HUSILLOS Y TUERCAS - sgtransmisiones.com · de aplicaciones, dentro de sectores tan variados como la ... Momento inercia axial (mm 4) Ip Momento inercia polar (mm 4) Tipo tuercas

07HUSILLOS Y TUERCAS

“UN MILÍMETRO EN LA FABRICACIÓN DE LA TABLA MARCA LA DIFERENCIA ENTRE SURFEAR UNA OLA O IRTE AL FONDO.” TAj BURROwCAMPEÓN DEL MUNDO DE SURF 2006

228

Los husillos transforman un movimiento de rotación en uno de traslación y viceversa; esto último solo es cierto dependiendo del tipo de husillo y sus dimensiones.

NIASA ofrece una amplia gama de husillos para todo tipo de aplicaciones, dentro de sectores tan variados como la máquina herramienta, aeronáutica, industria de manipulación y transporte, energías renovables, etc. En este capítulo encontrará el husillo más adecuado para prácticamente cualquier necesidad, independientemente de cuáles sean sus requisitos de tamaño, carga, velocidad, precisión, eficiencia, vida útil, etc.

Nuestros estándares de calidad garantizan los más altos niveles de fiabilidad en toda la gama de husillos y tuercas.

NIASA suministra tanto husillos trapezoidales como a bolas, siendo las principales ventajas de estos últimos frente a los primeros las siguientes:

… Mayor precisión de posicionamiento. … Mayor vida útil. … Eficiencia más alta. … Posibilidad de trabajar a velocidades más altas. … Menor generación de calor. … Inexistencia de efectos de deslizamiento o agarre.

Por su parte, los husillos trapezoidales son habitualmente más económicos y sus prestaciones cubren adecuadamente las exigencias de numerosas aplicaciones.

HUSILLOS Y TUERCASINTRODUCCIÓN

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07

229

230

HUSILLOS Y TUERCASVISIÓN gENERAL DEL PRODUCTO

TrTRAPEZ.

BOLASKgS

Husillo trapezoidal TR

TuercaEFM

Tuerca de seguridadEFMS

TuercaLRM

pág. 250 pág. 252 pág. 252 pág. 253

Husillo a bolas KgS

Tuerca según DIN 69051

KgF-D

Tuerca según estándar NIASA

KgF-N


KgM-D


KgM-N

pág. 232 pág. 234 pág. 235 pág. 236 pág. 237

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Husillo trapezoidal TR

TuercaEFM

Tuerca de seguridadEFMS

TuercaLRM

pág. 250 pág. 252 pág. 252 pág. 253

Husillo a bolas KgS


KgF-D


KgF-N


KgM-D


KgM-N

pág. 232 pág. 234 pág. 235 pág. 236 pág. 237

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HUSILLOS A BOLAS LAMINADOS

BOLASKgS

Ø Dw

TUERCA

HUSILLO

Ø d0

Ø d1

Ø d2

l max

Ø d0Ø d1

Ø d2

l máx

Ø d0

Ø d1

Ø d2

Ph

Conformados en frío sin arranque de viruta, con tratamiento térmico y pulido posteriores. Consúltenos el suministro de husillos mecanizados por arranque de viruta y templados, con clase de tolerancia hasta P0, e igualmente el de piezas de materiales inoxidables.

Fabricamos husillos con sus extremos mecanizados según sus necesidades. Indíquenos, además, si desea algún tratamiento térmico para los mismos.

Material estándarLímite elástico mín. Resistencia

a rotura mín. Dureza superficial aprox.

Re (N/mm2) R

m (N/mm2)

Cf53 / 42CrMo4 610 380 60 HRC

Fuera de stock disponemos de muchos otros diámetros/pasos de husillos, también con rosca a izquierdas. Y asimismo de varios tipos de tuercas (con cuerpo roscado, etc).

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Ø Dw

TUERCA

HUSILLO

Ø d0

Ø d1

Ø d2

l max

Ø d0Ø d1

Ø d2

l máx

Ø d0

Ø d1

Ø d2

Ph

d 0 D

iám

etro

nom

inal

(mm

)

P h P

aso

(mm

)

Entr

adas

ros

ca

Dw D

iám

etro

bol

a (m

m)

Clas

e to

lera

ncia

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itual

d 1 h

11 D

iám

etro

ext

erio

r (m

m)

d 2 Diá

met

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teri

or r

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(mm

)

l max

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rox.

(mm

)

M P

eso

(kg/

m)

a Á

rea

secc

ión

tran

sver

sal (

mm

2 )

i Mom

ento

iner

cia

axia

l (m

m4 )

Ip M

omen

to in

erci

a po

lar

(mm

4 )

Tipo tuercasDisponibles en stock

KGF KGM

D N D N

16 5 1 3,500 T7 15,55 12,88 6000 1,38 1,75E+02 2,22E+03 4,93E+03 • • •

16 10 2 3,000 T7 15,35 12,89 6000 1,26 1,60E+02 1,69E+03 4,17E+03 • •

20 5 1 3,500 T7 19,50 16,87 6000 2,21 2,82E+02 5,85E+03 1,27E+04 • • • •

20 20 4 3,500 T7 19,50 16,87 6000 2,03 2,59E+02 5,41E+03 1,08E+04 • •

20 50 5 3,500 T7 19,10 16,40 6000 2,05 2,62E+02 5,53E+03 1,11E+04 • •

25 5 1 3,500 T7 24,60 21,90 6000 3,32 4,23E+02 1,42E+04 2,85E+04 • • • •

25 10 2 3,500 T7 24,60 21,92 6000 3,34 4,25E+02 1,27E+04 2,90E+04 • •

25 20 4 3,500 T7 24,60 21,92 6000 3,32 4,23E+02 1,44E+04 2,88E+04 • •

25 25 5 3,500 T7 24,60 21,92 6000 3,32 4,23E+02 1,44E+04 2,88E+04 • •

25 50 5 3,500 T7 24,15 21,47 6000 3,37 4,29E+02 1,48E+04 2,95E+04 • •

32 5 1 3,500 T7 31,50 28,87 6000 5,90 7,52E+02 4,29E+04 9,01E+04 • • • •

32 10 1 7,144 T7 32,74 27,33 6000 5,57 7,10E+02 3,98E+04 8,03E+04 • • •

32 20 2 5,000 T7 31,70 27,81 6000 5,67 7,22E+02 3,63E+04 8,38E+04 • •

32 32 4 3,969 T7 31,30 28,33 6000 5,74 7,31E+02 4,28E+04 8,56E+04 •

32 40 4 3,500 T7 30,90 28,26 6000 5,63 7,17E+02 4,10E+04 8,21E+04 • •

40 5 1 3,500 T7 39,53 36,90 6000 9,03 1,15E+03 1,05E+05 2,11E+05 • • • •

40 10 1 7,144 T7 39,62 34,28 6000 8,43 1,07E+03 9,11E+04 1,83E+05 • • •

40 20 2 5,000 T7 39,70 35,81 6000 9,05 1,15E+03 9,52E+04 2,13E+05 • •

40 40 4 3,500 T7 38,95 36,24 6000 9,02 1,15E+03 1,05E+05 2,11E+05 • •

50 10 1 7,144 T7 49,60 44,11 6000 13,53 1,72E+03 2,35E+05 4,73E+05 • • • •

50 20 2 7,144 T7 49,50 43,99 6000 13,46 1,71E+03 2,05E+05 4,72E+05 • •

63 10 1 7,144 T7 62,60 57,15 6000 22,07 2,81E+03 6,25E+05 1,26E+06 • • • •

63 20 2 7,144 T7 62,70 57,16 6000 22,06 2,81E+03 5,70E+05 1,26E+06 • •

80 10 1 7,144 T7 79,651) 74,20 6000 36,43 4,64E+03 1,71E+06 3,43E+06 • •

… 1) h12

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234

TUERCA CON BRIDA TIPO KgF-D

BOLASKgS

Dimensiones según DIN 69051


Además podemos suministrar tuercas de seguridad en combinación con las estándar.

