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Tipos de rodamientos y cómo saber cuál necesito en mis accionamientos

Tipos de rodamientos y cómo saber cuál necesito en mis accionamientos
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En el diseño de un motorreductor o caja de engranajes es fundamental tener en cuenta varios factores para cumplir con las exigencias comerciales y de la aplicación. La eficiencia del mecanismo, sus niveles de ruido, o su durabilidad y fiabilidad, son elementos clave. En este sentido, la elección de los rodamientos idóneos en cada proyecto es fundamental para mejorar el rendimiento y funcionamiento del reductor en la máquina. Pero, ¿qué tipos de rodamientos existen? ¿Qué tengo que tener en cuenta pensando en el trabajo del reductor de velocidad? Este artículo te interesa.

 

Tipos de rodamientos

Aunque existen muchas variables y rodamientos específicos para aplicaciones industriales muy concretas. Aquí mostramos los cuatro tipos de rodamientos principales:

 

  1. Rodamientos a bolas

Es la opción más extendida y se compone de multitud de variables como los rodamientos de bolas radiales o conrad, angulares o a rótula. Dispone de cuatro partes: anillo exterior, anillo interior, bolas, y jaula o separador.

Para aumentar el área de contacto y favorecer la resistencia de la transmisión a mayores cargas, las bolas corren en muecas construidas en los anillos. El separador por su parte, mantiene las ruedas separadas evitando contactos entre sí.Rodamiento a bolas CLR Ventajas

  • Altas velocidades de funcionamiento
  • Requieren poco mantenimiento y son de fácil diseño
  • Aumentan la capacidad de carga radial
  • Tienen baja capacidad axial debido a los choques de las bolas con las ranuras del anillo

 

  1. Rodamientos de agujas

El diseño de rodamientos de agujas destaca por contar con rodillos finos y largos en su plano diametral. La dimensión axial de las agujas o rodillos es mucho mayor que la radial, de esta forma son la opción idónea cuando la transmisión requiere de una capacidad de carga radial elevada.

Rodamientos de agujas CLR

Ventajas:

  • Buena capacidad de carga
  • Útiles en ubicaciones con espacio radial limitado.

 

Mootio, tienda online de motores eléctricos de CLR

 

  1.  Rodamientos de rodillos

Estos componentes disponen de una hilera de rodillos cilíndricos enjaulados entre anillos exteriores e interiores macizos y coronas de rodillos cilíndricos.  La jaula impide que los rodillos cilíndricos estén en contacto entre sí en el momento de la rodadura evitando fricciones innecesarias. Son semejantes a los de a bolas, pero soportan más carga ya que tienen línea de contacto en lugar de puntos de contacto.

Ventajas

  • Soportan elevada carga radial
  • Adecuados en elevadas velocidades de giro
  • Son muy versátiles. Son fáciles de montar y desmontar pudiendo suministrarse como rodamientos libres, de apoyo o fijos.

 

  1. Rodamientos axiales

Como su propio nombre indica, están diseñados para soportar y responder a cargas axiales puras. No debe trabajar con cargas radiales.

Ventajas

  • Es la solución más aconsejable cuando nuestro proyecto esté sometido a importantes cargas axiales

 

¿Qué es un rodamiento en mecánica?

Los rodamientos son elementos mecánicos que aseguran un enlace móvil entre dos elementos de un mecanismo, donde uno se encuentra en rotación con respecto a otro. Su función principal reside en permitir la rotación relativa de dichos elementos bajo carga, con presión y con un rozamiento mínimo.

En el proceso de diseño de los rodamientos se deben tener en cuenta una gran cantidad de factores:

  • Rozamiento
  • Transferencia de calor
  • Propiedades de los materiales
  • Fatiga
  • Resistencia a la corrosión
  • Forma y tipo de lubricación
  • Velocidades de funcionamiento
  • Tipos de montaje
  • Costos

 

Diferencia entre rodamientos y cojinetes

Los cojinetes se distinguen de los rodamientos de rodillos por el hecho de que los cojinetes lisos no tienen elementos rodantes.

