Tornillo de bolas o husillo de bolas

Definición de los husillos de bolas de precisión

El husillo de bolas de precisión es un conjunto de accionamiento que posee bolas como elementos de rodadura.Este permite la conversión del movimiento de rotación al de traslación y viceversa.Así de simple como se describe la función elemental de los husillos de bolas de precisión, son las diversas formas de ejecuciones y requerimientos en la práctica.

Ilustración 1manual SNK

Coeficiente de carga dinámica (Ca)

Se utiliza para medir la fatiga en la vida de los husillos de bolas. La vida nominal se calcula siendo la carga axial constante en magnitud y dirección, actuando centralmente y bajo la cual se alcanza un millón de revoluciones.

Duración de vida nominal L10

Es el numero de revoluciones (o el número de horas de trabajo a una velocidad constante) que el husillo de bolas es capaz de resistir antes de que aparezca la primera señal de fatiga en alguna de las superficies de rodadura.

De todos modos se ha demostrado tanto a través de ensayos de laboratorio como por la experiencia práctica que los husillos de bolas idénticos trabajando bajo condiciones idénticas tienen distintas duraciones de vida, a pesar del termino “vida nominal”, la duración de vida que sobrepasa el 90 % de una gran cantidad de husillos de bolas, trabajando bajo condiciones idénticas (alineación, cargas aplicadas axiales y centradas, velocidad, aceleración, lubricación y temperatura).

Duración de vida

El fallo normalmente viene dado por desgaste, no por fatiga; desgaste del sistema de recirculación, corrosión, contaminación y, más generalmente, por perdida de características funcionales requeridas por la aplicación.

También deben considerarse las necesidades estructurales como la fuerza de los extremos del husillo y la fijación de la tuerca, debido a las cargas aplicadas sobre esos elementos en funcionamiento. Para alcázar la vida L10 está permitida una carga media del 80 % y una carrera mayor de 4 veces su paso.

Límite de velocidad permisible

Es aquella velocidad la cual un husillo no puede exceder en ningún momento. Generalmente es la velocidad límite del sistema de recirculación en la tuerca. Se expresa como el producto de las r.p.m. y el diámetro nominal del eje del husillo (en mm).

Son las velocidades máximas que se pueden aplicar durante periodos de tiempo muy cortos y en condiciones óptimas de rodadura, alineación, carga externa ligera y precarga con lubricación controlada.

Hacer girar un husillo continuamente al límite de velocidad permisible puede llevar a una reducción de la vida calculada del mecanismo de la tuerca.

Lubricación

Los husillos girando a altas velocidades debe considerarse cuidadosamente en cantidad y calidad.

El volumen, distribución y frecuencia de la aplicación del lubricante (aceite o grasa) debe seleccionarse correctamente y ser controlado.

A altas velocidades el lubricante distribuido sobre la superficie del eje del husillo puede ser expulsado por las fuerzas centrifugas.

Es preciso controlar este fenómeno durante el primer arranque a alta velocidad y posiblemente adaptar la frecuencia de relubricación o la cantidad de lubricante, o seleccionar un lubricante con distinta viscosidad.

El control de la temperatura constante que adquiere la tuerca permite optimizar la frecuencia de lubricación o la cantidad de aceite.

Rendimiento

Un husillo depende principalmente de la geometría de las superficies de contacto y de su acabado, así como del ángulo de la rosca.

Ejemplos de aplicación

Los husillos de bolas de precisión se utilizan en los siguientes campos de aplicación:

Máquina herramienta Máquinas extrusoras Automatización y posicionamiento Industria de la madera Eléctrica y electrónica Industria del papel e imprentas Máquinas inyectoras Industria alimentaria y de embalaje Industria medicinal Industria textil

Centros de mecanizado

Prensas

Tornos