Tapón EngraseD

Bx L

10

Tapón EngraseD

Bx L

10L

7/2

ØD

1-0

,1-0

,6

L7 L1

L

ØD

1

L7/2

ØD

1

-0,1

-0,6

L3 L7 L1

L

ØD

1

FORMA - E FORMA - S

Patrón taladros 1

22,5°45°

ØD4

(6x) ØD5

L 8 L 8

(8x) ØD5

30°

30°

Patrón taladros 2

ØD6

45°

ØD6

ØD4

Lm Lm

ØD

1 0 -0

,3

d 0 D

iám

etro

nom

inal

(m

m)

P h P

aso

(mm

)

Form

a tu

erca

Patr

ón ta

ladr

os

Entr

adas

ros

ca

Dw D

iám

etro

bol

a (m

m)

D1 g6

(mm

)

D4 (

mm

)

D5 (

mm

)

D6 h

13 (m

m)

L (m

m)

L m (m

m)

L 1 (m

m)

L 3 (m

m)

L 7 h

13 (m

m)

L 8 h

13 (m

m)

DB (m

m)

L B (m

m)

L 10 (

mm

)

Bac

klas

h ax

ial

nom

inal

(mm

)

Vuel

tas

de b

olas

ca

rgad

as

C am C

apac

idad

car

ga

diná

mic

a m

odifi

cada

(k

N)

C a0m

Cap

acid

ad c

arga

es

tátic

a m

odifi

cada

(kN

)

16 5 E 1 1 3,500 28 38 5,5 48 42 32 10 0 10 40 M6x1 5 10 0,041 3 9,3 13,1

16 10 E 1 2 3,000 28 38 5,5 48 55 45 10 0 10 40 M6x1 5 10 0,041 6 15,4 26,5

20 5 E 1 1 3,500 36 47 6,6 58 42 32 10 0 10 44 M6x1 5 10 0,035 3 10,5 16,6

25 5 E 1 1 3,500 40 51 6,6 62 42 32 10 0 10 48 M6x1 5 10 0,041 3 12,3 22,5

25 10 E 1 2 3,500 40 51 6,6 62 55 45 16 0 10 48 M6x1 5 10 0,041 3 13,2 25,3

25 20 S 1 4 3,500 40 51 6,6 62 35 14,5 4 10,5 10 48 M6x1 5 8 0,041 4 13 23,3

25 25 S 1 5 3,500 40 51 6,6 62 35 17 9 8 10 -2) M6x1 5 8 0,041 5 16,7 32,2

25 50 S 1 5 3,500 40 51 6,6 62 58 38 10 10 10 48 M6x1 5 8 0,041 5 15,4 31,7

32 5 E 1 1 3,500 50 65 9 80 55 43 10 0 12 62 M6x1 6 10 0,041 5 21,5 49,3

32 10 E 1 1 7,144 531) 65 9 80 69 57 16 0 12 62 M8x1 6 10 0,084 3 33,4 54,5

32 20 E 1 2 5,000 531) 65 9 80 80 68 16 0 12 62 M6x1 6 10 0,059 4 29,7 59,8

40 5 E 2 1 3,500 63 78 9 93 57 43 10 0 14 70 M6x1 7 10 0,041 5 23,8 63,1

40 10 E 2 1 7,144 63 78 9 93 71 57 16 0 14 70 M8x1 7 10 0,084 3 38 69,1

40 20 E 2 2 5,000 63 78 9 93 80 66 16 0 14 70 M8x1 7 10 0,059 4 33,3 76,1

40 40 S 2 4 3,500 63 78 9 93 85 63,5 16 7,5 14 -2) M8x1 7 10 0,041 8 35 101,9

50 10 E 2 1 7,144 75 93 11 110 95 79 16 0 16 85 M8x1 8 10 0,084 5 68,7 155,8

50 20 E 2 2 7,144 851) 1031) 11 125 95 77 22 0 18 95 M8x1 9 10 0,084 4 60 136,3

63 10 E 2 1 7,144 90 108 11 125 97 79 16 0 18 95 M8x1 9 10 0,084 5 76 197

63 20 E 2 2 7,144 95 115 13,5 135 99 79 25 0 20 100 M8x1 10 10 0,084 4 78,4 171,3

… 1) Sus dimensiones no son según DIN 69051 / 2) Brida redonda

Material estándar Límite elástico mín.R

e (N/mm2)

Resistencia a rotura mín.R

m (N/mm2) Dureza aprox. tratamiento

Tuerca 16MnCr5 / 100Cr6 800 600 60 HRC Temple

Rascador PPN 7190 TV 40 / NBR 33

Bola 100 Cr6 64 HRC

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07

235

TUERCA CON BRIDA TIPO KgF-N

BOLASKgS

Dimensiones según estándar NIASA



d 0 D

iám

etro

nom

inal

(mm

)

P h P

aso

(mm

)

Form

a tu

erca

Patr

ón ta

ladr

os

Entr

adas

ros

ca

Dw D

iám

etro

bol

a (m

m)

D1 g6

(mm

)

D4 (

mm

)

D5 (

mm

)

D6 h

13 (m

m)

L (m

m)

L m (m

m)

L 1 (m

m)

L 3 (m

m)

L 7 h

13 (m

m)

L 8 h

13 (m

m)

DB (m

m)

L B (m

m)

L 10 (

mm

)

Bac

klas

h ax

ial

nom

inal

(mm

)

Vuel

tas

de b

olas

car

gada

s

C am C

apac

idad

car

ga

diná

mic

a m

odifi

cada

(kN

)

C a0m

Cap

acid

ad c

arga

es

tátic

a m

odifi

cada

(kN

)

16 5 E 4 1 3,500 28 38 5,5 48 44 32 8 0 12 -1) M6x1 6 8 0,041 3 9,3 13,1

20 5 E 4 1 3,500 32 45 7 55 44 32 8 0 12 -1) M6x1 6 8 0,041 3 10,5 16,6

20 20 S 4 4 3,500 35 50 7 62 30 12 4 8 10 -1) M6x1 5 8 0,041 4 11,6 18,4

20 50 S 4 5 3,500 35 50 7 62 56 37 10 9 10 -1) M6x1 5 8 0,041 5 13 24,6

25 5 E 4 1 3,500 38 50 7 62 46 32 8 0 14 -1) M6x1 7 8 0,041 3 12,3 22,5

32 5 E 4 1 3,500 45 58 7 70 49 43 10 0 16 -1) M6x1 8 8 0,041 5 21,5 49,3

32 10 E 4 1 7,144 53 68 7 80 73 57 10 0 16 -1) M8x1 8 8 0,084 3 33,4 54,5

32 40 S 4 4 3,500 53 68 7 80 45 21.5 14 7.5 16 -1) M6x1 8 10 0,041 4 14,9 32,4

40 5 E 4 1 3,500 53 68 7 80 59 43 10 0 16 -1) M6x1 8 8 0,041 5 23,8 63,1

40 10 E 4 1 7,144 63 78 9 95 73 57 10 0 16 -1) M8x1 8 8 0,084 3 38 69,1

50 10 E 4 1 7,144 72 90 11 110 97 79 10 0 18 -1) M8x1 9 8 0,084 5 68,7 155,8

63 10 E 4 1 7,144 85 105 11 125 99 79 10 0 20 -1) M8x1 10 8 0,084 5 76 197

80 10 E 4 1 7,144 105 125 14 145 101 79 10 0 22 -1) M8x1 11 8 0,084 5 86,25 262,41

… 1) Brida redonda

Tapón EngraseDB x L10

Tapón EngraseDB x L10

L7/2

ØD

1-0

,1-0

,6

ØD

1-0

,1-0

,6

L7 L1

L

ØD

1

KGF-N

L7/2

L3 L7 L1

L

ØD

1

FORMA - E FORMA - S

ØD4

(6x) ØD5 30°60°

Patrón taladros 4

ØD6

Lm

ØD

1 0 -0

,3


e (N/mm2)


m (N/mm2) Dureza aprox. tratamiento



Bola 100 Cr6 64 HRC

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236

TUERCA CILÍNDRICA TIPO KgM-D

BOLASKgS

Dimensiones según DIN 69051



d 0 D

iám

etro

nom

inal

(m

m)

P h P

aso

(mm

)

