¿Qué es un Cojinete de Bolas?
Un cojinetes de bolas es un rodamiento lineal, un elemento de máquina que se utiliza principalmente cuando se desea un movimiento lineal suave.
Un cojinetes de bolas tiene una serie de ranuras excavadas en la dirección longitudinal del eje, que es el eje del movimiento lineal, llamado estriado. Sujetando el eje desde arriba mediante un componente cilíndrico exterior llamado tuerca estriada, se puede conseguir un movimiento axial y rotacional suave en un solo eje.
Existen varios elementos de máquina similares al estriado de bolas, pero de ellos, el estriado de bolas es el elemento de máquina más adecuado cuando también se desea transmitir un movimiento lineal suave y un movimiento de rotación alrededor del eje, a la vez que se soporta una carga relativamente grande.
Aplicaciones de los Cojinetes de Bolas
Los cojinetes de bolas se utilizan en una gran variedad de máquinas industriales en las que se requieren movimientos rotativos y verticales simultáneamente. Por ejemplo, los cojinetes de bolas también se utilizan en movimientos de brazos robóticos y en rectificadoras rotativas, donde la rotación y la presión contra la pieza de trabajo deben realizarse simultáneamente.
También se utilizan en situaciones en las que se requieren movimientos suaves y de largo recorrido en un solo eje, como en los equipos de transporte.
Principios de los Cojinetes de Bolas
En un cojinetes de bolas, el par de rotación se transmite mediante el movimiento de rodadura de las bolas y su encaje en el estriado. El movimiento de rodadura se consigue mediante una serie de ranuras guía en el exterior del eje, que sirve de guía, y una serie de bolas de acero que ruedan entre órbitas elípticas de curvatura arbitraria en el interior de un componente cilíndrico exterior denominado tuerca estriada.
Las bolas de acero están lubricadas y ruedan entre la tuerca estriada y el eje estriado con muy poca fricción. Por otro lado, cuando el eje gira, las bolas de acero se encajan en la ranura estriada, de modo que el eje y la tuerca estriada no se desplazan en el sentido de giro. Estos dos mecanismos permiten conseguir un movimiento lineal a lo largo del eje estriado y un movimiento de rotación con un solo eje.
Cómo Elegir un Cojinete de Bolas
La construcción interna de todos los cojinetes de bolas es prácticamente idéntica. Sin embargo, las cargas y pares que pueden soportar dependen del tamaño del eje estriado y de otros factores. Por lo tanto, es importante seleccionar el tamaño de eje estriado adecuado en función del diseño del equipo que se vaya a utilizar.
También es esencial considerar opciones que se adapten al entorno de funcionamiento, como utilizar materiales de acero inoxidable si se prevé utilizar el equipo en espacios con gases corrosivos o humedad, o cambiar el lubricante de la bola por un lubricante especial en situaciones en las que se requiera una gran limpieza.
Más Información sobre Cojinetes de Bolas
1. Estrías de Bolas Rotativas
Un estriado rotativo de bolas es un elemento de máquina con un mecanismo que permite el movimiento lineal y rotativo en un único conjunto. Se caracteriza por la adición de un mecanismo denominado rodillo cruzado para un movimiento de rotación suave, que es independiente del estriado de bolas estándar.
La naturaleza integral del estriado y la pieza giratoria permite reducir considerablemente el número de piezas en comparación con los mecanismos convencionales y reduce los errores acumulados en la instalación. Además, el rodillo transversal está colocado directamente en el manguito exterior del cojinetes de bolas, lo que lo hace ligero y compacto. Es más ligero y fácil de instalar que los mecanismos convencionales.
Los estriados de bolas giratorios se utilizan en máquinas de montaje, cargadoras y fresadoras láser, incluidos los robots industriales articulados horizontalmente conocidos como robots SCARA.
2. Diferencia entre Cojinetes de Bolas y Casquillos Lineales
Los casquillos lineales son mecanismos de movimiento lineal guiados por rodadura y se utilizan en combinación con ejes lineales, que utilizan el movimiento de rodadura de bolas de acero para proporcionar un movimiento lineal infinito. La principal diferencia desde el exterior es que un cojinetes de bolas tiene una ranura estriada en el eje, mientras que un casquillo lineal no tiene ranura en el eje.
En un casquillo lineal, las bolas están dispuestas en línea recta con respecto al casquillo y se deslizan en contacto puntual con el eje. En cambio, en un cojinetes de bolas, las bolas ruedan sobre las ranuras del eje estriado, por lo que el área de contacto de las bolas y el eje es grande y no se desplazan en la dirección de rotación, por lo que el par se puede transmitir al mismo tiempo.