Conceptos básicos de los rodamientos: rodamientos de precisión extra

- Oct 07, 2019-

Conceptos básicos de los rodamientos: rodamientos de precisión extra

En algunos trabajos industriales, los rodamientos estándar simplemente no pueden proporcionar la precisión necesaria para la aplicación. Aquí es donde entran en juego los rodamientos de precisión extra. Estos rodamientos permiten una tolerancia y precisión extra finas, y son ideales para aplicaciones con requisitos estrictos de velocidad (RPM) y precisión de guía. Hay dos tipos principales de cojinetes de precisión extra : cojinetes de ranura profunda y cojinetes de contacto angular.

Los rodamientos de ranura profunda incluyen hombros completos a cada lado de las pistas de rodadura del anillo interior y exterior, lo que permite la adición fácil de sellos o protectores. Estos rodamientos pueden manejar cargas radiales, cargas de empuje o una combinación de ambos. Se ofrecen en muchos tamaños, incluidos los rodamientos de precisión en miniatura, y están disponibles en varios tipos de jaulas. Los rodamientos rígidos extremadamente versátiles se encuentran entre los tipos de rodamientos más utilizados .

Los rodamientos de contacto angular tienen un anillo de hombro completo; el otro hombro del anillo se quita parcial o completamente. Esto les permite tener una bola más grande, que ofrece una mayor capacidad de carga y capacidad de velocidad. Varios diseños de jaulas también están disponibles para cumplir requisitos específicos de alta velocidad. Los rodamientos de contacto pueden soportar cargas de empuje o una combinación de cargas de empuje y radiales, pero no pueden soportar cargas radiales solas. Cuando se implementan de forma consecutiva o cara a cara, pueden soportar cargas de empuje en ambas direcciones.


Los rodamientos de contacto angular están disponibles en dos tipos: separables o no separables. Estas clasificaciones denotan si el conjunto del anillo externo se puede quitar del anillo interno. Los rodamientos de contacto angular separables son especialmente útiles cuando se instala en un agujero ciego y en aplicaciones que requieren ajustes a presión.

Cierres y jaulas para rodamientos de precisión extra

Los cierres de los rodamientos sirven para proteger los rodamientos del daño interno causado por el manejo. Para rodamientos de precisión extra, estos cierres están hechos típicamente de teflón, acero inoxidable u otros materiales de alto rendimiento. Hay dos tipos principales de cierre disponibles para rodamientos de precisión extra: escudos y sellos. Ambos están diseñados para evitar la contaminación y mantener la lubricación en su lugar.

Los escudos se aplican al anillo interno del rodamiento, los sellos al anillo externo. Elegir entre estos dos tipos de cierres significa elegir prioridades, ya sea que una aplicación requiera eficiencia de sellado, capacidad de velocidad o par de rodamientos. Los protectores tienen una menor eficiencia de sellado, pero no aumentan el par de rodamiento ni limitan las velocidades. Los sellos permiten una mayor protección de los rodamientos, pero restringen la velocidad de operación al tiempo que aumentan el par y la temperatura.

La mayoría de los conjuntos de rodamientos utilizan jaulas de rodamientos para crear y mantener un espacio uniforme entre las bolas, reducir el torque y reducir la acumulación de calor. Las jaulas de rodamientos vienen en varios diseños que se pueden aplicar tanto a los rodamientos de ranura profunda como a los rodamientos angulares. Las jaulas generalmente se seleccionan en función de las necesidades específicas y el propósito del rodamiento en cuestión.

Los rodamientos de precisión estándar generalmente usan jaulas de acero estampadas. Los rodamientos de precisión extra, por otro lado, usan jaulas hechas de acero inoxidable, bronce o fenólico. Las jaulas hechas de estos materiales ofrecen velocidades más altas y mejores capacidades de carga. Las jaulas se pueden utilizar para satisfacer necesidades de uso general, así como requisitos de bajo par, alta velocidad, sin lubricación y nivel de sonido.

Parámetros ABEC para rodamientos de precisión

Todos los rodamientos de bolas de precisión deben fabricarse según los estándares del Comité de Ingenieros de Rodamientos Anulares (ABEC), que cumplen con los estándares descritos por la Organización Internacional de Normalización (ISO). Las normas ABEC definen tolerancias para las características y dimensiones clave de los rodamientos, lo que permite la coherencia en toda la industria.

