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La transmisión de husillo de bolas es un conjunto que convierte el movimiento giratorio en movimiento lineal (o viceversa). Comprende un husillo de bolas y una tuerca de bolas empaquetados en un conjunto con rodamientos de bolas recirculantes. La interfaz entre el husillo de bolas y la tuerca de bolas se realiza mediante rodamientos de bolas que ruedan en hormas que concuerdan con las bolas. Con los elementos rodantes, la transmisión de husillo de bolas tiene un coeficiente de fricción sumamente bajo y tiene típicamente una eficiencia del 90%. Las fuerzas transmitidas se distribuyen entre un gran número de rodamientos de bolas, lo cual, comparativamente, produce una carga relativa baja por bola.
Montado en la base, tornillo mecanizado, clasificado como fijo
FK: Apoyo del cojinete fijo
Montado en la brida, tornillo mecanizado, clasificado como fijo
Universal Fixed Bearing Support
Flange or base mounted, screw is machined, classified fixed
BF: Apoyo del cojinete flotante
Montado en la base, tornillo mecanizado, clasificado como simple
Cojinete de apoyo flotante con brida (simple)
Montado en la brida, tornillo mecanizado, clasificado como simple
Cojinete de apoyo flotante universal (simple)
Flange or base mounted, screw is machined, classified simple
Seleccionar un conjunto de husillo de bolas para su aplicación
Un conjunto de husillo de bolas es un dispositivo mecánico que transforma el movimiento rotacional en movimiento lineal. Estos dispositivos son capaces de aplicar o soportar cargas de empuje elevadas con una fricción interna muy baja. Se fabrican con una tolerancia reducida, por lo que son ideales para usar en situaciones en las que se requiere alta precisión. La selección del conjunto de husillo de bolas más adecuado para una aplicación es un proceso iterativo que busca obtener el diseño más compacto y la solución más rentable. A continuación hay una lista (no exhaustiva) de las consideraciones de diseño más comunes para la selección de un conjunto de husillo de bolas.
Carga de compresión o tracción
Velocidad lineal
Precisión posicional y repetibilidad
Vida útil esperada
Configuración de montaje
Restricciones dimensionales
Requisitos de alimentación
Condiciones ambientales
Como mínimo, se deben conocer la carga, la velocidad lineal y la precisión posicional de diseño. Estos parámetros se usan como entradas para calcular el diámetro, el avance y la capacidad de carga del conjunto de husillo de bolas. Luego, se seleccionan los componentes individuales del husillo de bolas en función de la vida útil, las limitaciones dimensionales, la configuración de montaje y las condiciones ambientales.
Segmentos múltiples personalizados: cree tantos perfiles de movimiento como sean necesarios, defina cada uno de manera individual
Seleccione el tipo de fijación de los extremos
La fijación de los extremos son las configuraciones del rodamiento que se usan como apoyo para los extremos de un conjunto de husillo de bolas. Se muestran las tres configuraciones de fijación de extremos comunes. Una configuración apoyo fijo-apoyo libre es la que ofrece menos sustento, mientras que una configuración apoyo fijo-apoyo fijo es la que ofrece más sustento. La velocidad angular máxima del husillo y la carga de pandeo se ven afectadas por la fijación de los extremos.
Move Profile Type
El perfil de movimiento se dividirá en tres segmentos iguales de tiempo o distancia (aceleración, velocidad constante, desaceleración). Para una mayor personalización, consulte la opción Personalizar perfil de movimiento de segmentos múltiples.
Longitud roscada
Distancia entre los apoyos de los extremos (longitud roscada del husillo).
Distancia de movimiento
Distancia total que recorrerá la tuerca durante el movimiento. Esta distancia no tiene que ser necesariamente la carrera completa.
PASO 2 - Datos de la aplicación
Ingrese fuerzas de carga
Fuerzas axiales calculadas
Sistema métrico
Sistema imperial
Máx. fuerza axial
Carga de operación equivalente
Fuerza para acelerar
Distancia durante la aceleración
Fuerza con velocidad constante
Distancia con velocidad constante
Fuerza para desacelerar
Distancia durante la desaceleración
Coeficiente de fricción
Dirección del desplazamiento
Si la orientación del husillo es horizontal al suelo o vertical (perpendicular al suelo). Para todas las demás orientaciones, use la opción Personalizado y el ángulo se medirá desde el plano horizontal.
