Guía de rodamiento de contacto angular
Figura 1: Rodamiento simple de bolas angulares (izquierda) y rodamiento doble de bolas angulares (derecha)
Los rodamientos de contacto angular tienen pistas de rodadura interior y exterior ligeramente desplazadas, por lo que las bolas montan en ángulo, lo que los hace adecuados para cargas radiales y axiales. La ventaja de los rodamientos de bolas de contacto angular es que la capacidad de carga axial aumenta a medida que lo hace el ángulo de contacto. Este artículo cubre el diseño y funcionamiento de estos rodamientos, sus diferentes tipos y sus aplicaciones.
Índice de contenidos
- ¿Qué es un rodamiento de bolas de contacto angular?
- Tipos de rodamientos de contacto angular
- Criterios de selección
- Preguntas frecuentes
Vea nuestra selección en línea de rodamientos de contacto angular
¿Qué es un rodamiento de bolas de contacto angular?
Componentes de rodamientos de bolas de contacto angular
Como se ve en la figura 2, un rodamiento de bolas de contacto angular tiene los siguientes componentes:
- Anillos exterior e interior (A y B): El anillo interior encaja sobre el eje al que se conecta el rodamiento. El anillo exterior es el exterior del rodamiento. Contiene y protege los componentes del rodamiento.
- Carriles (C): Los rodamientos de contacto angular tienen pistas de rodadura interior y exterior. La pista de rodadura exterior es asimétrica para formar el ángulo de contacto inclinado.
- Bolas (E): Los elementos rodantes son esféricos. Se mueven a lo largo de las pistas de rodadura para reducir la fricción en el rodamiento.
- Jaula (D): La jaula es un separador en la pista de rodadura para mantener las bolas uniformemente espaciadas.
Figura 2: Componentes clave de un rodamiento de contacto angular: anillo exterior (A), anillo interior (B), pista de rodadura (C), jaula (D) y bola (E).
Cómo funcionan los rodamientos de contacto angular
Un rodamiento de contacto angular tiene una pista de rodadura interior y otra exterior y elementos rodantes esféricos que ruedan entre las pistas de rodadura. Como se ve en la figura 2, las pistas de rodadura se inclinan hacia la dirección axial, por lo que el ángulo de contacto entre las bolas y las pistas de rodadura es inclinado. Esto permite a los rodamientos de contacto angular soportar cargas axiales y radiales al mismo tiempo.
Los rodamientos de contacto angular típicos se construyen para tener un ángulo de contacto de 15° a 25° entre la pista de rodadura y los elementos rodantes. Cuanto mayor es el ángulo de contacto, mayor es la carga axial que puede soportar el rodamiento.
Los rodamientos de contacto angular sólo pueden soportar cargas axiales en una dirección. Por lo tanto, es práctica común utilizar un par de estos rodamientos montados uno al lado del otro con las pistas de rodadura inclinadas en direcciones opuestas. Una alternativa es utilizar una válvula de contacto angular de doble dirección, que son esencialmente dos rodamientos unidos.
Soporte de carga radial frente a carga axial
Los rodamientos de contacto angular están diseñados para soportar cargas radiales y axiales combinadas. Las cargas radiales son perpendiculares al eje y las cargas axiales son paralelas al eje. Lea nuestra guía completa de rodamientos para obtener más información sobre los tipos de carga.
Aplicaciones
Debido a que pueden soportar cargas pesadas, los rodamientos de contacto angular se utilizan para maquinaria pesada y equipos agrícolas. Estos rodamientos ayudan a hacer funcionar bombas, motores eléctricos, cajas de engranajes, acerías, molinos de viento, transportadores y otras aplicaciones de alta velocidad.
Tipos de rodamientos de contacto angular
Rodamientos de bolas de contacto angular unidireccionales
En las secciones anteriores se han tratado principalmente los rodamientos de bolas de contacto angular unidireccionales. Para resumir y añadir algo al debate:
- Ángulo de contacto frente a capacidad de carga: Cuanto mayor es el ángulo de contacto, mayor es la carga axial que puede soportar el rodamiento. A la inversa, los ángulos de contacto más elevados conllevan una menor capacidad de carga radial.
- Ángulo de contacto frente a velocidad: Aunque el aumento del ángulo de contacto incrementa la carga axial que puede soportar el rodamiento, también reduce la velocidad máxima a la que puede funcionar.
- Dirección de carga: Los rodamientos a bolas de contacto angular unidireccionales sólo pueden soportar cargas axiales en una dirección.
- El coste: Más económico que un rodamiento de bolas de contacto angular de doble dirección.
Posiciones de montaje de los rodamientos de bolas de contacto angular de una hilera
El rodamiento de una hilera debe precargarse en la dirección del ángulo de contacto, ya que sólo puede soportar cargas axiales en esa dirección. Pueden montarse dos rodamientos de una hilera en disposición espalda con espalda, frente a frente o en tándem:
- De forma consecutiva: Los rodamientos angulares de bolas montados espalda con espalda (figura 3 etiquetada A), el método de montaña más común, pueden soportar cargas radiales y axiales en cualquier dirección. La distancia entre el centro del rodamiento y el punto de carga (Figura 3 etiquetada D) es mayor que en otros métodos de montaje. Por lo tanto, el estilo de montaje espalda con espalda puede soportar grandes fuerzas de carga radiales momentáneas y alternas.
