En ingeniería y diseño mecánico, la selección del tornillo de bola correcto es fundamental para garantizar la precisión, eficiencia y confiabilidad de los sistemas mecánicos,desde maquinaria general hasta equipos CNC de alta precisiónComo componente central que convierte el movimiento de rotación en movimiento lineal de baja fricción, sus parámetros determinan directamente la capacidad de carga, la velocidad de movimiento,y precisión de posiciónEsta guía analiza los principales criterios de selección para ayudar a los ingenieros a optimizar las soluciones de diseño.
El diámetro nominal se refiere al diámetro exterior del tornillo, con especificaciones comunes que oscilan entre 12 mm y 120 mm. Los fabricantes suelen almacenar diámetros entre 16 mm y 50 mm;otros tamaños requieren personalización (tiempo de entrega: 3060 días).Diámetro correlacionado positivamente con la capacidad de cargaLos diámetros más grandes se adaptan a las aplicaciones de carga pesada.Recomiendo dar prioridad a los 16-63 mm.para equilibrar la versatilidad y la eficiencia de entrega; consulte las tablas de carga del fabricante para obtener valores específicos.
El plomo (tiro) denota la distancia lineal que recorre la tuerca por rotación completa del tornillo, con valores comunes de 1 ̊40 mm. Los productos de stock a menudo usan cables de 5 mm o 10 mm; cables más grandes (por ejemplo, 1616,2020) requieren personalización.Un mayor plomo permite velocidades lineales más altas(por ejemplo, 10 mm de plomo para un movimiento más rápido) pero puede comprometer la precisión.Para aplicaciones generales, se recomiendan cables de 5 mm o 10 mm, ofreciendo un equilibrio de velocidad y precisión de control.
Distinguir entrelongitud totalylongitud del hilo:
- longitud del hilo = carrera efectiva + longitud de la tuerca + margen de diseño (incluida la longitud de compresión del fuelle, estimada en 1/8 de la longitud máxima del fuelle).
- Duración total = longitud del hilo + longitud del soporte final (ancho del rodamiento + ancho de la clavija + margen) + longitud de la conexión de alimentación (mitad de la longitud del acoplamiento + margen para los acoplamientos).
Nota: Para las longitudes > 3 m o las relaciones longitud/diámetro > 70, consulte con anticipación al fabricante (norma nacional máxima: 3 m, especial: 16 m; norma internacional máxima: 6 m, especial: 22 m).Para longitud superior a 6 m, los sistemas de rack y pinón son más rentables para evitar riesgos de flexión.
Las nueces difieren en el tipo de brida (redonda/de cola única de paloma/de cola doble de paloma/sin brida) y en las configuraciones de una o dos nueces:
- Nueces simples: Compacto, sin ajuste de carga previa, adecuado para cargas generales.
- Las nueces dobles: Permite el ajuste precargado para una mayor rigidez, con un precio y una longitud ~ 2x la de las tuercas individuales ˇ ideales para aplicaciones de alta precisión o movimiento frecuente.
Recomendación: Priorizar las tuercas individuales con bridas de doble cola para uso universal; elegir las tuercas dobles para escenarios de alta precisión para facilitar el mantenimiento y la rigidez.
- Normas nacionales (GB): Dividido en transmisión (clase T) y posicionamiento (clase P), con grados de precisión 1 ′4 (grado 1 más alto).
- Las normas internacionales: Clase C0 C10 (C0 más alto). Seleccione C7 (error de posicionamiento ± 0,05 mm durante un recorrido de 300 mm) para máquinas generales, C5 (± 0,018 mm) para máquinas CNC de alta precisión y C3+ para equipos ópticos/inspección.
NotaLa precisión del sistema depende de la confiabilidad del proceso del fabricante, no solo de la precisión de la fábrica, ya que el ensamblaje y el mantenimiento afectan el rendimiento a largo plazo.
El sufijo en los números de modelo (por ejemplo, 4010-4) indica circuitos de bolas. Un número más alto significa una mayor capacidad de carga pero una longitud de tuerca más larga.simplemente referirse a las tablas de selección del fabricante basadas en los requisitos de carga.
El diámetro de la bola (preciso a 0,001 mm) se enumera en las tablas de parámetros técnicos, pero es irrelevante para el uso normal.que requieren una coincidencia exacta.
- Las demás partidas de los productos de la partida 9: Producción en serie, alta eficiencia, bajo costo, con una precisión máxima de hasta C5 (raramente alcanzable por algunos fabricantes).
- En el suelo (tipo G): Mecanizado de precisión para una mayor precisión (C5+), un umbral de equipo más bajo pero una menor eficiencia de producción.
Recomendación: Elegir tornillos laminados para la misma clase de precisión, ya que ofrecen una mejor rentabilidad.
Los niveles de precarga determinan la estanqueidad entre la tuerca y el tornillo: los niveles más altos se adaptan a diámetros grandes, tuerca doble, torque alto o requisitos rígidos;Los niveles inferiores son para cargas ligeras o fricción mínima.- Seguir los parámetros recomendados por el fabricante, sin necesidad de calcular los valores de forma independiente.
- El stock frente a la personalización: Priorizar los tamaños estándar (diámetro 16 ‰ 50 mm, plomo 5 ‰ 10 mm) para reducir los tiempos de entrega; permitir 30 ‰ 60 días para las especificaciones personalizadas.
- Control de la relación longitud/diámetro: Confirmar la viabilidad con los fabricantes para longitudes > 3 m o relaciones > 70 para evitar las vibraciones por falta de rigidez.
- Compatibilidad en todo el sistema: Integrar la potencia del motor, las características de carga (dinámico/estático) y los factores ambientales (polvo/temperatura).
La selección de un tornillo de bola es una tarea de ingeniería de múltiples parámetros que requiere optimización entre carga, velocidad, precisión y costo.y precisión, aprovechando al mismo tiempo el soporte técnico del fabricante y las capacidades de inventario para evitar la sobre-ingeniería o deficiencias de rendimiento.Combinando la selección estandarizada con opciones racionales de precarga y proceso, la fiabilidad del sistema mecánico y la vida útil se pueden mejorar significativamente, sentando las bases para un control preciso del movimiento en equipos de gama alta.
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