Tipo de guía de rodamiento
La carga se apoya en la guía. El coeficiente de fricción es para el sistema de guía de rodamiento. En el ejemplo anterior, la carga se apoya en el sistema de riel de perfil (bola).
Por ejemplo, si usa un rodamiento de bolas Ball Bushing, la fricción es menor de la que tendría con un rodamiento plano. Cuanto menor la fricción, menos fuerza se necesita para mover la carga con el husillo de bolas.
La fuerza de fricción se calcula con la siguiente fórmula: F = µ N
donde
F es la fuerza de fricción
µ es el coeficiente de fricción
N es la fuerza normal
Si desconoce el rodamiento de guía de la aplicación, seleccione Fluoronyliner del menú desplegable. Como el coeficiente de fricción en el más alto, esto generará “el peor escenario” para la fuerza adicional requerida para impulsar el sistema.
Cargando
Carga de compresión: fuerza que tiende a comprimir el husillo en una dirección axial.
Carga de tensión: fuerza en una dirección que tiende a estirar el husillo.
Si se selecciona tensión y compresión, se calculará la columna de pandeo.
Si solo se selecciona tensión, no se calculará la columna de pandeo.
Masa de carga
Masa de la carga = Masa del artículo a mover
La masa se usa para calcular las fuerzas de aceleración y las fuerzas friccionales.
Fuerzas axiales
Además de la masa, esta es una fuerza externa (si es que hay alguna) que se aplica a la dirección axial de la tuerca. Algunos segmentos pueden tener fuerza cero.
En función de la aplicación, es posible definir diferentes segmentos de fuerzas axiales aplicadas.
PASO 3 - Opciones de componentes
Seleccione extremos de corte, mecanización de extremos solamente o mecanización de extremos con apoyos
Debe completar el paso 1 antes de poder seleccionar apoyos en los extremos.
Resultado del tratamiento de los extremos
Fijación de los extremos:
Dirección de la tuerca:
Dirección del husillo extendido:
Apoyo izquierdo:
Apoyo derecho:
Esta herramienta le permite configurar la mecanización de los apoyos en los extremos de Thomson. Si se requiere una mecanización especial, por favor, comuníquese con Thomson.
Seleccione un estilo de tuerca
Las opciones de tuercas disponibles se basan en las selecciones que hizo hasta el momento. Consulte las tablas de la derecha.
Tuerca con brida
667 disponible
172 Sistema imperial
495 Sistema métrico
Incluye bridas roscadas integradas u opcionales.
Tuerca roscada
249 disponible
150 Sistema imperial
99 Sistema métrico
Estas tuercas vienen sin brida roscada, pero se les pueden agregar.
Tuerca cilíndrica
222 disponible
222 Sistema métrico
Compacto y adecuado para un montaje personalizado.
Tabla de disponibilidad de tuercas (La tabla se actualiza a medida que avanza en los pasos del 1 al 3)
Los códigos de los resultados de la prueba se basan en la información de la izquierda e identifican qué diámetros y avances cumplen con los criterios de su aplicación. Es posible que necesite ajustar las entradas para adaptar mejor los resultados, es decir, reducir la velocidad necesaria para aumentar el área de combinaciones de diámetro de husillo y avance exitosas.
Click any cell in the availability grid for more information.
Línea de productos en sistema imperial de Thomson
Diámetro de husillo de bolas nominal (in)
Avance (in)
0.125
0.200
0.250
0.413
0.473
0.500
0.660
1.000
1.500
1.875
2.000
0.375
0.500
0.631
0.750
0.875
1.000
1.150
1.171
1.500
2.000
2.250
2.500
3.000
4.000
Línea de productos en sistema métrico de Thomson
Diámetro de husillo de bolas nominal (mm)
Avance (mm)
2
3
4
5
10
20
25
32
40
50
10
12
16
20
25
32
40
50
63
80
Referencias
Pruebas aprobadas
Falla de carga dinámica
Falla de longitud total
Falla de pandeo (si se seleccionó compresión)
Falla de velocidad
Apoyos en los extremos seleccionados no disponibles
Falla de carga en los apoyos de los extremos
No disponible en este diámetro y avance
Apoyos en los extremos de Thomson disponibles
Las tuercas están disponibles en todos los colores (menos en gris oscuro).
