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Husillo de bolas vs. rosca trapezoidal: ¿cuál es la elección correcta para mi aplicación?
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Una decisión de ingeniería fundamental que determina el rendimiento, la seguridad y los costes de su accionamiento.
La elección entre husillo de bolas (KGT) y rosca trapezoidal (TR) es una de las decisiones clave al dimensionar ejes lineales, elevadores de husillo y actuadores. No se trata de “mejor” en absoluto, sino de la mejor adecuación a la tarea, por ejemplo en velocidad, precisión, capacidad de mantener la carga y presupuesto. KGT significa máximo rendimiento y eficiencia (rodadura), TR significa robustez, simplicidad y autobloqueo (deslizamiento).
Diferencia física y sus consecuencias
- TR (fricción por deslizamiento): husillo y tuerca deslizan; simple, robusto, rentable, con autobloqueo con ángulos de avance pequeños.
- KGT (fricción por rodadura): las bolas ruedan en pistas entre husillo y tuerca; rendimiento muy alto, alta dinámica y poca generación de calor, sin autobloqueo → se requiere freno para retener la carga con seguridad.
Matriz de decisión: husillo de bolas (KGT) vs. rosca trapezoidal (TR)
| Criterio | Husillo de bolas (KGT) | Rosca trapezoidal (TR) |
| Principio de funcionamiento | Fricción por rodadura (bolas ruedan en pistas) | Fricción por deslizamiento (los flancos deslizan directamente) |
| Rendimiento | Muy alto, eficiente energéticamente | Más bajo, más calor por pérdidas |
| Velocidad máx. | Muy alta, movimientos dinámicos | Limitada por la generación de calor |
| Ciclo de funcionamiento (ED) | Significativamente mayor; según dimensionamiento hasta cuatro veces más frente a TR | Limitado; en TR de ZIMM típicamente hasta máx. 20 % |
| Precisión / juego | Backlash-free design possible by preloading, high Sin juego posible mediante precarga, alta rigidez | De serie con juego; versiones de juego reducido posibles |
| Autobloqueo | No → freno para retener carga necesario | Sí (con ángulos pequeños; estático/dinámico) |
| Vida útil (dinámica) | Muy alta, bien calculable | Menor, más dependiente del desgaste |
| Par de arranque | Bajo (poca fricción) | Más alto (par de despegue) |
| Robustez frente al entorno | Más sensible a suciedad → atención a sellado/lubricación | Muy robusta e insensible |
| Costes | Más alto (componentes y precarga) | Más bajo |
| Aplicaciones típicas | Ejes CNC, automatización, posicionamiento dinámico, alto ciclo de funcionamiento | Ajustes manuales/poco frecuentes, cambios de formato, retención estática, entornos duros |
| Práctica: clasificación en el sistema modular de ZIMM | KGT en elevadores de husillo/aplicaciones ZIMM: para alta dinámica, precisión y alto ciclo de funcionamiento (p. ej., ZE/ZE-H con opciones KGT). | TR en elevadores de husillo/actuadores ZIMM: cuando priman autobloqueo, eficiencia de costes y robustez (típicamente hasta 20 % de ciclo de funcionamiento). |
Conclusión: cómo elegir correctamente
- Elija KGT cuando se requieran altas velocidades, funcionamiento continuo (alto ciclo de funcionamiento), máxima precisión de posicionamiento y máxima eficiencia energética. (Planifique freno para retener.)
- Elija TR cuando el autobloqueo sea una característica de seguridad, los movimientos sean raros/lentos y el presupuesto y la robustez sean prioritarios (p. ej., ajustes de formato, ajustes manuales).
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