Visión General de Rodamientos Axiales
Figura 1: Cojinete de empuje
Los rodamientos axiales se utilizan para soportar cargas axiales aplicadas a un eje. Los rodamientos axiales se dividen en varias categorías: los que tienen elementos rodantes de bolas y los que tienen elementos cilíndricos, de simple y doble efecto, y los rodamientos axiales que pueden soportar cargas axiales y radiales. En este artículo se describen los distintos tipos de cojinetes de empuje, su diseño básico y sus aplicaciones generales.
Índice de contenidos
- ¿Cómo funciona un cojinete de empuje?
- Rodamientos axiales: tipos y aplicaciones
- Rodamientos axiales de bolas
- Rodamientos de rodillos de empuje
- Rodamientos axiales de simple y doble efecto
- Rodamientos axiales de bolas angulares
- Rodamientos axiales de rodillos cónicos
- Rodamientos axiales de bolas sin jaula
- Rodamientos de agujas de empuje
- Rodamiento axial de rodillos a rótula
- Preguntas frecuentes
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¿Cómo funciona un cojinete de empuje?
Un cojinete de empuje, también conocido como cojinete axial de empuje, gestiona las cargas axiales, que son cargas paralelas al eje en un sistema mecánico. Los dos componentes principales de un rodamiento axial son el alojamiento y el rodamiento. La carcasa permanece fija y unida a la máquina. El rodamiento gira con el eje.
El rodamiento, que puede ser de bolas o cilíndrico (de rodillos), está hecho de metal o plástico. Cuando el eje recibe cargas axiales, el rodamiento distribuye la carga por su superficie, lo que permite que el eje gire suavemente sin fricción ni desgaste excesivos.
El mantenimiento de los cojinetes de empuje es relativamente sencillo gracias a su diseño desmontable. Esto significa que los componentes individuales pueden desmontarse y sustituirse. Por lo tanto, un cojinete de empuje puede repararse sin necesidad de sustituir todo el cojinete.
Los cojinetes de empuje se encuentran en diversos sistemas mecánicos, desde motores de automoción hasta maquinaria industrial y sistemas aeroespaciales. Son necesarios para muchas aplicaciones de alta velocidad y alta carga que tienen fuerzas axiales. Obtenga más información sobre los rodamientos leyendo nuestra guía completa sobre rodamientos, que también cubre los tipos de cargas con las que trabajan los rodamientos, incluidas las axiales.
Rodamientos axiales: tipos y aplicaciones
Los rodamientos axiales de bolas y los rodamientos axiales de rodillos coinciden en su idoneidad para las aplicaciones. Por lo tanto, puede resultar más complejo determinar qué rodamiento es el mejor para una aplicación. Para ayudar a ello, en la siguiente tabla se explican los distintos tipos de rodamientos, descripciones y casos de uso generales.
Si va a sustituir un rodamiento de una máquina, consulte la guía del fabricante para determinar qué rodamientos utiliza. Lea más allá de la tabla para obtener más explicaciones sobre cada tipo de rodamiento.
| Tipo de cojinete de empuje | Descripción | Aplicación general |
| Rodamiento de bolas de empuje | Elementos rodantes esféricos | Mayor velocidad pero cargas más ligeras que los rodamientos axiales de rodillos. Automoción y algunas aplicaciones industriales. |
| Rodamiento de rodillos de empuje | Elementos rodantes de forma cilíndrica | Menor velocidad pero mayores cargas que los rodamientos axiales de bolas. Minería, construcción y papeleras. |
| Rodamiento axial de simple efecto | Diseño básico de la arandela de empuje | Aplicaciones con cargas axiales en una sola dirección. Bombas y motores eléctricos |
| Rodamiento axial de doble efecto | Una arandela de eje, pero dos de arandela de alojamiento y dos de conjunto de bola y jaula | Aplicaciones con cargas axiales que cambian frecuentemente de dirección. Máquinas herramienta y grúas |
| Rodamiento de bolas de empuje angular | Ángulo de contacto de 60° entre los elementos rodantes y las pistas de rodadura | Aplicaciones con cargas axiales y radiales. Cajas de cambios y embragues |
| Rodamiento axial de rodillos cónicos | El elemento rodante tiene forma cónica | Aplicaciones con cargas axiales y radiales. |
| Rodamiento axial de bolas sin jaula | Sin jaula de montaje, por lo que caben más bolas en la arandela | Mayores cargas axiales a menor velocidad |
| Rodamiento axial de agujas | Sin pista de rodadura en el rodamiento. Las paredes de la máquina actúan como pista de rodadura | Velocidades muy altas. Máquinas con espacio muy limitado |
| Rodamiento axial de rodillos a rótula | Rodillos en forma de barril que pueden autoalinearse | Cargas axiales pesadas y radiales moderadas |
Tabla 1: Descripción de los rodamientos axiales y aplicaciones generales
Rodamientos axiales de bolas
Los rodamientos axiales de bolas (figura 2) tienen bolas como elemento rodante y están diseñados principalmente para soportar cargas axiales. El elemento de bola rodante les permite manejar velocidades de rotación más altas, pero no pueden soportar cargas axiales elevadas en comparación con los elementos de rodadura cilíndricos.
