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Tipos de rodamientos de rodillos
Rodamientos de rodillos de forma cilíndrica
Como sugiere el nombre, los rodamientos de rodillos cilíndricos son un tipo particular de rodamientos de rodillos en los que se utilizan cilindros como elemento rodante y medio separador. Debido a la superficie plana interior, este tipo de rodamientos ofrece una mayor área de contacto en los aros interior y exterior. Los rodamientos de rodillos cilíndricos son los más adecuados para aplicaciones donde se necesita un alto rendimiento y una gran capacidad de carga.
Rodamientos de rodillos cónicos
Los rodamientos de rodillos cónicos vienen en diferentes tamaños y estructuras; A diferencia de la mayoría de los otros tipos de rodamientos, en los rodamientos de rodillos cónicos el aro exterior se llama copa y el aro interior se llama cono debido a su forma. Este tipo de rodamiento generalmente consta de cuatro elementos básicos que son copa, cono, rodillos cónicos y jaula que mantiene esos rodillos en el lugar correcto.
Rodamientos de rodillos esféricos
Los rodamientos de rodillos a rótula están diseñados para soportar cargas pesadas, vibraciones intensas y desalineaciones. Como resultado del mayor juego radial interno en comparación con los rodamientos rígidos de bolas, el eje y la carcasa se ajustan según sea necesario. Su capacidad para soportar fuertes vibraciones y desalineaciones los hace ideales para aplicaciones para la industria de agregados y motores vibradores/agitadores, así como cajas de engranajes, motores eléctricos grandes, generadores y otras aplicaciones de servicio pesado.
Rodamiento de agujas
Un rodamiento de agujas es un tipo especial de rodamiento de rodillos que utiliza rodillos cilíndricos largos, delgados que se asemejan a las necesidades. Sus elementos rodantes son de pequeño diámetro y largos. Los rodamientos de agujas son de tamaño compacto, pueden soportar cargas radiales elevadas y tienen velocidades limitadas. Se pueden suministrar con o sin pista interior y normalmente se encuentran en la industria aeroespacial, balancines, seguidores de levas, cajas de cambios, transmisiones de vehículos, ejes de transmisión y más.
Rodamientos de rodillos de empuje
Los rodamientos de empuje manejan solo cargas de empuje y tienen una capacidad de carga radial mínima. Al igual que otros tipos de rodamientos de rodillos, los rodamientos de empuje de rodillos utilizan rodillos. Tienen capacidades de autoalineación y rodillos convexos.
Cojinetes de engranajes
Los rodamientos de rodillos que se combinan con engranajes epicíclicos se conocen como rodamientos de engranajes. Para representar cada componente se utiliza una alternancia concéntrica de ruedas dentadas y rodillos con paso de rueda dentada y diámetros de rodillo iguales. Los rodillos conjugados y las ruedas dentadas tienen anchuras idénticas cuando se utilizan en pares. El engrane tiene forma de espina de pescado o está torcido en las caras extremas. Un cojinete de engranaje podría utilizarse como mecanismo de engranaje planetario cinemáticamente simple en relojes y dispositivos de medición.
Al elegir el rodamiento de rodillos adecuado, se deben considerar varios factores críticos
Capacidad de carga
Determine la magnitud y dirección de la carga que soportará el rodamiento, ya sea radial, axial o una combinación de ambas.
Velocidad
Considere la velocidad de rotación de la aplicación, ya que una velocidad excesiva puede afectar el rendimiento del rodamiento.
Condiciones ambientales
Evalúe el entorno operativo, incluida la temperatura, la humedad y la exposición a contaminantes, ya que estos factores pueden afectar la vida útil del rodamiento.
Alineación y Desalineación
Determine si la aplicación requiere que el rodamiento soporte la desalineación y seleccione un tipo adecuado en consecuencia.
Limitaciones de espacio
Considere el espacio disponible dentro de la maquinaria, ya que pueden ser necesarias soluciones compactas como rodamientos de agujas en espacios reducidos.
Requisitos de precisión
Algunas aplicaciones exigen una alta precisión, como las de las industrias médica o de semiconductores.
Uso del elemento rodante
Tanto en el rodamiento de rodillos como en el rodamiento de bolas, hay un elemento rodante, una jaula y soportes de rodamiento que constan de un rodamiento. Cuando el elemento rodante del rodamiento es una bola esférica, se le denomina simplemente rodamiento de bolas.