Form

a tu

erca

Entr

adas

ros

ca

Dw D

iám

etro

bol

a (m

m)

D1 g6

D (m

m)

L (m

m)

L 3 (m

m)

DB (m

m)

L B (m

m)

L 9 (m

m)

L 12 (

mm

)

B P

9 (m

m)

T (m

m)

Bac

klas

h ax

ial n

omin

al(m

m)

Vuel

tas

de b

olas

ca

rgad

as

C am C

apac

idad

car

ga

diná

mic

a m

odifi

cada

(kN

)

C a0m

Cap

acid

ad c

arga

es

tátic

a m

odifi

cada

(kN

)

16 5 E 1 3,500 28 34 - 3 7 7 20 5 2 0,041 3 9,3 13,1

16 10 E 2 3,000 28 50 - 3 7 15 20 5 2 0,035 6 15,4 26,5

20 5 E1) 1 3,500 36 34 - 3 7 7 20 5 2 0,041 3 10,5 16,6

25 5 E 1 3,500 40 34 - 3 7 7 20 5 2 0,041 3 12,3 22,5

25 10 E 2 3,500 40 45 - 3 7,5 12,5 20 5 2 0,041 3 13,2 25,3

25 20 S 4 3,500 40 35 10,5 1,5 14 11,5 12 5 3 0,041 4 13 23,3

25 25 S 5 3,500 40 35 8 1,5 11,5 11 13 5 3 0,041 5 16,7 32,2

25 50 S 5 3,500 40 58 10 1,5 17 19 20 5 3 0,041 5 15,4 31,7

32 5 E 1 3,500 50 45 - 3 7,5 8 30 6 2,5 0,041 5 21,5 49,3

40 5 E 1 3,500 63 45 - 3 7,5 8 30 6 2,5 0,041 5 23,8 63,1

40 10 E 1 7,144 63 60 - 4 10 15 30 6 2,5 0,084 3 38 69,1

40 20 E 2 5,000 63 70 - 3 7,5 20 30 6 2,5 0,059 4 33,3 76,1

40 40 S 4 3,500 63 85 7,5 1,5 15 27,5 30 6 3,5 0,041 8 35 101,9

50 10 E 1 7,144 75 82 - 4 11 23 36 6 2,5 0,084 5 68,7 155,8

63 10 E 1 7,144 90 82 - 4 11 23 36 6 2,5 0,084 5 76 197

63 20 E 2 7,144 95 82 - 4 10 23 36 6 2,5 0,084 4 78,4 171,3

… 1) Orificio de lubricación en cualquier posición de la circunferencia

L

ØD

B

L9

LB

L12

ØD

1

B x T B x T

ØD

1-0

,1-0

,6

ØDB

LB

ØD

1

L9 L12

L

FORMA E FORMA S

L3


e (N/mm2)


m (N/mm2) Dureza aprox. Tratamiento



Bola 100 Cr6 64 HRC

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07

237

TUERCA CILÍNDRICA TIPO KgM-N

BOLASKgS

Dimensiones según estándar NIASA



d 0 D

iám

etro

no

min

al (m

m)

P h P

aso

(mm

)

Form

a tu

erca

Entr

adas

ros

ca

Dw D

iám

etro

bo

la(m

m)

D1 g6

Diá

met

ro

bola

(mm

)

L (m

m)

L 3 (m

m)

DB (m

m)

L B (m

m)

L 9 (m

m)

L 12 (

mm

)

B P

9 (m

m)

T(m

m)

Bac

klas

h ax

ial

nom

inal

(mm

)

Vuel

tas

de b

olas

ca

rgad

as

C am C

apac

idad

car

ga

diná

mic

a m

odifi

cada

(kN

)

C a0m

Cap

acid

ad

carg

a es

tátic

a m

odifi

cada

(kN

)

20 5 E 1 3,500 32 34 - 3 7 7 20 5 2 0,041 3 10,5 16,6

20 20 S 4 3,500 35 30 8 1,5 11,5 9 12 5 3 0,041 4 11,6 18,4

20 50 S 5 3,500 35 56 9 1,5 16 18 20 5 3 0,041 5 13 24,6

25 5 E 1 3,500 38 34 - 3 7 7 20 5 2 0,041 3 12,3 22,5

32 5 E 1 3,500 45 45 - 3 7,5 8 30 6 2,5 0,041 5 21,5 49,3

32 10 E 1 7,144 53 60 - 4 10 15 30 6 2,5 0,084 3 33,4 54,5

32 20 E 2 5,000 53 70 - 3 7,5 20 30 6 2,5 0,059 4 29,7 59,8

32 40 S 4 3,500 53 45 7,5 1,5 13 10 25 6 4 0,041 4 14,9 32,4

40 5 E 1 3,500 53 45 - 3 7,5 8 30 6 2,5 0,041 5 23,8 63,1

50 10 E 1 7,144 72 82 - 4 11 23 36 6 2,5 0,084 5 68,7 155,8

50 20 E 2 7,144 85 82 - 4 10 23 36 6 2,5 0,084 4 60 136,3

63 10 E 1 7,144 85 82 - 4 11 23 36 6 2,5 0,084 5 76 197

80 10 E 1 7,144 105 82 - 4 11 23 36 8 3 0,084 5 86,3 262,4

L

ØD

B

L9

LB

L12Ø

D1

B x T B x T

ØD

1-0

,1-0

,6

ØDB

LB

ØD

1

L9 L12

L

FORMA E FORMA S

L3


e (N/mm2)


m (N/mm2) Dureza aprox. Tratamiento

Tuerca 16MnCr5 / 100Cr6 800 600 60 HRC TempleRascador PPN 7190 TV 40 / NBR 33

Bola 100 Cr6 64 HRC

238

HUSILLO A BOLASESPECIFICACIONES TÉCNICAS

PARTES Y RECIRCULACIÓNLos sistemas con husillos a bolas constan básicamente del propio husillo, de una tuerca y de una Serie de bolas que ruedan entre ambos elementos, recirculando a través de la tuerca. Unos protectores (rascadores) en sus extremos evitan la posible entrada de cuerpos extraños o productos agresivos al interior de la tuerca.

EFICIENCIAEl hecho de que los elementos de rodadura sean bolas con un bajísimo rozamiento hace que este tipo de husillos tengan una eficiencia muy alta (hasta 98% en algunos casos).

VELOCIDADEl reducido nivel de fricción de las bolas posibilita que la velocidad de giro, en condiciones ideales, pueda ser de hasta 3000 rpm, incluso 4000 rpm para picos puntuales.

La precisión geométrica del retorno es fundamental para que la rodadura de las bolas se produzca con un rozamiento mínimo. Para pasos cortos suelen emplearse retornos por deflector radial, en los que cada circuito es independiente y da una vuelta completa. Para pasos largos se utilizan habitualmente retornos interiores axiales, donde existe un solo circuito de varias vueltas para reenviar las bolas desde un extremo al otro de la tuerca. En ambos casos las tuercas son compactas, sin salientes hacia el exterior

Husillo

Rascadores

Tuerca

Bolas

Deflectores

ReciRculación poR DeflectoR

ReciRculación axial

REVERSIBILIDADAl contrario de lo que sucede con algunos husillos trapezoidales, los husillos a bolas son siempre reversibles (no autoblocantes). Es, por tanto, necesario utilizar elementos de frenado o retención, en especial si se montan en posición vertical

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07

239

45º

jL

jT

F

F

jL

jT

Tuerca

Husillo

POSICIÓN DE MONTAjELa posición de montaje del husillo puede ser cualquiera, prestando especial cuidado a que las posibles cargas laterales no sean soportadas por el propio husillo, sino por elementos de guiado diseñados al efecto.

PERFIL DE ROSCALos husillos y tuercas a bolas de NIASA son de perfil de arco gótico simétrico (ojival), siendo el ángulo de carga 45º. Este diseño posibilita que la rodadura sea sumamente suave (eficiencia óptima), a la vez que, se igualan y minimizan las holguras axiales (jL) y radiales (jT) entre las partes. Se consigue así una alta rigidez del conjunto y se maximiza la capacidad de carga.

