¿Qué es un Tornillo de Bola?
Un tornillo de bola, también conocido como Ball Screw en inglés, constituye un componente esencial en maquinaria, compuesto por un eje de tornillo con una ranura helicoidal o estriado (llamado vástago), una tuerca de tornillo y pequeñas bolas. En ocasiones, el término “husillo de bolas” se emplea como sinónimo.
Este mecanismo se utiliza para transformar el movimiento lineal en movimiento de rotación y viceversa. El desplazamiento de las bolas a lo largo de la ranura helicoidal entre el eje roscado del husillo (vástago) y la tuerca del husillo produce un sistema de transmisión altamente eficiente. Es importante destacar que en este contexto, “tornillo (husillo)” no hace referencia a un tornillo utilizado para fijar piezas, sino que se refiere a una aplicación distinta de la parte roscada del componente.
Usos de los Tornillos de Bola
Los tornillos de bola se utilizan en diversas aplicaciones, principalmente en máquinas herramienta, maquinaria de fabricación de semiconductores y robots industriales.
Por ejemplo, los tornillos de bola se utilizan en máquinas-herramienta de control numérico denominadas máquinas NC (Numerically Controlled Machining) para configurar el mecanismo de avance y obtener una precisión de posicionamiento exacta. También se utilizan desde hace tiempo en los engranajes de dirección, que mueven las ruedas delanteras mediante un volante. Hoy en día, también se utilizan en diversos campos de la maquinaria, como equipos alimentarios, equipos médicos y equipos de impresión, así como en vehículos como coches, trenes y aviones.
Principio de los Tornillos de Bola
Se denomina tornillos de bola a un eje (árbol) con ranuras (o montañas) en forma de tornillo. La tuerca del husillo puede acoplarse a la pieza o componente que se desea mover para conseguir el movimiento deseado.
El tornillo de bola es “un componente mecánico que sólo recibe una carga axial y convierte el movimiento de rotación en movimiento lineal”, lo que hace que el componente requerido se mueva linealmente en la dirección axial, y la carga axial se aplica al eje del tornillo a través de la tuerca del tornillo. Otras cargas (cargas verticales, cargas de momento, etc.) deben ser soportadas por el raíl guía.
Por lo tanto, un mecanismo de movimiento lineal típico que incluye un tornillo de bola consta de un tornillo de bolas + raíl guía + fuente de energía (motor).
Los husillos de bolas utilizan la tribología (tecnología de control de la fricción), que permite colocar bolas entre el eje y la tuerca del husillo y que rueden ligeramente. Como las bolas tienen que circular sin cesar, además del eje del husillo, la tuerca del husillo y las bolas, son esenciales componentes de circulación. Los métodos de circulación son los siguientes:
- Tipo de tubo de retorno
- Tipo deflector final
- tipo tapa final
- Tipo koma
- Tipo de placa de retorno
Las aplicaciones se dividen en función del tamaño y la precisión. Los tamaños de diámetro pequeño se utilizan principalmente en el campo de la precisión, mientras que los tamaños más grandes se emplean sobre todo en máquinas herramienta y maquinaria de transporte.