Los rodamientos de rodillos están diseñados para soportar cargas pesadas
Los rodamientos de rodillos utilizan rodillos en lugar de bolas, lo que los hace aptos para usarse en cargas radiales y axiales donde es posible que se produzcan desalineaciones. En diversos casos, se utilizan en automóviles como camiones, autobuses y vehículos.
Distribución de cargas
En el caso de los rodamientos de bolas, funcionan para transferir cargas de la pista de rodadura exterior a la interior, mientras que en los rodamientos de rodillos distribuyen la carga sobre un área grande, lo que hace deseable gestionar la carga de una mejor manera en comparación con los rodamientos de bolas. Esto sucede debido al contacto de la línea que lo hace capaz de soportar resistencias y golpes.
¿Qué rodamiento es mejor?
Tanto los rodamientos de bolas como los de rodillos pueden tener diferentes capacidades; el rodamiento de rodillos puede ser bueno en términos de condiciones de impacto y alta resistencia, mientras que los rodamientos de bolas pueden ser buenos para la operatividad a velocidades más altas.
Según requisitos específicos, como direcciones de carga y rigidez, un rodamiento de rodillos puede constar de una o dos filas de elementos rodantes. La configuración del rodamiento soporta y dirige el eje o la carga radial o axialmente con respecto a otros componentes como las carcasas. Dos bloques de soporte, ya sea montados en ambos extremos o intermitentes, deben sujetar el eje sin utilizar pernos.
Configuración de rodamientos fijos y libres
En una configuración fija, el soporte de rodamiento toca axialmente el eje. Por otro lado, una disposición de rodamiento libre proporciona desplazamientos axiales debido a la diferencia en la expansión térmica o tensión entre el eje y el alojamiento. Además, ofrece una mayor tolerancia de los componentes, lo que afecta la distancia entre los rodamientos.
Configuración de rodamientos ajustada
En una configuración de rodamiento ajustada, el eje se mueve hacia adelante y hacia atrás; un soporte de rodamiento permite un desplazamiento positivo mientras que el otro (ubicado en cruz) permite la ubicación del eje en la dirección opuesta. Los usuarios primero deben ajustar la holgura al montar el componente. Ejemplos de rodamientos de rodillos con dicha configuración son los rodamientos de rodillos cónicos (que se analizan a continuación).
Configuración de rodamiento flotante
En una disposición flotante, el rodamiento transversal y los componentes de contacto se mueven libremente axial o radialmente a lo largo de distancias variadas entre los dos puntos finales. La diferencia en la expansión térmica entre el eje y la carcasa y las tolerancias del componente determinan la distancia de flotación. Los rodamientos esféricos y de ranura profunda son ejemplos de rodamientos de rodillos con configuración flotante.
Para apreciar cómo funcionan los rodamientos, primero sería mejor comprender su diseño. Un rodamiento puede contener bolas, rodillos de bolas, rodillos cónicos o rodillos de agujas. Cuentan con un anillo interior y exterior con pistas para las piezas enjauladas. También incluyen un lubricante para reducir la fricción y juntas para evitar la entrada de partículas que puedan contaminar el aceite.
Los bolsillos dentro de las jaulas separan los elementos rodantes y mantienen un espacio constante mientras los aparatos ruedan en las pistas de carreras. Como se mencionó anteriormente, los rodamientos de rodillos vienen en diferentes configuraciones, incluidos elementos de una y dos hileras.
Los cilindros entre las pistas interior y exterior permiten que los elementos enjaulados rueden en las pistas a lo largo de un solo eje. Los elementos rodantes se deslizarían fuera de su posición durante el funcionamiento sin las jaulas, provocando fallos en los rodamientos. Las jaulas no soportan cargas y su propósito es mantener los rodillos en su lugar. También existen rodamientos sin jaula llamados rodamientos totalmente complementarios (FCB). Por lo general, los FCB tienen más elementos rodantes y manejan cargas más pesadas. Otra ventaja es que pueden soportar cargas de impacto repentinas ya que los rodillos distribuyen uniformemente la carga por toda la pista.
También es necesario lubricar los rodamientos de rodillos. Engrasar o no depende del producto que compres. Los rodamientos de rodillos sellados normalmente vienen prelubricados y no se requiere engrase adicional. Los no sellados necesitan un plan de lubricación llamado lubricación elastohidrodinámica y deben cumplir con las especificaciones del fabricante.
