¿Cuáles son los mejores métodos para precargar en un sistema de rodamientos?

- Jul 07, 2020-

¿Cuáles son los mejores métodos para la precarga en un sistema de rodamientos?

Springs

El método más sencillo de aplicar la precarga es utilizar un resorte de onda. El resorte actúa sobre el anillo exterior de uno de los dos rodamientos. Este anillo exterior debe ser capaz de ser desplazado axialmente. En el diagrama siguiente, la disposición del rodamiento comprende un rodamiento de bolas de ranura profunda precargado, de una sola fila, en cada extremo del eje.

SKF-spring-preloading-diagram

La fuerza de precarga permanece prácticamente constante, incluso cuando hay desplazamiento axial del rodamiento como resultado de la elongación térmica. La fuerza de precarga requerida se puede estimar utilizando:

F a k d

Dónde
F• fuerza de precarga [kN]
K• un factor, descrito en el siguiente texto
D• Diámetro del agujero del rodamiento [mm]

Para motores eléctricos pequeños, se utilizan valores de entre 0,005 y 0,01 para el factor k. Si la precarga se utiliza principalmente para proteger el rodamiento del daño causado por las vibraciones externas cuando está estacionaria, se requiere una mayor precarga y se debe utilizar k a 0,02.

La carga de resorte también es un método común de aplicar precarga a rodamientos de bolas de contacto angular en husillos de rectificación de alta velocidad. El método no es adecuado para aplicaciones de rodamientos donde se requiere un alto grado de rigidez, donde la dirección de la carga axial cambia o donde pueden ocurrir cargas de pico indeterminadas.

Ajuste

Ajuste significa ajustar la holgura interna o la precarga en una disposición de rodamientos ajustada durante el montaje. En funcionamiento, se aplica un cierto intervalo de holgura/precarga (o solo precarga). La precarga axial en una disposición de rodamientos ajustada con rodamientos de bolas de contacto de una sola fila, angulares, rodamientos de rodillos cónicos y rodamientos de bolas de ranura profunda se produce desplazando un anillo de rodamiento axialmente, en relación con el otro, en una cantidad correspondiente a la fuerza de precarga deseada. Básicamente hay dos métodos principales para ajustar la precarga: ajuste individual y ajuste colectivo.

Un.Ajuste individual: Con ajuste individual, cada disposición del rodamiento se ajusta por separado utilizando tuercas, cuñas, manguitos espaciadores, mangas de aplastamiento, etc. Los procedimientos de medición e inspección se utilizan para garantizar que la precarga nominal establecida se obtenga con la menor desviación posible. Existen varios métodos para obtener la precarga requerida:

  • método de desplazamiento axial

  • método de momento de fricción

  • método de fuerza directa

El método utilizado depende, entre otras cosas, del diseño de la aplicación y del número de rodamientos que se van a montar. El ajuste individual puede acomodar suficiente acumulación de tolerancia para que si se producen componentes individuales con tolerancias normales, la precarga deseada se puede lograr con un grado relativamente alto de precisión.

i)Método de desplazamiento axial: El método de desplazamiento axial se basa en la relación entre la fuerza de precarga y las deformaciones elásticas dentro de la disposición del rodamiento. La precarga requerida se puede determinar a partir del diagrama de fuerza de precarga/desplazamiento axial a continuación.

SKF-axial-displacement-graph

Este método de ajuste se utiliza con frecuencia cuando los componentes de una disposición de rodamientos están premontados. La precarga requerida, que se expresa como una distancia negativa, requiere medir el desplazamiento positivo axial total (juego final) del eje en relación con una superficie fija. Esto se hace típicamente con un indicador de marcado. Las cuñas, los anillos intermedios o los espaciadores se pueden utilizar para ajustar el desplazamiento axial a la distancia negativa correcta. El ancho de las cuñas, anillos intermedios o espaciadores viene determinado por:

  • la distancia entre el eje y los hombros de la carcasa

  • la anchura total de ambos rodamientos

  • el desplazamiento axial correspondiente a la fuerza de precarga deseada

  • un factor de corrección para el desplazamiento axial para tener en cuenta la expansión térmica en la operación de las tolerancias de fabricación de todos los componentes relacionados, establecido midiendo las dimensiones reales antes del montaje

  • un factor de corrección para tener en cuenta una cierta pérdida de precarga como resultado de la liquidación y el desgaste

 

ii)Método de momento de fricción: Este método es común en la producción en grandes series porque es rápido y se puede automatizar. Dado que existe una relación entre la precarga del rodamiento y el momento de fricción en los rodamientos, es posible detener el ajuste cuando se ha alcanzado un momento de fricción correspondiente a la precarga deseada. Esto se puede hacer si el momento de fricción se monitorea continuamente durante la precarga de ajuste. Sin embargo, el momento de fricción puede variar de un rodamiento a otro, y también depende del conservante, el lubricante y el método de sellado.

 

iii)Método de fuerza directa: Como el propósito del ajuste del rodamiento es obtener una precarga específica, parecería sensato utilizar un método para producir o medir la fuerza directamente. Sin embargo, en la práctica, se prefieren los métodos indirectos de ajuste por desplazamiento axial o momento de fricción, ya que son simples y se pueden lograr de forma fácil y más rentable.

B.Ajuste colectivo: Este método también se puede denominar "ajuste estadístico aleatorio". Utilizando este método, los rodamientos, el eje, la carcasa y cualquier otro componente se fabrican con tolerancias normales. Los componentes, que se consideran totalmente intercambiables, se ensamblan aleatoriamente. Para los rodamientos de rodillos cónicos, esta intercambiabilidad también se extiende a los conjuntos de anillo interior y anillos exteriores. Para evitar altos costes de mecanizado y el uso de rodamientos de precisión, se supone que, dados los valores limitantes de las tolerancias, es estadísticamente improbable que se produzcan los extremos de la acumulación de tolerancia. Sin embargo, si se va a obtener una precarga precisa con la menor dispersión posible, las tolerancias de fabricación deben reducirse. La ventaja del ajuste colectivo es que no es necesaria ninguna inspección y no se necesita ningún equipo adicional al montar los rodamientos.

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