Para obtener más información sobre los rodamientos y su funcionamiento, lea nuestro artículo técnico sobre rodamientos. Nuestra biblioteca técnica también puede ayudarle con información sobre la lubricación de los rodamientos, el mantenimiento de los mismos y tiene una amplia información sobre tribología.
Figura 2: Rodamiento de bolas de empuje
Rodamientos de rodillos de empuje
Al igual que los rodamientos axiales de bolas, los rodamientos axiales de rodillos (figura 3) están diseñados para soportar cargas axiales. Los rodamientos axiales de rodillos cilíndricos tienen elementos rodantes cilíndricos en lugar de esféricos. Esto permite a los rodamientos axiales de rodillos soportar cargas axiales mayores que los rodamientos axiales de bolas. Sin embargo, los rodamientos axiales de rodillos no pueden soportar velocidades tan elevadas como los rodamientos axiales de bolas.
Figura 3: Rodamiento axial de rodillos cilíndricos unidireccional
Rodamientos axiales de simple y doble efecto
Ya sean rodamientos de bolas o de rodillos, los rodamientos axiales de simple efecto son adecuados para aplicaciones con cargas axiales en una dirección, como bombas y motores eléctricos. Los rodamientos axiales de doble efecto son para aplicaciones con cargas axiales que cambian frecuentemente de dirección, como en máquinas herramienta y grúas.
Los rodamientos axiales de simple efecto tienen una arandela de eje, una arandela de alojamiento y un conjunto de bola y jaula. Los rodamientos de doble efecto tienen una arandela de eje, dos arandelas de alojamiento y dos conjuntos de bolas y jaula.
Rodamientos axiales de bolas angulares
Los rodamientos axiales de bolas angulares son similares a los rodamientos axiales de bolas descritos anteriormente. La principal diferencia es que el ángulo de contacto entre las bolas y las pistas de rodadura es de 60°. Esto permite que estos rodamientos no sólo soporten cargas axiales, sino también radiales y combinadas. Los rodamientos axiales angulares de bolas de simple efecto (figura 4, izquierda) absorben estas cargas en una dirección, mientras que los rodamientos axiales angulares de bolas de doble efecto (figura 4, derecha) absorben estas cargas en dos direcciones.
Figura 4: Rodamiento axial angular de bolas de simple efecto (izquierda) y rodamiento axial de bolas de doble efecto (derecha).
Rodamientos axiales de rodillos cónicos
Los rodamientos axiales de rodillos cónicos (figura 5) pueden ser de simple o doble efecto. Pueden soportar cargas radiales y axiales combinadas medias y pesadas. Tienen una gran capacidad de carga para su pequeña sección transversal y una larga vida útil. Estas cualidades los hacen adecuados para diversas aplicaciones industriales y de automoción.
Gracias a la forma cónica de los rodillos, la carga se distribuye uniformemente entre ellos. Además, la forma y el diseño de los rodillos reducen la fricción y la generación de calor.
Figura 5: Rodamiento axial de rodillos cónicos
Rodamientos axiales de bolas sin jaula
Los rodamientos axiales de bolas sin jaula (figura 6) no tienen jaula que contenga las bolas. Esto permite colocar más bolas entre las pistas de rodadura. Por lo tanto, los rodamientos axiales de bolas sin jaula pueden soportar cargas axiales más elevadas, pero tienen una velocidad máxima más baja y más par de rotación debido a la fricción entre bolas.
Dado que soportan cargas axiales más elevadas, los rodamientos de bolas sin jaula se utilizan sobre todo en aplicaciones pesadas. Por ejemplo, grandes grúas, equipos pesados, equipos de gobierno de barcos y equipos de aterrizaje de aviones.
Figura 6: Rodamiento axial de bolas sin jaula
Rodamientos de agujas de empuje
Para aplicaciones con un espacio mínimo, como los conjuntos de engranajes, los rodamientos axiales de agujas (figura 7) son ideales. Estos rodamientos pueden tener o no una sola pista de rodadura; las partes adyacentes de la máquina pueden actuar como pistas de rodadura para los elementos rodantes. Los rodamientos axiales de agujas soportan cargas axiales a altas velocidades.
Figura 7: Empuje de aguja
Rodamiento axial de rodillos a rótula
Los rodamientos axiales oscilantes (figura 8) se utilizan ampliamente en aplicaciones que implican grandes cargas axiales y radiales simultáneas. Son autoalineables y pueden adaptarse a la desalineación. Debido a su bajo coeficiente de fricción, los rodamientos axiales de rodillos a rótula requieren menos mantenimiento.
Gracias al diseño de la jaula y a la conformidad entre los rodillos y las arandelas, estos rodamientos pueden funcionar a velocidades relativamente altas. Obtenga más información leyendo nuestra guía sobre rodamientos axiales de rodillos a rótula.
Figura 8: Rodamiento axial de rodillos a rótula
Preguntas frecuentes
¿Qué hace un cojinete de empuje?
Un rodamiento axial soporta cargas axiales en un eje horizontal o vertical.
¿Cuál es la diferencia entre un rodamiento axial y uno radial?
Los rodamientos axiales básicos soportan cargas axiales y los radiales, cargas radiales.