1 . Concepto C y estructura de todo tornillo B.
husillo de bolas
El husillo de bolas se compone de varios componentes, entre los que se incluyen tornillo, tuerca, bolas de acero, pieza de precompresión, inversor y dispositivo a prueba de polvo. Su función principal es convertir el movimiento giratorio en movimiento lineal, transformando el movimiento deslizante en movimiento rodante.
En 1898, se introdujo por primera vez el concepto de utilizar bolas de acero entre la tuerca y el tornillo para convertir el contacto deslizante de un tornillo tradicional en contacto giratorio. Este cambio en la fricción de deslizamiento a rodamiento permitió que el movimiento giratorio de las bolas de acero en la tuerca se transformara en movimiento lineal, lo que resultó en una mejor conversión de torque y menores problemas de posicionamiento y daños en comparación con los tornillos tradicionales.
La invención del husillo de bolas se atribuye a Rudolph G. Boehm de Texas, quien recibió una patente estadounidense en 1929. Cuando se utiliza como componente activo, la tuerca se convierte en movimiento lineal con el ángulo de rotación del husillo, guiado por especificaciones específicas. La parte pasiva se puede conectar a la tuerca mediante un soporte para tuercas.
El conjunto de husillo de bolas suele estar hecho de acero y consta de una tuerca hembra y un tornillo con una ranura helicoidal que coincide con la ranura del tornillo.
La ranura dentro de la tuerca contiene muchas bolas pequeñas de acero cromado. A medida que estas bolas circulan dentro de la tuerca, proporcionan un movimiento suave a lo largo del perno, mientras que un deflector o sistema de retorno atrapa las bolas y les permite circular a través de la tuerca.
Cuando se combina con un motor, la eficiencia de un husillo de bolas puede alcanzar el 90%. Son muy precisos, con una precisión de unas pocas milésimas de pulgada por pie.
Los husillos de bolas se utilizan en diversas industrias para un control preciso, incluidas las industrias aeroespacial, informática, electrónica, automotriz y médica.
Los husillos de bolas se emplean a menudo en procesos de fabricación como robots, líneas de montaje automatizadas, equipos de manipulación de materiales, transportadores, máquinas herramienta, control de cables y equipos de montaje de precisión.
dos . ¿Cómo funciona un husillo de bolas?
El conjunto del husillo de bolas consta de un tornillo y una tuerca, cada uno con una ranura en espiral complementaria. Las bolas ruedan dentro de estas ranuras, sirviendo como el único punto de contacto entre la tuerca y el perno.
Cuando el tornillo o la tuerca gira, las bolas se dirigen a través del deflector hacia el sistema de retorno de bolas dentro de la tuerca. Se mueven continuamente a través del sistema de retorno hasta el extremo opuesto de la tuerca de bolas y luego salen al canal roscado del husillo de bolas y la tuerca para una circulación repetida en un circuito cerrado.
La tuerca de bolas juega un papel crucial en la determinación de la carga y la vida útil del conjunto del husillo de bolas. La relación entre el número de roscas en el circuito de la tuerca de bolas y la cantidad de roscas en el husillo de bolas determina qué componente experimentará primero la falla por fatiga (desgaste).
Hay dos tipos de métodos de retorno de bolas utilizados en las tuercas de bolas: circulación externa y circulación interna.
En la circulación externa, las bolas regresan al extremo opuesto del circuito a través de un tubo de retorno, que se extiende más allá del diámetro exterior de la tuerca de bolas.
tuerca de bolas con circulación externa
La circulación interna implica que las bolas pasen o regresen a lo largo de la pared interior de la tuerca, que tiene un diámetro menor que el diámetro exterior de la tuerca de bolas.
tuerca de bolas con circulación interna
En el caso de circulación interna, la bola sigue un circuito giratorio y se ve obligada a viajar sobre la parte superior de la rosca a través del sistema de retorno. Esto se conoce como sistema de retorno interno de deflectores cruzados.
En una tuerca de bolas con deflectores cruzados, las bolas giran el eje solo una vez y el circuito se cierra mediante un deflector esférico (B) dentro de la tuerca (C), permitiendo que las bolas crucen entre ranuras adyacentes en los puntos (A) y (D). ).
tuerca de bolas con circulación interna
Cuando un husillo de bolas largo gira a alta velocidad, si su relación de esbeltez alcanza el armónico natural del tamaño del eje, puede comenzar a vibrar. Esto se conoce como velocidad crítica y puede reducir significativamente la vida útil del husillo de bolas. Se recomienda no operar el tornillo a una velocidad superior al 80% de su velocidad crítica por razones de seguridad.
Componente de tuerca de bola de rotación
En algunas aplicaciones, se requieren longitudes de eje más largas y velocidades más altas y, en estos casos, se requiere el uso de un conjunto de tuerca de bolas giratoria.
3 . B todos los fabricantes de tornillos
- Corea del Sur: SBC.
- Japón: NSK, THK, IKO.
- Suecia: SKF, Schneeberger Schneeberg.
- Alemania: IF, Rexroth.