De las tuercas disponibles, todos los colores (a excepción del verde) indican tuercas que generarán un porcentaje de falla.
Línea de productos en sistema imperial de Thomson
La línea de productos en sistema imperial de Thomson ofrece husillos de bolas con rosca laminada de precisión en pulgadas disponibles en un rango completo de combinaciones diámetro/avance. Las tuercas de bolas en sistema imperial incluyen sistemas de retorno externo sin precarga o con precarga de tuerca doble.
La tabla de disponibilidad de productos identifica conjuntos diámetro/avance disponibles que cumplen con las especificaciones o el perfil ingresados. Consulte las referencias de la tabla para saber si los productos están disponibles y por qué algunos de ellos no cumplen con los requisitos.
Línea de productos en sistema métrico de Thomson
La línea de productos en sistema métrico de Thomson ofrece husillos de bolas con rosca laminada de precisión P5. Las tuercas de bolas en sistema métrico incluyen sistemas con retorno interno para una operación más silenciosa y suave.
La tabla de disponibilidad de productos identifica conjuntos diámetro/avance disponibles que cumplen con las especificaciones o el perfil ingresados. Consulte las referencias de la tabla para saber si los productos están disponibles y por qué algunos de ellos no cumplen con los requisitos.
Referencias
Para todos los colores a excepción del verde, es posible que haya varios colores en la casilla que definen las razones de fallas múltiples.
Selección de los apoyos en los extremos (proceso de 3 pasos)
1Paso 1Paso 12Paso 2Paso 23Paso 3Paso 3
Paso 1
¿Cuál es la diferencia entre estas opciones? ver más
FijoLibre
LibreFijo
FijoFlotante
FlotanteFijo
FijoFijo
Paso 2
A continuación, seleccione si desea que el husillo termine en los apoyos de los extremos o que atraviese el apoyo de uno de los extremos o de ambos.
¿Cuál es la diferencia entre estas opciones? ver más
Paso 3
Por último, haga CLIC en los dos botones siguientes para seleccionar los apoyos de los extremos que desee agregar del lado derecho del conjunto.
¿No está seguro de cuáles son las diferencias entre los apoyos de los extremos o necesita más información sobre un tipo de apoyo específico? ver más
Para facilitar la comparación de precios, todos los números de pieza relevantes de la tabla de soluciones reflejarán las mismas opciones en relación con los apoyos en los extremos.
Tipos de apoyos en los extremos
En la mayoría de las aplicaciones, los extremos del husillo de bolas descansan en un cojinete. Las siguientes son las configuraciones comunes de apoyo de los extremos de un husillo de bolas:
Un par de piezas en oposición (apoyo fijo)
Un cojinete radial de ranuras profundas (apoyo flotante o simple)
Generalmente, se utilizan tres combinaciones de cojinetes de apoyo. Usar un apoyo fijo en un extremo y uno libre en el otro es la opción que ofrece menos sustento, mientras que usar apoyos fijos en ambos extremos es la opción que ofrece más sustento. Los husillos con más sustento pueden soportar cargas mayores sin flexionarse y alcanzan velocidades críticas más altas.
Dirección de las tuercas
Si el husillo es asimétrico (es decir, tiene apoyos distintos en cada extremo, por ejemplo, un apoyo fijo y otro flotante), la fábrica debe saber cómo orientar la tuerca al momento de instalarla. Si la tuerca es simétrica (igual de ambos lados), puede seleccionar la opción predeterminada (derecha) sin problemas.
Mecanizado del apoyo en el extremo
Para usar un apoyo de cojinete en un husillo de bolas, primero se debe mecanizar un cojinete liso en el husillo. El diámetro máximo del cojinete liso está limitado por la geometría del husillo. Debe mecanizarse una parte suficiente del husillo para proporcionar un reborde para asentar el cojinete. El diámetro máximo recomendado del cojinete liso generalmente es cercano al diámetro de la raíz del husillo.
Ejemplos de extremo mecanizado (arriba) y extremo mecanizado con bloque de cojinete instalado (abajo)
Para conectar un husillo de bolas a un sistema motor, se mecaniza una extensión motriz en el husillo. Cuando pida un conjunto de husillo de bolas con bloques de cojinetes o un husillo con mecanizado estándar en los extremos, es importante que especifique si desea incluir esta extensión motriz en un extremo o en ambos. La zona sombreada del diagrama representa la extensión motriz. Consulte los detalles específicos de mecanizado del extremo en el catálogo de productos o las especificaciones en el sitio web.
