Principio de funcionamiento de un rodamiento de bolas; Los puntos rojos muestran la dirección de rotación.Un rodamiento de bolas de contacto angular de cuatro puntos.Un rodamiento de bolas para ruedas de skate con jaula de plástico.Rodamiento de bolas autoalineable de Wingqvist
El propósito de un rodamiento de bolas es reducir la fricción rotacional y soportar cargas radiales y axiales . Esto lo logra utilizando al menos dos pistas para contener las bolas y transmitir las cargas a través de las bolas. En la mayoría de las aplicaciones, una pista es estacionaria y la otra está unida al conjunto giratorio (por ejemplo, un cubo o eje). A medida que una de las pistas del rodamiento gira, hace que las bolas también giren. Debido a que las bolas están rodando, tienen un coeficiente de fricción mucho menor que si dos superficies planas se deslizaran entre sí.
Los rodamientos de bolas tienden a tener una menor capacidad de carga para su tamaño que otros tipos de rodamientos debido al área de contacto más pequeña entre las bolas y las pistas. Sin embargo, pueden tolerar cierta desalineación de las pistas internas y externas.
Historia
Aunque los rodamientos se habían desarrollado desde la antigüedad, la primera patente moderna registrada sobre rodamientos de bolas fue concedida a Philip Vaughan , un inventor y maestro del hierro galés que creó el primer diseño de un rodamiento de bolas en Carmarthen en 1794. El suyo fue el primer rodamiento de bolas moderno. diseño, con la bola corriendo a lo largo de una ranura en el conjunto del eje. [1]
Jules Suriray , un mecánico de bicicletas parisino , diseñó el primer rodamiento de bolas de estilo radial en 1869, [2] que luego se instaló en la bicicleta ganadora montada por James Moore en la primera carrera ciclista en ruta del mundo, París-Rouen , en noviembre de 1869. [ 3]
Diseños comunes
Existen varios diseños comunes de rodamientos de bolas, cada uno de los cuales ofrece diversas compensaciones en cuanto a rendimiento. Pueden estar hechos de muchos materiales diferentes, incluido acero inoxidable , acero cromado y cerámica ( nitruro de silicio , Si 3 N 4 ). Un rodamiento de bolas híbrido es un rodamiento con bolas de cerámica y pistas de metal.
contacto angular
Un rodamiento de bolas de contacto angular utiliza pistas axialmente asimétricas . Una carga axial pasa en línea recta a través del rodamiento, mientras que una carga radial toma una trayectoria oblicua que actúa para separar las pistas axialmente. Entonces, el ángulo de contacto en la pista interior es el mismo que en la pista exterior. Los rodamientos de contacto angular soportan mejor cargas combinadas (cargas tanto en dirección radial como axial) y el ángulo de contacto del rodamiento debe adaptarse a las proporciones relativas de cada uno. Cuanto mayor sea el ángulo de contacto (normalmente en el rango de 10 a 45 grados), mayor será la carga axial soportada, pero menor será la carga radial. En aplicaciones de alta velocidad, como turbinas, motores a reacción y equipos odontológicos, las fuerzas centrífugas generadas por las bolas cambian el ángulo de contacto en la pista interior y exterior. Actualmente se utilizan habitualmente cerámicas como el nitruro de silicio en este tipo de aplicaciones debido a su baja densidad (40% del acero). Estos materiales reducen significativamente la fuerza centrífuga y funcionan bien en ambientes de alta temperatura. También tienden a desgastarse de manera similar al acero para rodamientos, en lugar de agrietarse o romperse como el vidrio o la porcelana. La mayoría de las bicicletas utilizan cojinetes de contacto angular en los juegos de dirección porque las fuerzas sobre estos cojinetes son tanto en dirección radial como axial.
Axial
Un rodamiento de bolas axial o de empuje utiliza pistas de rodamiento lado a lado. Una carga axial se transmite directamente a través del rodamiento, mientras que una carga radial está mal soportada y tiende a separar las pistas, de modo que una carga radial mayor es probable que dañe el rodamiento.