Los parámetros cubiertos en estas pautas incluyen redondez y conicidad del agujero, variación de ancho, desviación del diámetro interior y carrera, y desviación radial. Los números ascendentes de ABEC indican tolerancias más estrictas: cuanto mayor sea el número, mayor será el rodamiento. Los rodamientos ABEC 1 a 3 generalmente están destinados para uso general, mientras que los rodamientos ABEC 5 a 7 se usan para aplicaciones que requieren mayor precisión y velocidades más altas. Los rodamientos de las clases de precisión ABEC más altas, destinados a su uso en alojamientos estacionarios, tienen bolas más redondeadas y pistas de rodadura más lisas.

Sin embargo, los clientes no deberían optar automáticamente por las clases superiores. Los cojinetes de extremo superior pueden costar entre tres y cinco veces más que los cojinetes de extremo inferior, por lo que es importante comprender las necesidades exactas de la aplicación para hacer una selección adecuada. En muchos casos, los rodamientos ABEC de mayor nivel no son necesarios.

Garantizar el máximo rendimiento de los rodamientos de precisión extra

Antes de poner en juego rodamientos de precisión adicionales, los usuarios deben asegurarse de que sus sistemas estén configurados para el éxito. Hay varios factores clave a considerar, pero la precarga y el juego radial interno son dos de los más importantes. Los usuarios deben examinar detenidamente estos elementos para asegurarse de que los rodamientos puedan funcionar de manera eficiente en condiciones favorables.

Los rodamientos deben tener la cantidad correcta de juego radial interno: el movimiento máximo total posible para el anillo interno en relación con el anillo externo. Esto también se conoce como "juego radial". El juego interno radial apropiado es crítico, ya que el metal inevitablemente se expandirá; seleccionar el juego correcto evita que los rodamientos de bolas de metal se atasquen en sus alojamientos cuando se produce la expansión. Los rodamientos sin suficiente juego radial fallarán debido a estas interferencias y efectos de unión.

La precarga, por otro lado, implica la eliminación de la holgura interna en un rodamiento. La aplicación de una carga de empuje permanente elimina el juego radial y axial, lo que hace que la configuración sea muy rígida. La precarga permite eliminar el juego final y el agotamiento. Esto se puede lograr mediante la precarga del resorte, el ajuste axial o la aplicación de cojinetes dúplex.

Los cojinetes dúplex son pares de cojinetes diseñados para proporcionar una precarga integrada. Los rodamientos se sujetan juntos en la instalación en configuraciones cara a cara (DB), espalda con espalda (DF) o en tándem (DT). Dado que cada uno de los rodamientos tiene una compensación de precarga coincidente, se compensan entre sí. Esto aumenta la rigidez axial y radial y les permite soportar cargas de empuje unidireccionales bidireccionales o pesadas.

Los ajustes del eje y la carcasa también son factores importantes a tener en cuenta al emplear rodamientos de precisión adicionales. Los usuarios deben evaluar la aplicación prevista del rodamiento antes de decidir qué tan apropiado es un ajuste apropiado; Los ajustes más flojos son necesarios cuando el movimiento axial debe acomodar la carga del resorte y la expansión térmica, o cuando las fuerzas de sujeción axial están en juego. El ensamblaje también es mucho más simple con ajustes más flojos. Los ajustes más ajustados son ideales cuando la aplicación requiere espacio para la transferencia de calor, la eliminación del impacto de la vibración o el soporte de cargas radiales pesadas, por nombrar algunos escenarios comunes.

Finalmente, los usuarios deben determinar si los cojinetes de precisión adicionales funcionarán mejor con lubricación con grasa o aceite. La grasa es la opción estándar en la mayoría de los escenarios. Sin embargo, el aceite debe considerarse para aplicaciones que involucran velocidades más altas, ya que estos escenarios proporcionan un mayor grado de enfriamiento y crean un par mínimo. El aceite debe reemplazarse con más frecuencia que la grasa, que dura más sin el mantenimiento necesario.