TEMPERATURA DE SERVICIOEn general, la temperatura ambiente de operación de los husillos y tuercas a bolas ha de encontrarse entre -30ºC y +80ºC, pudiendo excepcionalmente trabajar a temperaturas algo superiores (consúltenos).

REPETITIVIDADLa repetitividad de un husillo a bolas hace referencia a su capacidad para retornar a una cierta posición, después de haber alcanzado previamente la misma en idénticas condiciones. Es dependiente de la carga, velocidad, aceleración, etc. Queda definida en la VDI/DGQ 3441, normativa muy aceptada en la actualidad para el chequeo y la validación de máquinas-herramienta (consúltenos).

240


TUERCAS PRECARgADASEl grado de precisión en el posicionamiento puede aumentarse, a la vez que disminuirse el backlash, precargando las bolas de una pareja de tuercas. La precarga incrementa, además, la rigidez en la zona de la tuerca.

El valor estándar de la precarga es el 10% de la carga dinámica, recomendándose no superar un tercio del valor de la carga dinámica. Es aconsejable que el Cliente indique el valor de la precarga dependiendo del tipo de aplicación.

La precarga puede hacerse separando o juntando las bolas del par de tuercas. En el primer caso el husillo se tracciona al colocar una arandela entre las tuercas, por lo que un eventual aumento de la temperatura, y el consiguiente alargamiento del husillo, disminuiría el valor de la precarga inicial.

En la precarga a compresión las tuercas se juntan, por lo que un posible incremento de la temperatura haría que la precarga aumentase.

En cualquier caso, las arandelas de precarga se facilitan divididas en dos partes, a fin de posibilitar su ajuste sin sacar las tuercas del husillo.

En ciertos casos puede ser aconsejable realizar la precarga a base de sobredimensionar las bolas, teniendo éstas cuatro puntos de contacto, en lugar de los dos mostrados en las figuras. Han de analizarse los elementos de rozamiento producidos en esta opción.

Consulte con nuestro Departamento Técnico si desea trabajar con unidades sin backlash o con backlash inferior al normalizado.

PRECARGAPRECARGAARANDELA

Tuerca 1 Tuerca 2

PRECARGA A TRACCION << O >>Arandela mayor, aumenta la precarga

Husillo

PRECARGAPRECARGAARANDELA

Tuerca 1 Tuerca 2

PRECARGA A COMPRESIÓN << X >>Arandela menor, aumenta la precarga

Husillo

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07

241

REAjUSTE DE LA PRECARgAPara reajustar la precarga de un par de tuercas, seguir el procedimiento a continuación:

1. Separar las dos tuercas y extraer las dos mitades de las arandelas.

2. Colocar galgas en tres puntos (a 120º aprox.) entre las tuercas, hasta que los chaveteros de ambas estén alineados.

3. Medir el par de giro de las tuercas e ir cambiando galgas hasta obtener el valor deseado.

4. Mecanizar arandelas con el espesor de las galgas definidas en el punto anterior.

Precarga con dos tuercas con brida KGF Precarga con una tuerca con brida KGF y con una tuerca cilíndrica KGM

Precarga con dos tuercas cilíndricas KGM

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242

En función de la clase de tolerancia (v300p

) y de la longitud de trabajo útil (Lu), en la tabla a continuación se recogen la desviación límite (e

p)

y la variación permisible (vup

).

Lu Longitud de trabajo útil.Le Exceso de longitud.L0 Distancia nominal.∆L0 Desviación de desplazamiento.V300p Variación de desplazamiento permisible en 300 mm.

V2πp Variación de desplazamiento permisible en 1 vuelta.C Compensación de desplazamiento.ep Desviación límite.Vup Variación permisible.

Lu

Le

Le

300

+

_

∆L o

C

V up

e pe p

V up

2πrad

Lo

V 2πp

V30

0p

Lu(mm)

> 0 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500

≤ 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000

P1e

p

Mic

rons

(µm

)

6 7 8 9 10 11 13 15 18 22 26 32 39 48 60 76 94 115

vup 6 6 7 7 8 9 10 11 13 15 17 21 27 33 40 50 61 76

P3e

p 12 13 15 16 18 21 24 29 35 41 50 62 76 92 115 140 175 220

vup 12 12 13 14 16 17 19 22 25 29 34 41 49 61 75 92 113 140

P4e

p 18 18 20 22 25 28 33 39 46 55 68 84 102 125 159 199 240 290

vup 18 19 20 21 23 26 29 33 38 44 52 56 68 83 101 124 152 189

P5e

p 23 25 27 32 36 40 47 55 65 78 96 115 140 170 210 270 330 410

vup 23 25 26 29 31 34 39 44 51 59 69 82 99 119 142 174 213 265

Clase deTolerancia

Variación de posicionamiento permisible en un

desplazamiento de 300 mm(v

300p)

Aplicacioneshabituales

P1 (no estándar) 6 µm

PosicionamientoP3 12 µm

P4 18 µm

P5 / T5 23 µm

TransporteT7 52 µm

NIASA dispone de husillos y tuercas con las siguientes clases de tolerancia, en función del error máximo admisible en el posicionamiento de la unidad.

CLASES DE TOLERANCIA Y DESVIACIONES PERMISIBLES


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07

243

TOLERANCIAS gEOMÉTRICAS


Ø d

1L6L7

2·d0 2·d02·d02·d02·d0 2·d0

Ø D

6

Ø D

1

T3 C

Ød 0

L2L9

L8

L'7

LxLxLx

Lx Lx Lx

Ød 0

L1

2·d0 2·d0A A'

Lx LxA A'

T 1p

T 1m

ax

T5 BB'

T1 AA' T7// BB'T6 BB'T4 CT2 AA'

C A B B' B B'A'

ToLERANCiA DEsCRiPCióNLx (mm)

CLAsE DE ToLERANCiA

1 3 5 7

> ≤ > ≤ Desviación permisible Tp (µm)

T1

Distancia para determinar el grapo de rectitud.

6 12 - 80

20 25 32 4012 25 - 16025 50 - 31550 100 - 630

100 200 - 1250T1max. para L1 / d0 ≤ 40 40 50 64 80

T1max.. para 40 < L1 / d0 ≤ 60 60 75 96 120

T1max. para 60 < L1 / d0 ≤ 80 100 125 160 200T1max. para 80 < L1 / d0 ≤ 100 160 200 256 320

T2

Concentricidad según d0 y L8.Se aplica el mayor de los dos valores.

d0 (mm) L8 (mm)Desviación permisible Tp (µm)

> ≤ > ≤- 32 - 80 10 12 20 32- 63 80 160 12 16 20 40

63 125 160 250 16 20 25 50125 - 250 400 20 25 32 63

- - 400 630 25 32 40 80- - 630 - 32 40 50 100

T3

Concentricidad según d0 y L9.Se aplica el mayor de los dos valores.

d0 (mm) L9 (mm)Desviación permisible Tp (µm)

> ≤ > ≤- 32 - 80 5 6 8 10

32 63 80 160 6 8 10 1263 125 160 250 8 10 12 16

125 - 250 400 10 12 16 20- - 400 - - 16 20 25

T4

Salto axial (perpendicularidad)6 63 - - 3 4 5 6

63 125 - - 4 5 6 8125 200 - - - 6 8 10

T5; T

6Salto axial y radial sólo para unidades con tuercas

precargadas o tuercas sin backlash.

D1; D6 Desviación permisible Tp (µm) > ≤

16 32 10 12 16 2032 63 12 16 20 2563 125 16 20 25 32

125 250 20 25 32 40250 500 - 32 40 50

T7

Paralelismo de la tuercaCada 100mm

de desplazamiento Desviación permisible Tp (µm)

10 18 22 32

Ø d

1

L6L7

2·d0 2·d02·d02·d02·d0 2·d0

Ø D

6

Ø D

1

T3 C

Ød 0

L2L9

L8

L'7

LxLxLx

Lx Lx Lx

Ød 0

L1

2·d0 2·d0A A'

Lx LxA A'

T 1p

T 1m

ax

T5 BB'

T1 AA' T7// BB'T6 BB'T4 CT2 AA'

C A B B' B B'A'

Seguidamente se muestran las tolerancias geométricas de los husillos de NIASA. Tenerlas en consideración en el momento de diseñar los conjuntos en los que se integrarán.