Además mientras los cojinetes de deslizamiento o fricción están constituidos por un soporte acoplado sobre un casquillo de metal duro, en los rodamientos el gorrón del árbol y la superficie de rodadura del soporte están separados por elementos rodantes, de forma que con el giro del gorrón se genera un movimiento de rodadura y no de deslizamiento.

Sigue aprendiendo: Qué son y cómo funcionan los cojinetes de fricción

 

¿Qué tipos de cojinetes hay?

De acuerdo con el tipo de contacto que exista entre las piezas, el cojinete puede ser de rodadura o de deslizamiento:

  • Cojinete de rodadura o rodamiento:

Elemento mecánico que reduce la fricción entre un eje y las piezas conectadas a éste por medio de rodadura, que le sirve de apoyo y facilita su desplazamiento.

  • Cojinete de deslizamiento

En este tipo, dos casquillos tienen un movimiento en contacto directo, realizándose un deslizamiento por fricción, con el fin de que ésta sea la menor posible.  La reducción del rozamiento se realiza según la selección de materiales y lubricantes, mediante los cuales se crea una película deslizante que separa los dos materiales y en parte evita el contacto directo.

  • Cojinete de empuje

Este modelo absorbe cargas axiales y lo podemos encontrar tanto en automóviles como en barcos.

 

El papel de los rodamientos en el funcionamiento del reductor

Los distintos tipos de rodamientos o cojinetes nos ayudan a mejorar la eficiencia del reductor, entendida en mejorar su funcionamiento para limitar las pérdidas de energía asociadas a los engranes, o al sobrecalentamiento de la caja reductora. En resumen la acción de estos componentes mecánicos persigue reducir la fricción entre el eje y las piezas conectadas a él, sirviendo de apoyo y facilitando el desplazamiento de las piezas de cualquier mecanismo.

Este artículo te interesa: Reductores de velocidad: cómo mejorar su eficiencia

 

Capacidad de carga del rodamiento

Por otro lado, los rodamientos también tienen una influencia destacada en torno a la capacidad de carga estática y carga dinámica del motorreductor. Su elección puede condicionar estos parámetros, según permitan aumentar o disminuir el área de contacto con el eje.

Aquí es importante destacar que la respuesta del material del rodamiento frente a la fatiga determina la capacidad de carga dinámica de un rodamiento.

¿Cómo se puede calcular la capacidad de carga de un rodamiento? Cruzando los datos de la capacidad de carga dinámica con la duración de vida nominal. Esta duración o vida del rodamiento se relaciona con la aparición de la fatiga, que puede deberse a la influencia de agentes externos (humedad, polvo, etc) y al desgaste provocado por la carga y la velocidad de funcionamiento. De esta forma, la duración puede determinarse en los ensayos de ciclo de vida del reductor, observando en qué momento se produce la primera avería.

 

Carga axial y radial en rodamientos

Dentro de los sistemas de transmisión, cuando sus componentes transmiten el movimiento se genera cargas radiales y cargas axiales en el extremo del eje se deben verificar. Los rodamientos son importantes ya que ayudan a que el eje soporte tanto cargas radiales, como axiales, o la combinación de ambas; siempre evitando que se excedan unos límites marcados por los fabricantes de reductores.

  • Carga axial: Fuerza que se produce paralela al eje

  • Carga radial: Fuerza que se produce perpendicular al eje

Esquema carga radial y axialEsquema tipos de rodamientos

 

¿Ya tienes claro qué tipo de rodamiento necesitas para tu proyecto? CLR, a través de su tienda online de componentes mecánicos Mootio Components, suministra rodamientos para pequeños proyectos relacionados con la electromecánica. ¿Te gustaría obtener asesoramiento? ¿Buscas un mecanismo de accionamiento y no sabes por dónde empezar? Contacta con nuestro equipo de ingeniería, seguro que podremos diseñar ese motorreductor de alto rendimiento que necesitas.

 

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