Un cojinete de movimiento lineal o guía lineal es un cojinete diseñado para proporcionar movimiento libre en una dirección. Existen muchos tipos diferentes de cojinetes de movimiento lineal .
Las guías lineales motorizadas, como las guías de máquinas, las mesas XY , las mesas de rodillos y algunas guías de cola de milano , son cojinetes accionados por mecanismos de transmisión. No todas las guías lineales son motorizadas; las guías de cola de milano, las guías de rodamientos de bolas y las guías de rodillos no motorizadas proporcionan un movimiento lineal de baja fricción para equipos accionados por inercia o manualmente. Todas las guías lineales proporcionan movimiento lineal gracias a cojinetes, ya sean de bolas , de cola de milano, de rodillos lineales , magnéticos o hidráulicos . Las mesas XY, las plataformas lineales , las guías de máquinas y otras guías avanzadas utilizan cojinetes de movimiento lineal para proporcionar movimiento a lo largo de los ejes X e Y.
Rodamiento de elementos rodantes
Un rodamiento de elementos rodantes generalmente se compone de un anillo exterior en forma de manguito y varias filas de bolas retenidas por jaulas. Las jaulas originalmente se mecanizaban a partir de metal sólido y pronto fueron reemplazadas por piezas estampadas . Se caracteriza por un movimiento suave, baja fricción, alta rigidez y larga vida útil. Son económicos y fáciles de mantener y reemplazar. Generalmente se le atribuye a Thomson Industries [ 1 ] (actualmente propiedad de Altra Industrial Motion [ 2 ] ) la producción inicial de lo que ahora se conoce como rodamiento lineal de bolas .
- Los rodamientos de elementos rodantes están generalmente diseñados para funcionar correctamente sobre ejes (pistas de rodadura) de acero endurecido o acero inoxidable.
- Los rodamientos de elementos rodantes son más rígidos que los cojinetes lisos .
- Los rodamientos de elementos rodantes no toleran bien la contaminación y requieren sellos.
- Los rodamientos de elementos rodantes requieren lubricación.
Los rodamientos de elementos rodantes se fabrican en dos formas: guías de rodamientos de bolas y guías de rodillos.
Guías de rodamientos de bolas
También conocidas como guías de bolas, las guías de rodamientos de bolas son el tipo más común de guía lineal. Ofrecen un movimiento suave y preciso a lo largo de un diseño lineal de un solo eje, gracias a los rodamientos de bolas alojados en la base lineal, cuyas propiedades de autolubricación aumentan la fiabilidad. Las aplicaciones de las guías de rodamientos de bolas incluyen instrumentación delicada, ensamblaje robótico, ebanistería, electrodomésticos de alta gama y entornos de salas blancas, que sirven principalmente a la industria manufacturera, pero también a las industrias del mueble, la electrónica y la construcción. Por ejemplo, una guía de rodamientos de bolas muy utilizada en la industria del mueble es la guía para cajones.
Las guías de rodamientos de bolas , comúnmente fabricadas con materiales como aluminio, acero laminado en frío endurecido y acero galvanizado , constan de dos filas lineales de rodamientos de bolas contenidas por cuatro varillas y ubicadas en lados opuestos de la base, que soportan el carro para un movimiento lineal suave a lo largo de los rodamientos. Este movimiento lineal de baja fricción puede ser accionado por un mecanismo de transmisión, por inercia o manualmente. Las guías de rodamientos de bolas suelen tener una menor capacidad de carga para su tamaño en comparación con otras guías lineales, debido a que las bolas son menos resistentes al desgaste y la abrasión. Además, las guías de rodamientos de bolas están limitadas por la necesidad de adaptarse a carcasas o sistemas de transmisión.
