¿Qué significa juego axial (backlash) y cómo se minimiza?

El factor decisivo para la precisión de posicionamiento, que marca la diferencia entre mover y posicionar con precisión.

El juego axial (también backlash o juego de inversión) describe el pequeño movimiento axial del husillo o la tuerca posible sin giro del eje de accionamiento: el “recorrido muerto” al invertir el sentido de carga. Para muchas aplicaciones estándar es irrelevante, pero en tareas de posicionamiento preciso es una fuente de error importante y, por tanto, un criterio de calidad para accionamientos orientados al rendimiento. (ZIMM indica el juego axial en elevadores con KGT en centésimas de milímetro, p. ej., 0,06 mm o 0,03 mm según serie/tamaño.)

Causas del juego axial

El juego axial no es un defecto de fabricación, sino que resulta de tolerancias necesarias entre los flancos de rosca de husillo y tuerca. Este pequeño juego garantiza suavidad de marcha, evita agarrotamientos por cambios de temperatura y bajo carga.

Medidas constructivas para minimizarlo

1) Rosca trapezoidal (TR): tuercas de juego reducido / ajustables

• Concepto: a menudo se emplean tuercas anti-backlash (doble tuerca partida). Dos mitades de tuerca se precargan axialmente entre sí mediante elementos de muelle/ajuste.
• Función: ambos flancos apoyan: se elimina el juego axial; el conjunto suele ser reajustable para compensar el desgaste a lo largo de la vida útil.
• Beneficio: adecuado cuando se desea el autobloqueo del TR y, a la vez, mejorar la precisión de posicionamiento.

2 ) Husillo de bolas (KGT): precarga

• Concepto: los KGT logran ausencia de juego mediante precarga: una fuerza interna definida que elimina el juego desde el inicio.
• Métodos: Precarga con doble tuerca (dos tuercas enfrentadas, p. ej., mediante anillo de precisión), Selección de bolas/precarga por sobremedida (bolas mínimamente mayores generan una precarga definida en una tuerca).
• Ventaja: la precarga elimina el juego y aumenta la rigidez, clave para aplicaciones dinámicas y de alta precisión. (Los fundamentos de juego y precarga en KGT están descritos de forma normativa/habitual en el sector.)

Aplicación práctica y dimensionamiento (ZIMM)

• Conocer y especificar el juego axial: ZIMM indica el juego axial por serie/tamaño de KGT (p. ej., ZE/ZE-H/GSZ con 0,06 mm o 0,03 mm). Esto facilita el balance de precisión en el diseño del eje.
• TR vs. KGT: TR + tuerca anti-backlash = robusto y autobloqueante con juego reducido; KGT + precarga = sin juego y rígido para posicionamiento altamente dinámico. (Los KGT no son autobloqueantes: prever freno para mantener carga.)
• Considerar efectos del sistema: el juego, junto con la elasticidad (ejes, acoplamientos, rodamientos) y el control, influye en la repetibilidad y precisión. La calidad de montaje, la lubricación y la limpieza son decisivas para minimizar micromovimientos/desgaste.

Conclusión breve

• Objetivo = posicionamiento preciso: medir/definir el juego axial y elegir la estrategia adecuada de reducción (TR: juego reducido/ajustable, KGT: precargado).
• Ventaja ZIMM: valores de juego axial especificados por producto y componentes de sistema adecuados (ejes, acoplamientos, soportes) facilitan un dimensionamiento limpio y una precisión duradera.