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244


LUBRICACIÓNUna adecuada lubricación de los husillos a bolas es imprescindible para que aquellos no se deterioren prematuramente, aparte de para que su funcionamiento sea suave y lo hagan con la eficiencia esperada. Se logrará asimismo que el par en vacío sea el esperado y una correcta evacuación del calor generado en la rodadura.

Pueden emplearse tanto aceites CL como mezclados tipo CLP con aditivos EP. La viscosidad dependerá de la velocidad circunferencial del husillo y de la temperatura de operación. El caudal necesario de aceite es función de la velocidad, estando habitualmente entre 0,3 y 0,5 cm3/h por cada vuelta de bolas de la tuerca. En aplicaciones en las que la tuerca esté en posición horizontal y bañada en aceite, es suficiente con que su nivel alcance la mitad de la altura de la bola inferior.

La viscosidad ISO VG demandada para cada caso se obtiene a partir de los dos gráficos inferiores, conocido el diámetro nominal del husillo, su velocidad de giro y la temperatura de trabajo.

Cuando en vez de aceite se utilice grasa como lubricante, el tiempo entre lubricaciones pueden ser ampliado. La vida prevista del husillo sólo puede ser garantizada si un sistema de engrase automático reemplaza la pérdida de grasa que sufre la tuerca al desplazarse respecto del husillo, incluso cuando aquella tenga retenes para minimizarla.

El tiempo transcurrido entre dos engrases consecutivos está relacionado con la velocidad de giro del husillo, su temperatura de operación, la carga a la que estará sometido, su posición de montaje, etc. Para condiciones no extremas, NIASA recomienda que no transcurran entre engrases más de 100 horas de trabajo o 2 años.

Emplear tipos de grasa según la tabla a continuación.

16 20 25 32 40 50 63 80

20

30

50

40

100

200

400

500

300

Ø Nominal (mm)

Visc

osid

ad (m

m²/

s)

20 30 40 50 60 70 10080 90

Temperatura (ºC)

5000

3000

1000 rpm

2000

200

100

50

30

10

15

22

32

46

68

Viscosidad ISO VG 100 (mm

²/s)

150220

320460

6801000

15

500

300

Temperatura ambiente -20ºC a 120ºC * Grasa s/DiN 51825

Condiciones normales K2K-20

Muy altas velocidades K1K-20

Muy altas cargas o bajas velocidades KP2K-20

* Contacte con NIASA para otros valores

Como criterio general, no mezclar grasas con diferentes bases de saponificación y/o viscosidad.

No engrasar excesivamente. Como norma general sólo rellenar la mitad del espacio disponible, y posibilitar siempre que los posibles excesos de grasa puedan ser evacuados.

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07

245

ALMACENAjE E INSTALACIÓNDe forma estándar, los husillos a bolas se expiden por NIASA lubricados con aceite, protegidos con una envoltura de papel antioxidante y recubiertos con cinta plástica adhesiva, totalmente herméticos.

Por tratarse de elementos de precisión, deben ser manipulados con sumo cuidado y almacenarse en lugares limpios y secos, apoyados en varios puntos en toda su longitud y con su embalaje original hasta el momento de ser instalados.

En el transporte de los husillos a bolas hasta su ubicación final han de evitarse los movimientos bruscos y las posiciones con falso apoyo, que puedan causar deformaciones por flexión bajo su propio peso.

Los alojamientos para el montaje de las tuercas, o cualquier otro elemento (rodamientos, cojinetes, etc) han de estar perfectamente limpios de polvo, pintura, o cualquier otra impureza. Es fundamental que los husillos se monten con los soportes de rodamientos, cojinetes, etc perfectamente perpendiculares a aquellos y alineados entre sí.

Por último, aplicar las cargas de la forma más centrada y uniforme posible en husillo o tuerca. En caso de necesitar aplicar cargas laterales, consulte con el Departamento Técnico de NIASA

DESMONTAjE DE TUERCASCuando sea necesario desmontar las tuercas del husillo, hacerlo con un tubo de extracción, siguiendo los pasos que se enumeran a continuación:

1. Mecanizar un tubo más largo que las tuercas, con su agujero ajustado al terminal del husillo y un diámetro exterior igual al de fondo de la rosca.

2. Colocar el tubo en el extremo del husillo e ir desenroscando las tuercas hasta que salgan del husillo y queden montadas sobre dicho tubo.

3. Inmovilizar las tuercas en el tubo con cinta adhesiva u otro medio, para evitar que se puedan salir del mismo.

4. Sacar el paquete formado así por el tubo y las tuercas.

5. Proceder a la inversa para montar nuevamente las tuercas sobre el husillo, prestando especial atención a los protectores de las tuercas en el momento de iniciarse el roscado en el husillo.

L

≈ L x 1,5

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246

HUSILLO A BOLASCáLCULOS

CARgA CRíTICA De PANDeo

VeLoCIDAD LíMITe

F

fc=0,25

fc=1

fc=2

fc=4

lc

F

lc

F

lc

F

lc

F

F ≤ 0,8 x fc x101,7 x d4

lc2 n ≤ 0,8 x fcr x

1,2 x 108 x dlcr

2

Con factor de seguridad: 1,25 Con factor de seguridad: 1,25

F Fuerza aplicada (kN)fc Factor de corrección, según el tipo de soporte de los

extremos del husillo. Ver figurasd≈(2.d0-Dw)/2

d0 Diámetro nominal de husillo (mm)Dw Diámetro de bola (mm)

lc Longitud de pandeo (mm). Ver figuras

n Velocidad de aplicación (rpm)fcr Factor de corrección, según el tipo de soporte de los

extremos del husillo. Ver figurasd≈(2.d0-Dw)/2

d0 Diámetro nominal de husillo (mm)Dw Diámetro de bola (mm)

lcr Longitud de resonancia (mm). Ver figuras

n x d0 ≤140.000 Para clases de tolerancia P1, P3, P4, P5, T5

n x d0 ≤100.000 Para clases de tolerancia T7

n Velocidad de aplicación (rpm)

d0 Diámetro nominal de husillo (mm). Ver tabla datos husillo

fcr=0,4

fcr=1

fcr=1,5

fcr=2,3

lcr

lcr

lcr

lcr

VeLoCIDAD CRíTICA De ReSoNANCIA

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247

TIeMPo De SeRVICIo

L10≤ x 106Cam

Fm

3

( )

Lh10=L10

nm x 60

L10 Tiempo de servicio (revoluciones)Cam Carga dinámica nominal modificada (kN)Fm Carga aplicada equivalente (kN)

Lh10 Tiempo de servicio (horas)nm Velocidad de aplicación equivalente (rpm)

n2

n1

n3

n (r

pm)

% tiempo

nm

q3

q2

q1

F2

F1

F3

F (N

)

% tiempo

Fm

q3

q2

q1

% tiempo

Fm

q3

q2

q1

Fm1

Fm3

Fm2F

1max

F2max

F3min

F (N

)

100

100

100

F1-2min

F3max

nm (rpm) = ∑ ni xqi

100

i=n

i=1

n2

n1

n3

n (r

pm)

% tiempo

nm

q3

q2

q1

F2

F1

F3

F (N

)

% tiempo

Fm

q3

q2

q1

% tiempo

Fm

q3

q2

q1

Fm1

Fm3

Fm2F

1max

F2max

F3min

F (N

)

100

100

100

F1-2min

F3max

1/3

( )Fm(kN) = ∑ Fi3 x x

qi

100ni

nm

i=n

i=1

n2

n1

n3

n (r

pm)

% tiempo

nm

q3

q2

q1

F2

F1

F3

F (N

)

% tiempo

Fm

q3

q2

q1

% tiempo

Fm

q3

q2

q1

Fm1

Fm3

Fm2F

1max

F2max

F3min

F (N

)

100

100

100

F1-2min

F3max

1/3

( )Fm(kN) = ∑ Fmi3 x x

qi

100ni

nm

i=n

i=1

Los tiempos de servicio anteriores se refieren a la vida útil alcanzada por el 90% de un grupo suficiente de husillos a bolas idénticos, antes de que aparezcan los primeros signos evidentes de fatiga de material en cualquiera de los elementos de rodadura.