Selección del apoyo en el extremo
BK y BF: Configuración de montaje de base.
FK y FF: Configuración de montaje de brida.
MK: El apoyo MK es un cojinete de apoyo FK con un soporte para instalar un motor.
WK: Configuración de montaje de brida con cojinetes de mayor capacidad de carga.
Los husillos de bolas en sistema métrico y pulgadas son ideales para aplicaciones de alta precisión y carga, y están fabricados con los más altos estándares a fin de pasar del movimiento rotacional al movimiento lineal con mínima fricción interna.
¿Por qué elegir los husillos de bolas de Thomson?
No todos los husillos de bolas de precisión se crean de la misma manera. En Thomson, le prestamos especial atención al diseño, la calidad, los materiales, la fabricación y al soporte de aplicaciones. Esto nos ha destacado de la competencia y ha creado la receta ideal para lograr el éxito que se sostuvo por décadas.
Opciones de personalización
Si los husillos de bolas estándar de Thomson no satisfacen sus necesidades específicas, nuestros ingenieros expertos pueden brindarle ayuda para personalizar una solución para su aplicación. Ya sea un solo producto o una gran cantidad o que se trate de la modificación de un componente simple o de un conjunto complejo, nuestras características personalizables pueden satisfacer sus necesidades y mejorar el rendimiento de su máquina.
¿Cuándo puede comenzar?
Thomson ofrece una extensa cantidad de recursos en línea para ayudarlo en el proceso de decisión de compra sin importar en qué punto de este se encuentre:
¿Qué pueden hacer los husillos de bolas de Thomson por usted?
Con una historia de éxito mundial durante casi un siglo, los husillos de bolas de Thomson han crecido gracias a su alta calidad, su rendimiento a largo plazo y nuestro confiable soporte. Este video muestra el proceso de producción de los husillos de bolas de Thomson, la selección, las opciones de personalización, las aplicaciones, los recursos en línea y mucho más. Luego de ver el video, dirá: “¿Qué pueden hacer los husillos de bolas de Thomson por mí?”
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Presentador: Markus Brändle, especialista en línea de productos– husillos, elevadores mecánicos y LB&G Thomson Neff Industries, Alemania
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¿Cómo recargar los rodamientos en una tuerca de bolas con retorno de botón? A menudo, las tuercas de bolas métricas son tuercas de bolas con retorno de botón. Pero esta técnica también se puede usar en tuercas de bolas con retorno de tubo.
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VIDEO. Consejos técnicos: ¿Cómo pasar de una tuerca de bolas a un husillo de bolas?
¿Cómo instalar una tuerca de bolas en un husillo de un árbol?
Dado de los husillos de bolas están disponibles en ambas dimensiones, pulgadas y sistema métrico, a veces, los diseñadores comienzan el proceso de especificación por seleccionar una familia de productos con base en la unidad de medida. Esta decisión puede, de forma prematura, excluir al producto ideal para la aplicación y conducir a importantes pérdidas de tiempo, trabajo y dinero. Este artículo explica cómo las preguntas en torno a la medición y la selección centradas en el rendimiento, y no en el nombre del producto, pueden conducir a diseños de movimiento lineal más eficientes.
Los husillos de rodillos se han promovido como la única opción tecnológica para manejar grandes cargas cuando el tamaño es una limitación.Pero, en la actualidad, los avances en la tecnología de los husillos de bolas han permitido la capacidad de tolerar aplicaciones de cargas altas. Esto es importante porque los husillos de bolas de carga alta cuestan, normalmente, menos de la mitad de lo que cuesta un husillo de rodillos en puntos de rendimiento equivalente.
Los robots colaborativos (cobots) están ganando popularidad. Se utilizan en aplicaciones de producción a gran escala que involucran continuas operación de elevación, pero que siguen requiriendo la participación humana. Un fabricante francés de cobots ha desarrollado una solución que utiliza husillos de bolas y actuadores con cable en lugar de engranajes; con esta solución estableció un nuevo punto de referencia para la eficiencia y la seguridad de los cobots.
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