Cómo seleccionar los casquillos lineales adecuados para su aplicación

Tiempo de lectura: 13 minutos | Publicado el: 6 diciembre 2024

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Un casquillo de bola lineal es un Tipo de cojinete lineal, aunque los nombres a menudo son intercambiables. Los pasacables de bola lineales son componentes mecánicos utilizados en sistemas de movimiento lineal para facilitar un movimiento suave y preciso. Estos componentes normalmente se montan en un eje lineal y ofrecen soporte y guía de baja fricción. En esta guía, analizaremos de cerca los siguientes aspectos:

Tipos de casquillos lineales

Un cojinete lineal o un cojinete lineal consiste en una carcasa exterior con una parte interior que contiene hileras de cojinetes de bolas o elementos rodantes. Estos elementos rodantes circulan dentro de la carcasa, reduciendo la fricción y permitiendo que el eje lineal se mueva con suavidad y precisión a lo largo de su longitud.

Los casquillos lineales se utilizan habitualmente en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo maquinaria, automatización, robótica y fabricación, donde se requiere un movimiento lineal preciso. Ayudan a mejorar la eficiencia y fiabilidad de los sistemas de movimiento lineal reduciendo el desgaste y la fricción entre los componentes móviles.

Nuestra gama está compuesta por una carcasa con una fila de 4-6 circuitos redondos de bolas con un rango de temperatura de funcionamiento de -20 °C a +120 °C dependiendo de la composición del soporte. Se utilizan con ejes endurecidos. Las aplicaciones de rodamientos lineales suelen incluir sistemas de automatización, máquinas CNC y procesos de fabricación.

Pertenecen a la clase de Tolerancia h6, lo que significa que su Tolerancia es estrecha. Puede obtener más información sobre la clase de Tolerancia en nuestra guía, factores clave a tener en cuenta al seleccionar el eje lineal Ideal para su aplicación.

Pasacables de bola lineales cerrados, abiertos y ajustables

Los más comunes de los casquillos esféricos lineales son la versión estándar y larga.
Cuando se instalan en un eje lineal, los cojinetes de bolas circulan entre las carreras interiores y exteriores, proporcionando un movimiento lineal y suave
Disponibles en acero o acero inoxidable
Para uso exclusivamente con ejes endurecidos
Material: Cuerpo endurecido y a tierra fabricado en acero para rodamientos; acero inoxidable
Cuerpo único hecho de retenedor de resina (POM)
Precintos finales — UU fabricados con Goma de nitrilo (NBR)
Ideal para aplicaciones de rodamientos lineales que requieren cambios frecuentes o ajustes finos, como máquinas de impresión, equipos de grabación y procesos de fabricación.
El estilo abierto de los casquillos esféricos lineales se utiliza con los Rieles de soporte del eje

El Tipo ajustable tiene un ranura en T-in en la longitud del cuerpo cierra el espacio entre las carreras internas y externas entre las bolas y el eje cuando se instala en una carcasa de ajuste hermético para eliminar el juego

Bujes de bola lineales compactos

Buje de bola lineal de bajo coste y ajuste a presión
4-6 Circuitos de bola redondos alojados en una jaula resistente a la corrosión
Su diseño compacto permite un uso eficiente del espacio en aplicaciones donde las limitaciones de espacio son un problema
Baja fricción para reducir el desgaste y una vida útil prolongada
Elevada capacidad de carga
Para uso exclusivamente con ejes endurecidos
Precinto resistente al aceite
Material: Cuerpo de plástico duradero con segmentos de ductos perimetrales de Acero endurecido resistente a la corrosión

Pasamuros de bola lineal con brida

Los pasacables lineales con rebordes se montan fácilmente en una superficie usando pernos o tornillos
Disponibles en acero o acero inoxidable
El aumento de la longitud les da una mayor capacidad de carga y estabilidad del rodamiento lineal en comparación con los cojinetes de bola estándar del mismo tamaño
Baja fricción para reducir el desgaste
Los cojinetes de Bola distribuyen la carga uniformemente a través del casquillo lineal con Brida para una elevada capacidad de carga, minimizando la concentración de tensión y ampliando la vida útil del sistema
Material: Cuerpo endurecido y a tierra fabricado con acero para rodamientos
Cuerpo único hecho de retenedor de resina (POM)
Precintos finales — UU fabricados con Goma de nitrilo (NBR)
Para usar con ejes endurecidos

Ideal para: sistemas de automatización, máquinas CNC, sistemas de montaje y procesos de fabricación.