INSTALACIóN

Aplicar las cargas de la forma más centrada y uniforme posible en husillo o tuerca. En caso de necesitar aplicar cargas laterales, consulte con el Departamento Técnico de NIASA.

F

F/2

F/2

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248


ReNDIMIeNTo (eFICIeNCIA) PAR De ACCIoNAMIeNTo y ReTeNCIóN

η=0,95 x fl x tan φtan (φ - ρ")

Ta=F x Ph

2 x π x η

Te=F x Ph x η'

2 x πη'=0,95 x fl x tan (φ - ρ")tan φ

φ = atan [Ph/(do x π)]Trot = Jrot x α0

η Rendimiento cuando se convierte par de giro en carga axial sobre el husillo

η' Rendimiento cuando se convierte carga axial en par de giro sobre el husillo

0,95 Factor reductor para cubrir variaciones por influencias de velocidad, temperatura y lubricación

fl Factor reductor, si la carga aplicada (F) es menor que el 50% de la carga dinámica nominal modificada (C

am).

Ta Par de accionamiento (Nm) cuando se convierte par de giro en carga axial sobre el husillo

Te Par de retención (Nm) cuando se convierte carga axial en par de giro sobre el husillo

F Fuerza aplicada (kN)Ph Paso nominal del husillo. Ver tabla datos husilloη Rendimiento cuando se convierte par en carga axial

sobre el husilloη’ Rendimiento cuando se convierte carga axial en par

sobre el husillo

Sumar a los anteriores el par necesario para la aceleración/deceleración del conjunto si los valores de aceleración/deceleración son importantes (aplicaciones con velocidades altas que cambian en tiempos cortos).

Ph Paso nominal del husillo. Ver tabla datos husillodo Diámetro nominal del husillo (mm). Ver tabla datos

husilloρ" Ángulo de fricción

0,23º Para clases de tolerancia P1, P3, P4 y P50,34 Para clases de tolerancia T5 y T7

Trot Par de aceleración/deceleración (Nm)Jrot Momento de inercia de rotación del husillo (kgm2)αo Aceleración angular (s-2)

F

F

FTa

Te

F

F

FTa

Te

F

F

FTa

Te

F

F

FTa

Te

F/Cam

fl

0,4 0,99

0,3 0,98

0,2 0,97

0,1 0,96

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07

249


PoTeNCIA De ACCIoNAMIeNTo

Consulte con nuestro Departamento Técnico para un dimensionamiento en detalle de su motor (motor-freno).

Pa=Ta x n9550

Pa Potencia de accionamiento (kW)Ta Par de accionamiento (Nm)n Velocidad de la aplicación (rpm)

Las deformaciones de las tuercas son pequeñas por ser elementos muy compactos, muchas veces despreciables frente a las deformaciones del husillo.

= +1Rtot

1Rs

1Rnu, ar

Rtot Rigidez axial de husillo+tuerca (kN/µm)Rs Rigidez axial de husillo (kN/µm)Rnu, r Rigidez axial de tuerca (kN/µm).

Consúltenos sus valores

RIgIDez

Rodamientos de apoyo en un extremo

Rodamientos de apoyo en ambos extremos

Rs1=π x d2 x e

4 x L1 x 106

Rs2= xπ x d2 x e

4 x L2 x 106

LL - L2

Rs1 Rigidez axial de husillo (kN/µm), con cojinetes fijos en un extremo

Rs2 Rigidez axial de husillo (kN/µm), con cojinetes en ambos extremos

d≈(2.d0-Dw)/2d0 Diámetro nominal de husillo (mm)Dw Diámetro de bola (mm)

e Módulo elástico de acero (210.000 N/mm2)L / L1 / L2 Longitud (mm), según figuras. Tomar

siempre L2≤L/2; Rs2 es mínima cuando L2=L/2

L2 L2

L

L1

L2 L2

L

L1

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250

Los husillos trapezoidales NIASA se obtienen, en general mediante un proceso de laminación por deformación en frío, en el que las fibras en los dientes se conforman sin cortarse. Frente a aquellos otros obtenidos por mecanización con arranque de viruta, tienen las siguientes ventajas:

… Mayor resistencia a la fatiga. … Resistencia al desgaste superior. … Flancos de rosca más pulidos. … Resistencia a la corrosión más

elevada. … Mayor exactitud del perfil.

Fabricamos husillos con sus extremos mecanizados según sus necesidades. Indíquenos, además, si desea algún tratamiento térmico para los mismos.

La longitud máxima estándar es de 3000 mm y su precisión de 100 µm/300 mm; para valores superiores, contáctenos. Fuera de stock disponemos de muchos otros diámetros-pasos de husillos, también con rosca a izquierdas, y asimismo en otros materiales (AISI 304, AISI 316, etc). Además, podemos suministrarle tuercas en materiales plásticos, con cuerpo roscado, etc.

Materialestándar

Durezasuperficial aprox.

1.0401 (C15 SH) / F1110 500 Brinell

HUSILLOS TRAPEZOIDALES LAMINADOSTr

TRAPEZ.

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07

251

α

α

A

A

DETALLE A

Husillo

Tuerca

Ød 3

Ød 2

Ød

H1

P

30°

α

α

A

A

DETALLE A

Husillo

Tuerca

Ød 3

Ød 2

Ød

H1

P

30°

Diám. ext. (mm)x Paso (mm)

do

(mm)d

2,min(mm)

d2,máx

(mm) d3

H1

Ángulo rosca α1)

Rendimiento η2)

Peso(kg/m)

Momentoinercia(mm4)

Módulosección

(cm3)

Momento inercia masaJ

rot (kg.m2/m)

Tr 16x4 16 13,640 13,905 10,80 2 5°11’ 0,46 1,21 0,067 0,124 2,96·10-5

Tr 18x4 18 15,640 15,905 12,80 2 4°32’ 0,43 1,58 0,132 0,206 5,05·10-5

Tr 20x4 20 17,640 17,905 14,80 2 4°2’ 0,40 2,00 0,236 0,318 8,10·10-5

Tr 22x5 22 19,114 19,394 15,50 2.5 4°39’ 0,43 2,34 0,283 0,366 1,11·10-4

Tr 24x5 24 21,094 21,394 17,50 2.5 4°14’ 0,41 2,85 0,460 0,526 1,65·10-4

Tr 26x5 26 23,094 23,394 19,50 2.5 3°52’ 0,39 3,40 0,710 0,728 2,35·10-4

Tr 28x5 28 25,094 25,394 21,50 2.5 3°34’ 0,37 4,01 1,050 0,976 3,26·10-4

Tr 30x6 30 26,547 26,882 21,90 3 4°2’ 0,40 4,50 1,130 1,030 4,10·10-4

Tr 32x6 32 28,547 28,882 23,90 3 3°46’ 0,38 5,19 1,600 1,340 5,45·10-4

Tr 36x6 36 32,547 32,882 27,90 3 3°18’ 0,35 6,71 2,970 2,130 9,10·10-4

Tr 40x7 40 36,020 36,375 30,50 3.5 3°29’ 0,37 8,21 4,250 2,790 1,37·10-3

Tr 44x7 44 40,020 40,275 34,50 3.5 3°8’ 0,34 10,10 6,950 4,030 2,10·10-3

Tr 48x8 48 43,468 43,868 37,80 4 3°18’ 0,35 12,00 10,000 5,300 2,90·10-3

Tr 50x8 50 45,468 45,868 39,30 4 3°10’ 0,34 13,10 11,700 5,960 3,40·10-3

Tr 60x9 60 54,935 55,360 48,15 4.5 2°57’ 0,33 19,00 26,400 11,000 7,30·10-3

Tr 70x10 70 64,425 64,850 57,00 5 2°48’ 0,32 26,00 51,800 18,200 1,40·10-2

Tr 80x10 80 74,425 74,850 67,00 5 2°25’ 0,29 34,70 98,900 29,500 2,40·10-2

1) Ángulo de paso en el diámetro de paso.2) Eficiencia teórica al transformar un movimiento de giro en una traslación axial del husillo, con coeficiente de fricción µ = 0,1. Para otros casos,

consultar el apartado de cálculo correspondiente.

