Un soporte deficiente en los sistemas de movimiento provoca vibraciones, desalineaciones y desgaste prematuro. Una unidad de soporte de husillo a bolas fiable garantiza precisión, rigidez y una vida útil prolongada. Esto es lo que necesita saber.
Las unidades de soporte de husillos a bolas son componentes esenciales que aseguran y estabilizan los conjuntos de husillos a bolas, garantizando un movimiento preciso, una reducción de las vibraciones y una durabilidad a largo plazo en las aplicaciones industriales más exigentes.
Siga leyendo para conocer las estructuras, los tipos y las ventajas del diseño.
¿Cuáles son los componentes de un husillo de bolas?
Un husillo de bolas es un actuador lineal mecánico que transforma el movimiento de rotación en movimiento lineal mediante un eje roscado y una tuerca de bolas con rodamientos de bolas recirculantes. Para funcionar eficazmente, el sistema de husillo a bolas requiere una alineación y un soporte precisos, y ahí es donde el unidad de soporte del husillo de bolas entra en juego.
Los componentes clave de un sistema de husillo de bolas incluyen:
Eje de tornillo: Varilla roscada larga que proporciona la trayectoria para el movimiento lineal. Las roscas se laminan o rectifican para aplicaciones específicas.
Tuerca esférica: Envuelve las bolas y se desplaza a lo largo del eje del tornillo, transfiriendo el movimiento giratorio en movimiento lineal.
Rodamientos de bolas: Las bolas de recirculación entre la tuerca y el eje del tornillo reducen la fricción y permiten un movimiento de alta eficiencia.
Unidades de apoyo: Situadas en ambos extremos del tornillo, estas unidades constan de cojinetes y alojamientos precargados que proporcionan rigidez, apoyo axial y alineación.
Acoplamientos y soportes de motor: Permite conectar el tornillo a un motor para su accionamiento.
Sin las unidades de soporte adecuadas, el eje del tornillo puede desviarse bajo carga, introduciendo holgura y reduciendo la precisión del sistema. Las unidades de soporte de alto rendimiento minimizan este riesgo al ofrecer un soporte de extremo seguro y absorber las fuerzas axiales y radiales.
Tipos de unidades de soporte de husillos de bolas
Las unidades de soporte de husillos a bolas se presentan en varios tipos para adaptarse a diferentes requisitos de montaje, condiciones de carga y especificaciones de rendimiento. Se suelen clasificar en función de su ubicación en el husillo y del tipo de rodamientos utilizados.
1. Unidades fijas de apoyo (por ejemplo, tipos BK, FK, EK, FK)
Se montan en el extremo de accionamiento del tornillo. Incorporan dos rodamientos de contacto angular con ajustes precargados para proporcionar soporte axial y radial. Estas unidades son fundamentales para aplicaciones que requieren gran precisión de posicionamiento y rigidez.
2. Unidades de apoyo flotantes o simples (por ejemplo, tipos BF, EF, FF)
Situadas en el extremo opuesto del lado fijo, estas unidades de soporte suelen utilizar rodamientos radiales simples. Su función principal es guiar el tornillo al tiempo que permiten la expansión térmica, evitando la flexión o la acumulación de tensiones.
3. Tipos compacto y de brida
Algunas unidades están diseñadas con una carcasa de tipo brida que permite el montaje frontal en el bastidor de la máquina. Las unidades compactas son ideales para aplicaciones con limitaciones de espacio y diseños ligeros.
4. Kits estandarizados premecanizados
Fabricantes como LIMON ofrecen unidades de soporte que se adaptan al mecanizado estándar del extremo del eje del husillo de bolas. Estas unidades garantizan una integración perfecta, un ajuste de precisión y un montaje rápido.
La selección adecuada de los tipos de unidades de soporte garantiza un rendimiento óptimo, un juego mínimo y un desgaste mecánico reducido en el sistema de husillo de bolas.
Estructura y características del soporte del husillo de bolas
La unidad de soporte del husillo de bolas es un conjunto compacto diseñado para alojar rodamientos de precisión dentro de una caja rígida, proporcionando soporte estructural al eje del husillo de bolas.
Las principales características estructurales son:
Rodamientos de contacto angular precargados
El soporte del extremo fijo utiliza rodamientos dobles de contacto angular precargados en fábrica para eliminar el juego axial. Esto mejora la precisión de posicionamiento y la rigidez bajo carga.Carcasa de alta rigidez
Las unidades de soporte están mecanizadas en acero o aleación de aluminio para proporcionar una excelente rigidez. Los tratamientos superficiales como el óxido negro o el anodizado ayudan a resistir la corrosión.Sellado y engrase
Las juntas de alta calidad protegen los rodamientos de los contaminantes. La mayoría de las unidades de soporte están preengrasadas y selladas de por vida, lo que elimina la necesidad de mantenimiento rutinario.Precisión de posicionamiento
La estructura de soporte integra orificios para pasadores o superficies de base mecanizadas para garantizar la alineación con el eje del husillo de bolas y el sistema de eje lineal.Características de fácil instalación
Las unidades de soporte están diseñadas con orificios de montaje pretaladrados e interfaces normalizadas para alinearse con los bastidores de las máquinas. Esto simplifica el montaje y reduce el tiempo de instalación.
Estos elementos estructurales garantizan un movimiento suave y preciso a la vez que soportan el empuje axial y mantienen la alineación de los tornillos, incluso en entornos de alta velocidad y alta carga.