La distancia de recorrido de los rodamientos lineales de bolas recirculantes solo está limitada por la longitud de su riel, ya que las bolas recirculan dentro de la carcasa del rodamiento. Los rodamientos lineales de bolas no recirculantes tienen las bolas instaladas en un soporte y solo se mueven en un eje sin recirculación. Dado que las bolas no recirculan, este tipo de rodamientos puede proporcionar un movimiento extremadamente suave. Sin embargo, la distancia de recorrido de los rodamientos lineales de bolas no recirculantes está limitada por la longitud del soporte. [ 3 ]
toboganes de rodillos
También conocidas como guías de rodillos cruzados, las guías de rodillos son guías lineales no motorizadas que proporcionan un movimiento lineal de baja fricción para equipos accionados por inercia o manualmente. Se basan en rodamientos lineales de rodillos, que suelen estar dispuestos en cruz para soportar cargas más pesadas y ofrecer un mejor control del movimiento. Utilizadas en sectores como la fabricación, la fotónica, la medicina y las telecomunicaciones, las guías de rodillos son versátiles y se pueden ajustar para adaptarse a numerosas aplicaciones, como salas blancas, entornos de vacío, manipulación de materiales y maquinaria de automatización.
Las guías de rodillos funcionan de forma similar a las guías de rodamientos de bolas, con la diferencia de que los rodamientos alojados en el carro son cilíndricos en lugar de esféricos. Los rodillos se cruzan en un ángulo de 90° y se mueven entre las cuatro varillas semiplanas y paralelas que los rodean. Los rodillos se encuentran entre pistas de rodamiento con ranuras en V, una en la parte superior del carro y la otra en la base. Generalmente, las carcasas de los rodamientos son de aluminio, mientras que los rodillos son de acero.
Aunque las guías de rodillos no son autolimpiables, son adecuadas para entornos con bajos niveles de contaminantes en suspensión, como suciedad y polvo. Al ser uno de los tipos de guías lineales más costosos, las guías de rodillos permiten el movimiento lineal en más de un eje mediante guías apilables y carros dobles. Ofrecen contacto lineal en lugar de contacto puntual, como en el caso de los rodamientos de bolas, lo que crea una superficie de contacto más amplia debido a la uniformidad del contacto entre el carro y la base, reduciendo así la erosión.
Cojinete liso
Los cojinetes lisos tienen un diseño muy similar al de los cojinetes de elementos rodantes, con la diferencia de que se deslizan sin utilizar rodamientos de bolas. Si tienen forma cilíndrica, suelen denominarse casquillos. Los casquillos pueden ser de metal, plástico o incluso aire.
- Los cojinetes lisos pueden funcionar sobre ejes (pistas de rodadura) de acero endurecido o acero inoxidable, o sobre aluminio anodizado duro o acero dulce o aluminio. En el caso de los casquillos de plástico, el tipo específico de polímero/fluoropolímero determinará la dureza permitida.
- Los cojinetes lisos son menos rígidos que los cojinetes de elementos rodantes.
- Los cojinetes lisos toleran bien la contaminación y, a menudo, no necesitan juntas ni rascadores.
- Los cojinetes lisos generalmente soportan un rango de temperatura más amplio que los cojinetes de elementos rodantes.
- Los cojinetes lisos (versiones de plástico) no requieren aceite ni lubricación (aunque a menudo se puede utilizar para mejorar sus características de rendimiento).
Correderas de cola de milano
Las guías de cola de milano , o correderas de cola de milano, suelen estar fabricadas en hierro fundido, aunque también pueden ser de aluminio con recubrimiento duro, acetal o acero inoxidable. Al igual que cualquier cojinete, una guía de cola de milano se compone de una base lineal fija y un carro móvil. El carro de cola de milano tiene un canal saliente en forma de V, o de cola de milano, que se encaja en la ranura correspondiente de la base lineal. Una vez que el carro de cola de milano se ajusta al canal de la base, queda bloqueado en el eje lineal del canal y permite un movimiento lineal libre. Al acoplar una plataforma al carro de una guía de cola de milano, se crea una mesa de cola de milano, que ofrece una mayor capacidad de carga.