Bujes de bola lineales abiertos Superbola

Tres veces la capacidad de carga y una vida útil de 27 veces superior a la de los bujes lineales tradicionales
Disponible en variantes cerradas y abiertas.
Diseño de pieza abierta que permite su uso junto con los Rieles de soporte del eje
Proporciona autoalineación, lo que amplía la vida útil minimizando la fricción entre el eje y las bolas y permitiendo ligeros desalineamientos entre el eje y el cojinete
Cuerpo único hecho de retenedor de resina (POM)
Precintos finales — UU fabricados con Goma de nitrilo (NBR)

Explore nuestra gama completa de casquillos lineales

Factores a tener en cuenta en la selección de cojinetes lineales

Elija los rodamientos lineales que se alineen con su sistema de movimiento, teniendo en cuenta los siguientes factores. Analizaremos más detenidamente los puntos que necesitan más explicación.

Capacidad de carga: evalúe las cargas axiales y radiales máximas que encontrarán los rodamientos lineales en su aplicación específica. Asegúrese de que los rodamientos elegidos tengan una capacidad que supere las cargas esperadas.
Tipo de carga: Tenga en cuenta la naturaleza de la carga, ya sea principalmente axial, radial o una combinación de ambas. Los diferentes tipos de cojinetes lineales se adaptan a la perfección en orientaciones de carga específicas.
Velocidad y aceleración: evalúe los parámetros de velocidad y aceleración necesarios para sus sistemas de movimiento lineal. Algunos rodamientos lineales están optimizados para aplicaciones de alta velocidad, mientras que otros están diseñados para escenarios de carga pesada y más lentos.
Precisión y precisión: Determine el nivel de precisión y precisión que exigen sus aplicaciones de rodamiento lineal. Los rodamientos de precisión, con sus tolerancias más estrechas y su reducido juego, son indispensables para tareas de alta precisión.
Condiciones ambientales: tienen en cuenta factores medioambientales, como la exposición a la humedad. Opte por rodamientos capaces de soportar las condiciones específicas de sus aplicaciones de rodamientos lineales.
Compatibilidad del eje: compruebe que los rodamientos lineales seleccionados son compatibles con el material, las dimensiones y el acabado superficial del eje o el raíl. La compatibilidad adecuada garantiza un funcionamiento eficiente y sin problemas.
Lubricación: Defina el método de lubricación y la frecuencia necesarias para su aplicación. Algunos rodamientos vienen prelubricados, mientras que otros pueden necesitar lubricación periódica. Tenga en cuenta las necesidades de mantenimiento y la susceptibilidad a la contaminación.
Sellado y protección: evalúe si su aplicación garantiza un sellado o protección adicionales para evitar la entrada de polvo, suciedad o humedad en el soporte. Los rodamientos sellados o blindados son adecuados para entornos adversos.
Vida útil: Calcular la vida útil prevista de los cojinetes lineales en función de las condiciones de funcionamiento y de los datos proporcionados por el fabricante. Opte por rodamientos con una vida útil adecuada para su aplicación.
Ruido y vibración: evalúe niveles aceptables de ruido y vibración para su aplicación. Algunos rodamientos están diseñados para un funcionamiento más silencioso y suave.

Análisis de capacidad de carga para bujes lineales

El análisis de capacidad de carga para los bujes lineales es un paso fundamental para evitar fallos prematuros, garantizar la longevidad de los sistemas de movimiento lineal y cumplir los requisitos de rendimiento de aplicaciones específicas. Los ingenieros y diseñadores deben tener en cuenta estos factores durante la selección de casquillos lineales para garantizar un funcionamiento fiable y eficiente.

Tipos de cargas: los casquillos lineales suelen encontrarse dos tipos principales de cargas:

Carga Axial: se refiere a la fuerza aplicada a lo largo del eje del casquillo lineal, en paralelo a su longitud. Las cargas axiales son el foco principal del diseño y análisis de casquillos lineales.
Carga Radial: aunque los casquillos lineales están diseñados principalmente para cargas axiales, algunos pueden tener tolerancias limitadas para cargas radiales, que son fuerzas aplicadas perpendiculares al eje del casquillo.
Cargas estáticas y dinámicas: el análisis de la capacidad de carga lineal abarca condiciones de carga tanto estáticas como dinámicas:
Capacidad de carga estática: representa la carga axial máxima que puede soportar un casquillo lineal sin sufrir deformación permanente ni daños cuando está en reposo. Los fabricantes suelen especificar esta capacidad, que es relevante para aplicaciones de rodamientos lineales que implican cargas fijas o en movimiento lento.
Capacidad dinámica de carga: esto significa la carga axial máxima que un casquillo lineal puede soportar durante el movimiento, teniendo en cuenta factores como la velocidad, la aceleración y el número de ciclos que puede soportar antes de mostrar signos de desgaste o fallo.
Distribución de carga: En aplicaciones prácticas, las cargas rara vez se distribuyen uniformemente a lo largo del casquillo lineal. El análisis de la capacidad de carga del cojinete lineal implica considerar cómo se distribuyen las cargas a través del casquillo y calcular la carga máxima que pueden experimentar secciones específicas del casquillo.
Condiciones ambientales: la temperatura, los niveles de humedad y la exposición a contaminantes pueden influir en la capacidad de carga lineal. Las condiciones ambientales severas pueden reducir potencialmente la capacidad de un casquillo lineal de transportar cargas de forma eficaz.
Lubricación: una lubricación adecuada es esencial para minimizar la fricción y reducir el desgaste dentro de los bujes lineales. Una lubricación insuficiente o incorrecta puede provocar una capacidad de carga reducida y una vida útil más corta.
Selección de Material: La elección de materiales para los componentes del casquillo lineal, incluyendo la carcasa externa y los elementos de bola o rodillo, afecta significativamente a la capacidad de carga. La selección de Material debe alinearse con las condiciones específicas de carga y ambientales de la aplicación.
Alineación y montaje: la alineación adecuada y el montaje seguro del casquillo lineal son fundamentales para garantizar una distribución uniforme de la carga y mantener el casquillo dentro de su capacidad de carga especificada.
Factores de seguridad: es práctica habitual aplicar un factor de seguridad a la capacidad de carga calculada del rodamiento lineal para ofrecer un margen de seguridad en el diseño. Esto explica las incertidumbres en la estimación de la carga, las variaciones en las condiciones de funcionamiento y la posibilidad de sobrecarga inesperada.

Consideraciones del material del casquillo

Es fundamental seleccionar el material del casquillo adecuado. La elección del material debe tener en cuenta diversos factores para garantizar un rendimiento y una longevidad óptimos.

Tipo de carga y carga

Tenga en cuenta la magnitud y dirección de las cargas que encontrará el casquillo. Se deben evaluar las cargas axiales (a lo largo del eje del casquillo) y radiales (perpendiculares al eje del casquillo).
Determine si las cargas serán estáticas o dinámicas. Las cargas dinámicas implican un movimiento continuo, lo que puede provocar un mayor desgaste y generación de calor.

Recomendamos: el acero y los materiales compuestos por lo general ofrecen excelentes Capacidades de soporte para cargas axiales y radiales. El acero es especialmente resistente y adecuados para cargas pesadas.

Condiciones ambientales

Evalúe el entorno operativo, incluyendo temperatura, humedad y exposición a productos químicos, humedad o sustancias corrosivas. Algunos materiales ofrecen una mejor resistencia a los factores medioambientales que otros.
En condiciones exteriores o extremas, utilice materiales con revestimientos resistentes a la corrosión o casquillos de acero inoxidable.

Recomendamos: el acero inoxidable suele ser una selección preferida para condiciones medioambientales difíciles debido a su resistencia a la corrosión. Además, los materiales plásticos también muestran resistencia a la corrosión.

Velocidad y fricción

Tenga en cuenta la velocidad a la que funcionará el casquillo. Las aplicaciones de rodamientos lineales de alta velocidad suelen necesitar materiales que minimicen la fricción y la generación de calor.

El coeficiente de fricción del material del casquillo puede afectar a la eficiencia y al consumo de energía del sistema.

Recomendamos: los materiales con propiedades de autolubricación inherentes, como PTFE y POM, son muy adecuados para aplicaciones de alta velocidad. Esto se debe a que minimizan eficazmente tanto la fricción como la generación de calor.

Resistencia al desgaste

Evaluar el potencial de desgaste debido al movimiento repetido y al contacto con otros componentes. Los materiales con una excelente resistencia al desgaste pueden prolongar la vida útil del casquillo.
Considere materiales con propiedades autolubricantes o revestimientos que reduzcan el desgaste.

Recomendamos: POM es conocido por su excelente resistencia al desgaste. Esta propiedad es crucial en los bujes lineales, donde se produce un deslizamiento constante y un contacto entre piezas móviles. La resistencia al desgaste del POM garantiza que los casquillos tengan una larga vida útil, incluso en condiciones exigentes.