- Cara a cara: Los rodamientos angulares de bolas montados frontalmente (figura 3 etiquetada B) pueden soportar cargas radiales y axiales en cualquier dirección. Debido a la menor distancia entre el centro del rodamiento y el punto de carga, la capacidad de fuerza radial momentánea y alterna es menor. Los acuerdos cara a cara pueden soportar más desajustes que los acuerdos espalda con espalda.
- Tandem: Un montaje en tándem (Figura 3 etiquetada C) puede soportar cargas axiales y radiales en una sola dirección. Como ambos rodamientos reciben las cargas en el eje, pueden soportar cargas axiales pesadas.
Figura 3: Métodos de montaje de los rodamientos de contacto angular de una hilera: espalda con espalda (A), frente a frente (B) y en tándem (C). La distancia entre el centro del rodamiento y el punto de carga (D).
rodamientos de bolas de contacto angular de doble hilera
El rodamiento de bolas de contacto angular de dos hileras (figura 4) es similar a dos rodamientos de una hilera dispuestos espalda con espalda. Además de las cargas radiales y axiales, pueden absorber momentos de vuelco. Las ventajas de los rodamientos de contacto de doble hilera incluyen:
- Coste a largo plazo: Aunque suelen ser más caros que los rodamientos de una hilera, los de dos hileras pueden resultar más económicos a largo plazo.
- Espacio axial: Estos rodamientos ocupan menos espacio axial, lo que resulta útil cuando no hay espacio suficiente para dos rodamientos de una hilera.
- Alojamiento de carga: Estos rodamientos soportan cargas radiales y axiales, así como momentos de vuelco.
Figura 4: Rodamiento de bolas de contacto angular de dos hileras
Rodamientos de bolas de cuatro puntos de contacto
Un rodamiento de bolas de 4 puntos de contacto es similar a un rodamiento angular de una hilera de bolas. Consta de una pista exterior flanqueada por ambos lados. El anillo de rodadura interior también está flanqueado a ambos lados por una hendidura en el centro y bolas de acero rodeadas por una jaula. Los flancos, o pestañas, son simétricos, a diferencia de los rodamientos de contacto angular simple y doble.
Los rodamientos de bolas de cuatro puntos de contacto tienen varias ventajas:
- Las pistas de rodadura interiores divididas de los rodamientos de bolas de cuatro puntos de contacto permiten montar y desmontar fácilmente el rodamiento para su mantenimiento.
- La hendidura en la pista de rodadura interior permite un mejor flujo de aceite.
- Estos rodamientos funcionan de forma similar a los rodamientos de contacto angular de doble hilera o de dos hileras, pero ocupan menos espacio.
- Permite cargas en ambas direcciones, axial y radial.
- Gran capacidad de carga gracias a un número de bolas relativamente mayor que el de otros rodamientos.
Figura 5: Rodamiento de bolas de cuatro puntos de contacto
Criterios de selección
Los rodamientos de contacto angular se eligen cuando es necesario soportar cargas radiales y axiales. Tenga en cuenta lo siguiente al seleccionar los rodamientos de contacto angular:
- Diámetro del eje: El diámetro del eje determinará el diámetro interior necesario del rodamiento.
- Diámetro exterior del rodamiento: Determine si el diámetro exterior del rodamiento es adecuado para el espacio donde se instalará.
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Tipo de junta: ¿El rodamiento debe ser abierto, blindado o sellado?
- Abierto: Los rodamientos abiertos no tienen protección contra el medio ambiente, pero también tienen el coeficiente de fricción más bajo. Son ideales para entornos limpios.
- Blindado: Los rodamientos blindados ofrecen cierta protección contra los contaminantes del entorno, pero sus requisitos de velocidad máxima son menores que los de los rodamientos abiertos.
- Sellado: Los rodamientos de contacto angular sellados ofrecen una protección total contra el entorno, pero tienen la velocidad máxima más baja. Además, son difíciles de mantener, lo que significa que es probable que un usuario sustituya un rodamiento sellado en lugar de intentar repararlo.
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Dirección: Los rodamientos de contacto angular pueden ser unidireccionales o bidireccionales, en función de los requisitos de carga de la aplicación.
- Consulte la sección anterior de posiciones de montaje de rodamientos de bolas de contacto angular de una hilera para determinar si el montaje de dos rodamientos de una hilera uno al lado del otro es la mejor opción para una aplicación determinada.
FAQs
¿En qué dirección proporcionan capacidad de carga los rodamientos de contacto angular?
Los rodamientos de bolas de una hilera y en tándem proporcionan un empuje unidireccional para las cargas axiales. El ángulo de contacto guía la dirección, que también determina el gradiente de la carga combinada.
¿Los rodamientos de contacto angular necesitan precarga?
Para eliminar el exceso de juego durante la instalación del rodamiento, los usuarios sostienen una presión de carga llamada precarga. Los rodamientos de contacto angular requieren una precarga porque tienen que trabajar en la dirección predefinida para las cargas axiales.