Las guías de cola de milano ofrecen ventajas en cuanto a capacidad de carga, precio y durabilidad. Gracias a su amplio recorrido, son más resistentes a los golpes que otros rodamientos y, en general, inmunes a la contaminación química, por polvo y suciedad. Pueden ser motorizadas, mecánicas o electromecánicas. Las guías eléctricas se accionan mediante diversos dispositivos, como husillos de bolas, correas y cables, alimentados por motores funcionales como motores paso a paso, motores lineales y volantes. Al ser sistemas de contacto directo, son idóneas para aplicaciones de carga pesada, como máquinas CNC, sistemas de transporte, máquinas especiales y dispositivos de sujeción de piezas. Utilizadas principalmente en la industria manufacturera y de laboratorio, las guías de cola de milano son ideales para aplicaciones de alta precisión.
Diapositivas compuestas

Las guías deslizantes pueden tener dos o más secciones. Una guía de dos secciones solo puede extenderse aproximadamente hasta tres cuartas partes de su longitud total comprimida. Una guía deslizante compuesta suele tener tres secciones: una fija, una intermedia flotante y la que se acopla al equipo. Una guía deslizante compuesta puede extenderse al menos hasta la longitud comprimida, e incluso un poco más. En el caso de las guías para racks, esto permite que el equipo se extienda completamente fuera del rack, facilitando el acceso para el mantenimiento o la conexión de cables y demás elementos a la parte posterior del equipo.
Correderas de estantería

Las guías deslizantes para racks están diseñadas específicamente para el montaje de equipos en racks de 19 o 23 pulgadas . Pueden ser de fricción, de bolas o de rodillos. Su tamaño permite que encajen en los racks con bridas de montaje en los extremos para que coincidan con los orificios de montaje. En algunos casos, una brida de montaje está integrada en la guía deslizante, con un soporte adaptador en el otro extremo para adaptarse a diferentes profundidades del rack. El elemento fijo exterior se fija al rack y el elemento móvil interior generalmente se atornilla al lateral del equipo montado. Las guías deslizantes para racks suelen ser compuestas o de tres partes, lo que permite la extensión completa del equipo montado e incluye un mecanismo para deslizar el elemento interior libremente y así poder retirar el equipo del rack. También pueden incluir topes para evitar la extracción accidental del equipo sin liberar el mecanismo de tope.
Existen configuraciones propietarias que, por ejemplo, se fijan al equipo sin necesidad de tornillos o se acoplan a un bastidor diseñado específicamente para ello. Sin embargo, la geometría básica es la misma independientemente de cómo se monten.
estrías de bola
Los rodamientos de bolas estriados (o rodamientos de bolas estriados ) son un tipo especial de rodamiento de movimiento lineal que se utiliza para proporcionar un movimiento lineal prácticamente sin fricción, permitiendo a la vez la transmisión de par. Hay ranuras mecanizadas a lo largo del eje (formando así las estrías ) por donde se deslizan las bolas. La carcasa exterior que aloja las bolas se llama tuerca en lugar de casquillo , pero no es una tuerca en el sentido tradicional: no puede girar libremente alrededor del eje, pero sí puede moverse libremente hacia arriba y hacia abajo a lo largo del mismo. Para un recorrido del eje de longitud significativa, la tuerca tendrá canales que recirculan las bolas, funcionando de la misma manera que un husillo de bolas .
Al aumentar el área de contacto de los rodamientos de bolas en el eje a aproximadamente 45 grados, se incrementan considerablemente las capacidades de carga lateral y directa. Cada tuerca se puede precargar individualmente en fábrica para reducir la holgura radial y garantizar la rigidez. Este proceso no solo aumenta el área de contacto, incrementando así las capacidades de carga directa, sino que también restringe cualquier movimiento radial, aumentando la capacidad de momento en voladizo. Esto crea una estructura más robusta, capaz de soportar entornos de trabajo muy exigentes.
Véase también
Referencias
- Cojinetes (mecánicos)
- Movimiento lineal