Golpes y vibraciones

Si la aplicación implica golpes o vibraciones, elija materiales que puedan absorber o humedecer estas fuerzas para evitar fallos o daños prematuros.
Los materiales compuestos o los casquillos elastoméricos pueden ser adecuados para aplicaciones que absorben impactos.

Recomendamos: elastómeros, como el caucho, sobresalen en la absorción de golpes y Amortiguación de las vibraciones. Son adecuados para aplicaciones de rodamientos lineales con fuerzas dinámicas significativas.

Compatibilidad del eje con rodamientos lineales

El eje y los rodamientos lineales deben ser compatibles para un movimiento lineal suave.

Hemos elaborado esta tabla para mostrarle los rodamientos lineales compatibles con Ejes lineales específicos de nuestra gama:

	Ejes huecos endurecidos	Ejes de acero inoxidable endurecidos	Ejes de acero endurecido	Ejes inoxidables AISI 303/316	Ejes de aluminio
Closed, Pasacables de bola lineales cerrados, abiertos y ajustables	✓	✓	✓
Complemento doble Pasacables largos lineales	✓	✓	✓
Pasacables de bola lineales compactos	✓	✓	✓
Pasacables de bola con Brida frontal	✓	✓	✓
Pasacables largos con Brida frontal	✓	✓	✓
Pasacables largos con Brida central	✓	✓	✓
Casquillos de bola abiertos y cerrados de Superbola	✓	✓	✓
Rodamientos cerámicos				✓ Utilizar con rodamientos de bola cerámicos	✓ Utilizar con rodamientos de bola cerámicos

Explore nuestros Ejes lineales

Consideraciones de montaje e instalación para rodamientos lineales

Las consideraciones de montaje e instalación para los rodamientos lineales son cruciales para garantizar su funcionamiento, longevidad y rendimiento adecuados en un sistema de movimiento lineal. Estos son factores importantes que deben tenerse en cuenta al montar e instalar rodamientos lineales:

Entorno limpio y libre de contaminantes

Asegúrese de que el área de instalación esté limpia y libre de polvo, suciedad, residuos y otros contaminantes que puedan afectar al rendimiento y la vida útil del cojinete.

Alineación adecuada

Lograr una alineación precisa de los rodamientos lineales y del eje o raíl para evitar la unión o la carga irregular. La desalineación puede provocar un desgaste prematuro y una menor precisión del sistema.

Recto y redondeamiento del eje/raíl

Verifique que el eje o el riel estén recto y redondo para evitar problemas con el funcionamiento del rodamiento lineal. Asegúrese de que cumple las tolerancias especificadas por el fabricante.

Lubricación

Aplique la lubricación adecuada a los rodamientos lineales recomendados por el fabricante. Una lubricación adecuada reduce la fricción, minimiza el desgaste y amplía la vida útil del cojinete.

Evitar sobrelubricación

Tenga cuidado de no lubricar en exceso, ya que el exceso de lubricante puede atraer contaminantes y provocar problemas de rendimiento. Siga las directrices del fabricante para la cantidad y frecuencia de lubricación.

Ajuste adecuado

Asegúrese de que los rodamientos lineales encajen correctamente en el eje o el riel. No deben estar demasiado flojas ni demasiado apretadas. Siga las especificaciones del fabricante para su ajuste y holgura.

Orientación correcta

Instale los rodamientos lineales en la orientación correcta según las instrucciones del fabricante. Los cojinetes suelen estar marcados por su dirección correcta.

Carga distribuida uniformemente

Distribuya la carga uniformemente entre múltiples cojinetes lineales si se utiliza más de uno en el sistema. La distribución adecuada de la carga evita sobrecargar los cojinetes individuales.

Montaje seguro

Asegúrese de que cada rodamiento lineal esté montado de forma segura en la estructura o carcasa de soporte para evitar cualquier movimiento durante el funcionamiento. Presione correctamente las Fijaciones según las especificaciones recomendadas.

Comprobar si hay juego o encuadernación

Después de la instalación, verifique que no haya holgura o unión excesiva en los rodamientos lineales. Esto garantiza un movimiento suave y uniforme.

Programa de mantenimiento

Establezca un programa de mantenimiento para la inspección, limpieza y lubricación regulares de los rodamientos lineales para mantenerlos en un estado óptimo con el paso del tiempo.

Directrices del fabricante

Consulte siempre las instrucciones y directrices de instalación del fabricante específicas de los rodamientos lineales que se están utilizando. Estas instrucciones pueden variar en función de los tipos de rodamientos lineales.

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