más corto y más fácil de colocar en equipos compactos | Requiere mayor longitud de montaje axial |
| Sensibilidad de montaje | Relativamente simple, aunque la alineación sigue siendo importante | Más sensible a desalineaciones y errores de configuración-de precarga |
| Costo | Generalmente más bajo | Generalmente más alto debido a componentes adicionales y ajustes. |
| Selección típica | Ejes de posicionamiento compactos y{0}}de uso general | Ejes que requieren mayor rigidez e inversión direccional estable |
La reacción no es la precisión del plomo
La precisión del juego y del avance describen diferentes características de rendimiento y no deben usarse indistintamente.
- Juego axial o juegoes el movimiento axial relativo que se produce antes de que la dirección del contacto cambie después de la inversión.
- Precisión de plomodescribe qué tan cerca sigue el recorrido real del recorrido nominal sobre una longitud de tornillo especificada.
- RepetibilidadDescribe la consistencia con la que un eje regresa a la misma posición ordenada.
- Rigidez axialdescribe cuánto desplazamiento elástico se produce bajo una fuerza axial aplicada.
Una tuerca doble puede reducir el juego, pero no mejora automáticamente la precisión del avance de fabricación del eje del tornillo. De manera similar, seleccionar un tornillo de tierra C5 no garantiza por sí solo un juego cero si el conjunto de tuerca tiene un juego axial mensurable.
¿Una tuerca doble soporta el doble de carga?
No necesariamente. Dos secciones de tuerca no significan que la carga externa permitida se duplique automáticamente. La carga dinámica nominal y la carga estática deben tomarse de los datos del conjunto de tuerca completo.
En una tuerca doble precargada, parte de la capacidad de contacto interno ya se utiliza para mantener la precarga antes de aplicar la carga de trabajo externa. A medida que la carga externa cambia de dirección y magnitud, también cambia la distribución de carga entre las dos secciones de tuerca.
Por lo tanto, se debe seleccionar una tuerca doble principalmente para controlar la holgura y la rigidez, a menos que sus capacidades de carga publicadas confirmen específicamente una carga permisible más alta. Para equipos de alto-empuje, se deben verificar el diámetro, el tamaño de la bola, la geometría de contacto, la capacidad de carga y la vida útil esperada.
¿Dura más una tuerca doble?
La cantidad de nueces por sí sola no determina la vida útil. La precarga correctamente controlada puede reducir el impacto durante la marcha atrás y mejorar la estabilidad del movimiento, pero la precarga también crea una carga interna entre la bola-y-la pista. Si es mayor de lo que requiere la aplicación, el par de operación, la temperatura y la tensión de contacto-de rodadura aumentan.
La vida útil del husillo de bolas depende de la carga axial equivalente real, la precarga, la velocidad, la lubricación, la protección contra la contaminación, la alineación y el ciclo de trabajo. Una tuerca simple correctamente seleccionada puede durar más que una tuerca doble mal instalada o excesivamente precargada.
Cuándo elegir una sola tuerca
Un husillo de bolas de tuerca única suele ser la opción más práctica cuando:
- Se deben minimizar la longitud de montaje y el peso de la máquina.
- La aplicación puede aceptar el juego axial especificado.
- El movimiento es principalmente en una dirección o la precisión de la inversión no es crítica.
- Las prioridades son un par de accionamiento bajo y una menor generación de calor.
- La máquina utiliza compensación o retroalimentación de circuito cerrado-para el posicionamiento.
- El control de costes es más importante que la máxima rigidez axial
Los ejemplos típicos incluyen mecanismos de embalaje, ejes de manipulación de materiales, equipos de automatización general, unidades de posicionamiento compactas y máquinas CNC cuyo espacio libre requerido puede cumplirse con la especificación de tuerca única seleccionada.
Cuándo elegir una tuerca doble
Se debe considerar un husillo de bolas de doble tuerca cuando:
- El eje cambia de dirección con frecuencia.