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252

TUERCA DE BRONCE CON BRIDA TIPO EFMTr

TRAPEZ.

TUERCA DE BRONCE DE SEgURIDAD CON BRIDA TIPO EFMS

Materialestándar

Límite elástico0,2%

Rρ0,2 (N/mm2)

Resistenciaa rotura

Rm

(N/mm2)

elongacióna roturaA5 mín.

Dureza(HB 10/1000)

Densidad(kg/dm3)

Módulode elasticidad

(N/mm2)

Presión cinemática máx.

Pc (N/mm2.m/min)

G-CuSn 12 (G Bz 12) 150 280-350 5% 100-110 8,8 90000 400

Para husillo D1 (mm) D

4 (mm) D

5 (mm) D

6 (mm) L

1L

2L

3Peso (kg)

superficiesoporteA

s (mm2)

Tr 16x4 28 48 38 6 44 12 8 0,25 670

Tr 18x4 28 48 38 6 44 12 8 0,25 770

Tr 20x4 32 55 45 7 44 12 8 0,30 870

Tr 24x5 32 55 45 7 44 12 8 0,30 1040

Tr 30x6 38 62 50 7 46 14 8 0,40 1370

Tr 36x6 45 70 58 7 59 16 10 0,60 2140

Tr 40x7 63 95 78 9 73 16 10 1,70 2930

Tr 50x8 72 110 90 11 97 18 10 2,60 4900

Tr 60x9 85 125 105 11 99 20 10 3,70 6040

Tr 70x10 95 180 140 17 100 30 16 7,80 8250

Tr 80x10 105 190 150 17 110 30 16 8,90 10890

L1

L2

L3

ØD

1

-0,2

-0,3

ØD

1 h9

ØD

4

Ros

ca T

r.

ØD5

(6x) ØD6 60°

Fuera de stock disponemos de muchos otros diámetros/pasos de husillos, también con rosca a izquierdas, y asimismo en otros materiales (AISI 304, AISI 316, etc). Además, podemos suministrarle tuercas en materiales plásticos, con cuerpo roscado, etc.

Tuerca aplicable a los elevadores a husillo Serie R y a los soportes a husillo SH. Mismo material estándar que la tuerca con brida tipo EFM.

A B C Tornillo Guía iso 7379

Tr 18 x 4 69 25 8 M5Tr 20 x 4 69 25 8 M5Tr 30 x 6 78 32 10 M5Tr 36 x 6 94 35 10 M5Tr 40 x 7 108 35 10 M6Tr 50 x 8 132 35 10 M8Tr 55 x 9 132 35 10 M8Tr 60 x 9 144 45 15 M8

Tr 70 x 10 155 55 15 M10

CB

A

TrTRAPEZ.

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07

253

TUERCA DE BRONCE CILÍNDRICA TIPO LRMTr

TRAPEZ.

Materialestándar

Límite elástico0,2%

Rρ0,2 (N/mm2)

Resistenciaa rotura

Rm

(N/mm2)

elongacióna roturaA5 mín.

Dureza(HB 10/1000)

Densidad(kg/dm3)

Módulode elasticidad

(N/mm2)

Presión cinemática máx.

Pc (N/mm2.m/min)

G-CuSn 12 (G bz 12) 150 280-350 5% 100-110 8,8 90000 400

Fuera de stock disponemos de muchos otros diámetros/pasos de husillos, también con rosca a izquierdas, y asimismo en otros materiales (AISI 304, AISI 316, etc). Además, podemos suministrarle tuercas en materiales plásticos, con cuerpo roscado, etc.

Para husillo Ø D (mm) L (mm) Peso (kg) superficie soporteA

s (mm2)

Tr 16x4 36 32 0.25 490

Tr 18x4 40 36 0.34 630

Tr 20x4 45 40 0.48 790

Tr 22x5 45 40 0.46 850

Tr 24x5 50 48 0.69 1130

Tr 26x5 50 48 0.58 1240

Tr 28x5 60 60 1.2 1680

Tr 30x6 60 60 1.2 1780

Tr 32x6 60 60 1.2 1910

Tr 36x6 75 72 2.2 2610

Tr 40x7 80 80 2.8 3210

Tr 44x7 80 80 2.6 3560

Tr 48x8 90 100 4.3 4840

Tr 50x8 90 100 4.2 5060

Tr 60x9 100 120 5.7 7320

Tr 70x10 110 140 7.6 10000

Tr 80x10 120 160 9.7 13200

L

Ø D

Ros

ca T

r.

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254

HUSILLOS TRAPEZOIDALESESPECIFICACIONES TÉCNICAS

PARTESLos sistemas con husillos a trapezoidales constan simplemente del propio husillo y una tuerca que se desplaza a lo largo del mismo.

EFICIENCIALa eficiencia de los husillos trapezoidales depende básicamente de la geometría del husillo (diámetro y paso) y del coeficiente de fricción entre el husillo y la tuerca. Es, por tanto, imprescindible que las condiciones de lubricación sean las indicadas para que las pérdidas por rozamiento no superen los valores previstos.

Para las dimensiones más habituales y con condiciones de lubricación estándar, en general, la eficiencia de este tipo de sistemas es de un 30% a un 40%.

VELOCIDADLa velocidad de giro de un husillo trapezoidal queda limitada en su valor máximo por la menor de las siguientes:

… Velocidad crítica de resonancia de la columna.

… Velocidad crítica de deslizamiento tuerca-husillo para evitar un desgaste prematuro de la primera. Es función de las características de los materiales de ambos elementos, de la superficie de contacto entre ellos y de la carga aplicada.

Son sistemas menos sensibles a la entrada de suciedad que los basados en la rodadura de bolas. Por ello no suelen incluir protectores en los extremos de la tuerca, salvo en el caso de velocidades de giro muy altas. Consúltenos si fuese su caso.

Husillo

Tuerca

REVERSIBILIDADAl contrario de lo que sucede con los husillos a bolas, los trapezoidales no son siempre reversibles. Sólo son reversibles (o no autoblocantes) aquellos con un ángulo de hélice de rosca mayor que el ángulo de rozamiento. La eficiencia para convertir un esfuerzo axial sobre el husillo en un par de giro es siempre menor que la correspondiente a la transformación de un par de giro en un esfuerzo axial.

No obstante, especialmente en montajes en vertical, es en cualquier caso aconsejable incorporar motores con freno que eviten pequeños desplazamientos en caso de vibraciones y que detengan el movimiento sin deslizamientos excesivos por la inercia del conjunto.

POSICIÓN DE MONTAjELa posición de montaje del husillo puede ser cualquiera, prestando especial cuidado a que las posibles cargas laterales no sean soportadas por el husillo, sino por sistemas de guiado diseñados al efecto.

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07

255

PERFIL DE ROSCALos husillos y tuercas de NIASA son de rosca trapezoidal Métrica ISO según DIN 103 (tolerancia husillos: 7e en flancos y 4h en diámetro exterior; tolerancia tuercas: 7H).

PRECISIÓN Y RECTITUDLa precisión habitual de los husillos trapezoidales de NIASA varía según su diámetro nominal y paso de rosca, siendo la habitual de 100 µm por cada 300 mm de longitud.

LUBRICACIÓNLas grasas recomendadas para los husillos y tuercas trapezoidales coinciden con las habituales para los rodamientos de rodillos. No es habitual utilizar aceites.

Antes de engrasar, limpiar perfectamente la superficie del husillo para dejarla libre de cualquier tipo de impureza. El tiempo entre dos engrases consecutivos depende de las condiciones de la aplicación (temperatura, velocidad y carga).

ALMACENAjE E INSTALACIÓNDe forma estándar, los husillos trapezoidales se expiden desde NIASA ligeramente lubricados y protegidos con una envoltura plástica, totalmente herméticos.

Por tratarse de elementos de precisión, deben ser manipulados con sumo cuidado y almacenarse en lugares limpios y secos, apoyados en varios puntos en toda su longitud y con su embalaje original hasta el momento de ser instalados.