En este régimen de engrase, se aplica un lubricante, generalmente de menos de una micra, con niveles de presión que alcanzan hasta 34.500 bar (500,000 psi). La grasa solidifica parcialmente y deforma elásticamente los elementos rodantes y la superficie de contacto. Cualquier contaminación del aceite puede provocar una degradación significativa de la superficie de contacto y puede provocar la acumulación de más partículas de desgaste.
Los rodamientos de rodillos, incluidos los cilíndricos, cónicos, esféricos y de agujas, se construyen a partir de cuatro componentes fundamentales
Anillo interior
El anillo interior es el componente conectado al eje giratorio. Sirve como superficie de carga principal del rodamiento e interactúa directamente con los rodillos. El diseño y la geometría de la pista interior son fundamentales para el rendimiento del rodamiento y deben montarse correctamente en el eje para garantizar una distribución eficaz de la carga.
Anillo exterior
El aro exterior, que rodea el aro interior y proporciona una superficie de montaje fija para el rodamiento. Está conectado a la carcasa o estructura de la máquina. Al igual que el aro interior, el diseño del aro exterior juega un papel vital en el funcionamiento del rodamiento. Debe estar colocado de forma segura dentro de la carcasa del cojinete.
Los rodillos son los elementos portadores de carga del rodamiento. Estos componentes cilíndricos, cónicos, esféricos o en forma de aguja transmiten las fuerzas aplicadas y permiten una rotación suave. El diseño de los rodillos varía según el tipo de rodamiento y la aplicación. Los rodillos cilíndricos se encuentran normalmente en los rodamientos de rodillos cilíndricos, mientras que los rodillos cónicos se utilizan en los rodamientos de rodillos cónicos, y así sucesivamente.
Jaula (retenedor de rodillos)
La jaula, también conocida como retenedor o separador de rodillos, es un componente crucial que mantiene el espaciado y la alineación de los rodillos dentro del rodamiento. Evita que los rodillos entren en contacto directo entre sí, lo que podría provocar fricción y desgaste. Además, la jaula ayuda a distribuir uniformemente el lubricante dentro del rodamiento. El material y el diseño de la jaula pueden diferir según los requisitos específicos del rodamiento.
Seleccionar los rodamientos de rodillos adecuados para una aplicación específica requiere considerar varios factores
Requisitos de carga
Determine la magnitud y el tipo de carga que el rodamiento debe soportar, ya sea radial, axial o combinada.
Velocidad
Considere la velocidad de rotación o lineal a la que funcionará el rodamiento para garantizar que pueda manejar las RPM requeridas.
Condiciones de operación
Evalúe los factores ambientales como la temperatura, la humedad y la exposición al polvo o productos químicos que puedan afectar el rendimiento del rodamiento.
Limitaciones de espacio y diseño
Considere el espacio disponible y el tamaño, diseño y requisitos de montaje del rodamiento.
El rodamiento debe dejar un cierto espacio durante la instalación para que pueda girar libremente durante el trabajo. Sin embargo, si el espacio es demasiado grande o demasiado pequeño, puede provocar que el rodamiento funcione mal, por lo que debe ajustarse de acuerdo con el tamaño del rodamiento y los requisitos de trabajo.
Limpieza
Es muy importante mantener limpios los rodamientos. Cada vez que se reemplaza el aceite lubricante, se deben limpiar los cojinetes y verificar si hay anormalidades, como materias extrañas, daños, etc.
Lubricación regular
Los rodamientos deben lubricarse adecuadamente durante su uso para reducir el desgaste y la fricción. Por lo tanto, es necesario agregar periódicamente una cantidad adecuada de aceite lubricante o grasa a los rodamientos y prestar atención a la limpieza y sustitución de la grasa.
Inspección regular
Los rodamientos experimentarán desgaste y fatiga durante el trabajo, por lo que deben inspeccionarse y reemplazarse periódicamente para evitar fallas y afectar el funcionamiento normal del equipo.
Nuestra fábrica
HAXB es un fabricante líder de rodamientos rígidos de bolas de alta calidad en China. También se incluyen rodamientos de rodillos cónicos de paredes delgadas. La velocidad de rotación puede alcanzar más de 25,000 rpm y se puede adaptar a todo tipo de motores de alta velocidad. Nuestra marca HAXB produce principalmente rodamientos de gama media y alta (rodamientos de bolas, rodamientos de agujas y rodamientos autolubricantes), con la esperanza de ofrecer a los usuarios opciones más adecuadas.
P: ¿Para qué se utiliza un rodamiento de rodillos?
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