- El movimiento perdido axial debe controlarse estrictamente
- Se requiere una mayor rigidez axial bajo cargas alternas
- Las fuerzas de corte o de proceso cambian de dirección durante la operación
- La máquina tiene suficiente espacio axial para el conjunto de tuerca más largo.
- El motor y la estructura de soporte pueden acomodar el par de precarga adicional.
Los husillos de bolas de doble tuerca se utilizan a menudo en ejes de alimentación CNC de precisión, equipos de rectificado, sistemas de inspección y etapas de automatización donde la estabilidad de la inversión y la rigidez son más importantes que el tamaño o el costo mínimo.
Errores de selección que se deben evitar
Suponiendo que cada tuerca tiene un alto juego
Las tuercas individuales están disponibles con diferentes disposiciones de holgura y precarga. Siempre verifique la especificación real del juego-axial en lugar de juzgar únicamente por el número de tuercas.
Uso de la precarga máxima de forma predeterminada
Más precarga no siempre es mejor. Una precarga excesiva puede aumentar el par del motor, la temperatura de funcionamiento y el desgaste, al tiempo que hace que el conjunto sea más sensible a errores de montaje.
Ignorar la longitud de instalación de la tuerca
Un conjunto de tuerca doble es considerablemente más largo que una tuerca simple comparable. El diseño de la máquina debe proporcionar suficiente carrera, longitud de carcasa y acceso para el montaje y la lubricación.
Uso del tipo de tuerca para reemplazar el cálculo de carga
Ni SFU ni DFU deben seleccionarse únicamente a partir de un nombre de aplicación como "CNC" o "automatización". Aún se deben calcular el diámetro del tornillo, el paso, la capacidad de carga dinámica, la capacidad de carga estática, la velocidad crítica, el límite de pandeo y la vida útil requerida.
Cómo tomar la decisión final
| Prioridad de aplicación | Selección inicial | Confirmar antes de realizar el pedido |
|---|---|---|
| Tamaño compacto y transmisión económica. | tuerca única | Juego permitido y carga nominal |
| Posicionamiento frecuente hacia adelante y hacia atrás | Tuerca simple o doble de poco-espacio libre | Error de inversión, precarga y par motor. |
| Mayor rigidez axial | Tuerca doble precargada | Rigidez requerida y temperatura de funcionamiento. |
| Operación de alta-velocidad | Depende de la precarga requerida y del diseño de la tuerca. | Límite de velocidad, generación de calor y lubricación. |
| Alta carga axial externa | Seleccione por carga nominal, no por número de tuercas | Carga dinámica, carga estática y vida calculada. |
Si la serie de tuercas requerida ya se ha reducido a SFU o DFU, consulta la información más específica-del modelo.Comparación de husillos de bolas SFU y DFU. Para conocer la estructura y la disposición de precarga de dos-conjuntos de tuercas, visite elPágina de husillo de bolas de doble tuerca DLY.
Conclusión
Un husillo de bolas de tuerca única es compacto, económico y adecuado para una amplia gama de sistemas de movimiento general. Un husillo de bolas de doble tuerca utiliza una precarga controlada entre dos secciones de tuerca para reducir el juego axial y aumentar la rigidez, lo que lo hace más adecuado para ejes que experimentan inversiones frecuentes o fuerzas axiales cambiantes.
La doble tuerca no significa automáticamente el doble de capacidad de carga, una mayor precisión del avance o una vida útil más larga. La elección final debe basarse en el juego axial especificado, la rigidez, el par de accionamiento, la capacidad de carga, la velocidad, el espacio de instalación y las condiciones de funcionamiento de toda la máquina.
DLY suministra tuerca simple y tuerca dobleconjuntos de husillos de bolas, incluidas las series SFU, DFU y DFI, con opciones C7 laminadas y C5 terrestres. El mecanizado del extremo-del eje se puede completar de acuerdo con el dibujo del cliente y la disposición de la unidad-de soporte correspondiente.