En el transporte de los husillos trapezoidales hasta su ubicación final han de evitarse los movimientos bruscos y las posiciones con falsos apoyos, que puedan causar deformaciones por flexión bajo su propio peso.

Los alojamientos para el montaje de las tuercas, o cualquier otro elemento (rodamientos, cojinetes, etc) han de estar perfectamente limpios de polvo, pintura, o cualquier otra impureza. Es fundamental que los husillos se monten con los soportes de rodamientos, cojinetes, etc perfectamente perpendiculares a aquellos y alineados entre sí.

Por último, aplicar las cargas de la forma más centrada y uniforme posible en husillo o tuerca. En caso de necesitar aplicar cargas laterales, consulte con el Departamento Técnico de NIASA.TEMPERATURA DE SERVICIO

La máxima temperatura ambiente de trabajo admisible depende de las condiciones de rozamiento entre tuerca y husillo, esto es, de los materiales de ambos y las condiciones de lubricación.

En general, se recomienda no operar en ambientes con temperaturas superiores a 100ºC. Consúltenos al respecto.

Ø D

3

Ø d

2 = D

2

Ø D

e

a

P

Tuerca

Husillo

e1

H30°

Ø d

Ø d

3

H1

h

b

rP/4

+b

P/4

+a

P/4

F

F/2

F/2

H1 =P2

h = H1 + b = +bP2

H = H1 + a = +aP2

d2 = D2 = d - 2 = d -P4

P2

e = e1 = 0,634P - 0,536h

D = d + 2a

d3 = d - 2h = d - (P + 2b)

D3 = D - 2H = D - (P + 2a)

Paso (mm) 2 3 - 4 5 - 12 13 - 26

a y r (mm) 0,5 0,25 0,5

b (mm) 0,3 0,5 0,75 1,5

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256

HUSILLOS TRAPEZOIDALESCáLCULOS

PReSeLeCCIóN De TAMAño De TueRCA y HuSILLo

Proceso cálculo:

2. Seleccionar un tamaño de tuerca con una “As” superior a la

calculada.

VeLoCIDAD MáxIMA De AVANCe

Proceso de cálculo:

1. 1.

2.

3.

As =FPp

Vsp =Pc

Pp

np =Vsp x 1.000

d x π

Vap =np x Ph

1.000

As Área de soporte necesaria (mm2)F Fuerza aplicada (N)Pp Presión máxima permisible (5 N/mm2,

para conjuntos con movimiento)

vsp Velocidad de deslizamiento máxima permisible (m/min)Pc Presión cinemática (N/mm2.m/min). Ver tablaPp Presión máxima permisible (5 N/mm2)

np Velocidad de giro máxima permisible (rpm)vsp Velocidad de deslizamiento máxima permisible (m/min)d = d0-Ph/2

Ph Paso nominal del husillo (mm)do Diámetro nominal del husillo (mm)

Vap Velocidad de avance máxima permisible (m/min)np Velocidad de giro máxima permisible (rpm)Ph Paso del husillo (mm)

Material Pc (N/mm2.m/min)

G-CuSn 7 ZnPb (Rg 7) 300

G-CuSn 12 (G Bz 12) 400

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07

257

CARgA CRíTICA De PANDeo

F

fc=0,25

fc=1

fc=2

fc=4

lc

F

lc

F

lc

F

lc

F

F≤ 0,8 x fc x101,7 x d3

4

lc2

Con factor de seguridad: 1,25

F Fuerza aplicada (kN)fc Factor de corrección, según el tipo de soporte de los

extremos del husillo. Ver figurasd3 Diámetro núcleo husillo (mm)lc Longitud de pandeo (mm). Ver figuras

n≤ 0,8 x fcr x1,2 x 108 x d3

lcr2

Con factor de seguridad: 1,25

n Velocidad de aplicación (rpm)fcr Factor de corrección, según el tipo de soporte de los

extremos del husillo. Ver figurasd3 Diámetro núcleo husillo (mm)lcr Longitud de resonancia (mm). Ver figuras

fcr=0,36

fcr=1

fcr=1,47

fcr=2,23

lcr

lcr

lcr

lcr

VeLoCIDAD CRíTICA De ReSoNANCIA

TIeMPo De SeRVICIo

Chequear periódicamente la holgura axial entre husillo y tuerca. En husillos con roscas de una sola entrada, la tuerca debe reemplazarse antes de que el valor de dicho juego supere el 25% del paso.

NIASA dispone de utillajes que facilitan la medida manual de la holgura axial, incluso de sistemas para su detección automática.

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258

HUSILLOS TRAPEZOIDALESCáLCULOS

PAR De ACCIoNAMIeNTo y ReTeNCIóN

Ta Par de accionamiento (Nm) cuando se convierte par de giro en carga axial sobre el husillo

Te Par de retención (Nm) cuando se convierte carga axial en par de giro sobre el husillo

F Fuerza aplicada (kN)Ph Paso nominal de husilloη Rendimiento cuando se convierte par de giro en

carga axial sobre el husilloη’ Rendimiento cuando se convierte carga axial en par

de giro sobre el husillo

Ta =F x Ph

2 x π x η

Te =F x Ph x η'

2 x π

Trot Par de aceleración/deceleración (Nm)Jrot Momento de inercia de rotación de husillo (kgm2)

α0 Aceleración angular (s-2)

Sumar a los anteriores el par necesario para la aceleración/deceleración del conjunto si los valores de aceleración/deceleración son importantes (aplicaciones con velocidades altas que cambian en tiempos cortos).

F

FTa

F

Te

F

FTa

F

Te

ReNDIMIeNTo (eFICIeNCIA)

F

FTa

F

Te

F

FTa

F

Te

η Rendimiento cuando se convierte par de giro en carga axial sobre el husillo

η' Rendimiento cuando se convierte carga axial en par de giro sobre el husillo

α = atan [Ph/(d2.π)] Ph Paso nominal del husillo. Ver tabla datos husillo d2 Diámetro paso del husillo (mm). Ver tabla datos

husillo

ρ' Ángulo de fricción (para rosca trapezoidal ISO): ρ' = atan (μ×1,07)

η'= = 0,7 x ηtan (α - ρ')tan α

µ Coeficiente fricción para tuercas bronce

En arranque En movimiento

seco Lubricado

0,3 0,1 0,1 0,04

η= tan αtan (α + ρ')

Trot = Jrot x α0

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259

PoTeNCIA De ACCIoNAMIeNTo

Pa Potencia de accionamiento (kW)Ta Par de accionamiento (Nm)n Velocidad de la aplicación (rpm)

Rs1 Rigidez axial de husillo (kN/µm), con cojinetes fijos en un extremo

Rs2 Rigidez axial de husillo (kN/µm), con cojinetes en ambos extremos

d3 Diámetro núcleo husillo (mm)e Módulo elástico del acero (210.000 N/mm2)L / L1 / L2 Longitud (mm), según figuras. Tomar

siempre L2≤L/2; R

s2 es mínima cuando

L2=L/2

Rtot Rigidez axial de husillo+tuerca (kN/µm)Rs Rigidez axial del husillo (kN/µm)Rnu,r Rigidez axial de la tuerca (kN/µm).

Consúltenos sus valores

Pa =Ta x n9550

= +1

Rtot

1RS

1Rnu,ar

RS1 =π x d3

2 x e

4 x L1 x 106

RS2 = x π x d3

2 x e

4 x L2 x 106L

L - L2

Consulte con nuestro Departamento Técnico para un dimensionamiento en detalle de su motor (motor-freno).

Las deformaciones de las tuercas son pequeñas por ser elementos muy compactos, muchas veces despreciables frente a las deformaciones de los husillos.

RIgIDez

Rodamientos de apoyo en un extremo

Rodamientos de apoyo en ambos extremos

L1

L2 L2

L

L1

L2 L2

L

Documents

HUSILLOS Y TUERCAS - sgtransmisiones.com · de aplicaciones, dentro de sectores tan variados como la ... Momento inercia axial (mm 4) Ip Momento inercia polar (mm 4) Tipo tuercas