Utiliza el rodamiento óptimo
El rendimiento de un unidad de soporte del husillo de bolas depende en gran medida del tipo y la calidad del rodamiento utilizado. La selección óptima del rodamiento influye directamente en la manipulación de la carga, la resistencia a las vibraciones y la vida útil del sistema.
Rodamientos de Bolas de Contacto Angular (ACBB)
Son los rodamientos más utilizados en las unidades de apoyo fijas. Están diseñados para soportar cargas radiales y axiales y suelen montarse por parejas con configuración espalda contra espalda o cara contra cara. Los rodamientos de contacto angular precargados eliminan el juego y aumentan la rigidez.
Rodamientos radiales de bolas
Utilizados en unidades de soporte flotantes o simples, estos rodamientos soportan cargas radiales y permiten el movimiento axial para adaptarse a la dilatación térmica. Aunque son menos rígidos que los de tipo angular, desempeñan un papel fundamental en los sistemas de carrera larga.
Opciones de precarga de los rodamientos
Fabricantes como LIMON ofrecen unidades de apoyo con precarga ajustada de fábrica. Esto minimiza los errores de montaje, garantiza una rigidez constante y mejora la respuesta dinámica. Las aplicaciones de alta precisión suelen requerir rodamientos de las clases C3 o C5 con husillos de bolas de la misma calidad.
Sellado y lubricación
Los rodamientos del interior de las unidades de soporte están sellados y rellenos de grasa de alto rendimiento. Esto garantiza un funcionamiento suave, una vida útil prolongada y protección frente a contaminantes, especialmente importante en entornos polvorientos o corrosivos.
La elección de la configuración óptima de los rodamientos garantiza la estabilidad a alta velocidad, el control preciso del movimiento y la fiabilidad a largo plazo del sistema de husillo de bolas.
Formas de las unidades de apoyo
Las unidades de soporte de husillos de bolas tienen varias formas y configuraciones para satisfacer las diversas necesidades de los entornos industriales. Comprender las diferencias ayuda a elegir el factor de forma adecuado para el diseño de la máquina.
Tipo de brida
Las unidades de tipo brida (por ejemplo, FK, FF) presentan una brida circular o rectangular que permite el montaje frontal. Son habituales en máquinas con una profundidad de montaje limitada o en las que resulta más fácil la alineación desde la parte frontal.
Tipo de bloque
Los soportes tipo bloque (por ejemplo, BK, BF, EK, EF) están diseñados como bloques cúbicos con orificios de montaje en la parte inferior. Ofrecen una excelente estabilidad y se utilizan ampliamente en instalaciones horizontales y verticales.
Tipo compacto
Algunos sistemas requieren unidades de soporte compactas que minimicen el uso de espacio. Son ideales para aplicaciones ligeras o máquinas de espacio limitado, sin comprometer la rigidez.
Diseños de tipo abierto y cerrado
Las unidades de soporte pueden tener una carcasa abierta para permitir el acceso para la lubricación o los ajustes, mientras que los diseños cerrados proporcionan una mejor estanqueidad y protección.
La elección de la forma depende de:
Método de montaje (horizontal, vertical, invertido)
Disposición del bastidor de la máquina
Dirección de la carga y acceso para el mantenimiento
Los fabricantes suelen proporcionar archivos CAD detallados y especificaciones para garantizar un ajuste adecuado dentro del diseño del sistema.
Compacto y de fácil instalación
Las modernas unidades de soporte de husillos a bolas están diseñadas para un montaje rápido y una integración compacta en los sistemas de las máquinas. El ahorro de tiempo durante el montaje se traduce en menores costes operativos y mayor productividad.
Interfaces normalizadas
La mayoría de las unidades de soporte son compatibles con las especificaciones estándar de mecanizado de los extremos (por ejemplo, diámetro del rodamiento, ranura del anillo elástico, resalte del eje). Esto garantiza la compatibilidad "plug-and-play" con los husillos a bolas premecanizados.
Diseños premontados
Fabricantes como LIMON suministran unidades premontadas con rodamientos precargados, lubricados y sellados. Esto elimina la necesidad de instalar y ajustar manualmente los rodamientos.
Huella mínima
Los diseños de cuerpo compacto permiten diseños de máquina más ajustados, especialmente en sistemas multieje o soluciones de automatización portátiles.
Montaje rápido
Las unidades de soporte incluyen orificios roscados o pasantes que se alinean con las superficies de montaje. Los pasadores o elementos de fijación garantizan una alineación correcta con el eje de movimiento lineal.
Funcionamiento sin mantenimiento
Gracias al engrase y sellado en fábrica, la mayoría de las unidades de soporte no requieren mantenimiento periódico. Esto reduce el tiempo de inactividad, mejora el MTBF (tiempo medio entre fallos) y aumenta la fiabilidad de la máquina.
Estas características hacen que las unidades de soporte sean fáciles de implantar en distintas aplicaciones, desde centros de mecanizado CNC hasta sistemas de manipulación de semiconductores y plataformas de impresión 3D.
Resumen
Las unidades de soporte de husillos de bolas proporcionan estabilidad, precisión y simplifican el montaje, lo que es fundamental para maximizar el rendimiento y la vida útil de los sistemas de movimiento lineal.Para más información, póngase en contacto con [email protected]