Zanja
En un rodamiento radial de ranura profunda , las dimensiones de la pista son cercanas a las dimensiones de las bolas que giran en él. Los rodamientos de ranura profunda soportan cargas más altas que los de ranura menos profunda. Al igual que los rodamientos de contacto angular, los rodamientos rígidos soportan cargas tanto radiales como axiales, pero sin posibilidad de elegir el ángulo de contacto para permitir la elección de la proporción relativa de estas capacidades de carga.
Pares precargados
Los tipos básicos de rodamientos anteriores se aplican típicamente en un método de pares precargados , donde dos rodamientos individuales se sujetan rígidamente a lo largo de un eje giratorio para enfrentarse entre sí. Esto mejora el descentramiento axial al tomar ( precargar ) el ligero espacio libre necesario entre las bolas y las pistas del rodamiento. El emparejamiento también proporciona la ventaja de distribuir uniformemente las cargas, casi duplicando la capacidad de carga total en comparación con un solo rodamiento. Los rodamientos de contacto angular casi siempre se utilizan en pares opuestos: el diseño asimétrico de cada rodamiento soporta cargas axiales en una sola dirección, por lo que se requiere un par opuesto si la aplicación exige soporte en ambas direcciones. La fuerza de precarga debe diseñarse y ensamblarse con cuidado, ya que se deduce de la capacidad de fuerza axial de los rodamientos y puede dañarlos si se aplica en exceso. El mecanismo de emparejamiento puede simplemente enfrentar los rodamientos directamente o separarlos con una cuña, un casquillo o un elemento de eje.
Tipos de construcción
Wingqvist desarrolló un rodamiento de bolas a rótula
conrado
El rodamiento de bolas estilo Conrad lleva el nombre de su inventor, Robert Conrad, a quien se le concedió la patente británica 12.206 en 1903 y la patente estadounidense 822.723 en 1906. Estos rodamientos se ensamblan colocando el aro interior en una posición excéntrica con respecto al aro exterior, con los dos anillos en contacto en un punto, lo que resulta en un gran espacio opuesto al punto de contacto. Las bolas se insertan a través del espacio y luego se distribuyen uniformemente alrededor del conjunto del rodamiento, lo que hace que los anillos se vuelvan concéntricos. El montaje se completa colocando una jaula en las bolas para mantener sus posiciones entre sí. Sin la jaula, las bolas eventualmente se saldrían de su posición durante el funcionamiento, provocando que el rodamiento fallara. La jaula no soporta carga y sólo sirve para mantener la posición de la bola. Los rodamientos Conrad tienen la ventaja de que pueden soportar cargas radiales y axiales, pero tienen la desventaja de una menor capacidad de carga debido al número limitado de bolas que se pueden cargar en el conjunto del rodamiento. Probablemente el rodamiento de bolas industrial más conocido sea el estilo Conrad de ranura profunda. El rodamiento se utiliza en la mayoría de las industrias mecánicas.
Relleno de ranura
En un rodamiento radial de relleno de ranura , las pistas interior y exterior tienen muescas en una cara de modo que cuando las muescas están alineadas, las bolas se pueden deslizar en la ranura resultante para ensamblar el rodamiento. Un rodamiento de ranura tiene la ventaja de que se pueden ensamblar más bolas (incluso permitiendo un diseño de complemento completo ), lo que resulta en una mayor capacidad de carga radial que un rodamiento Conrad de las mismas dimensiones y tipo de material. Sin embargo, un rodamiento con ranuras no puede soportar una carga axial significativa y las ranuras provocan una discontinuidad en las pistas que puede tener un efecto pequeño pero adverso en la resistencia.
Carrera aliviada
Los rodamientos de bolas con carrera aliviada se "alivian", como su nombre indica, reduciendo el diámetro exterior del aro interior en un lado o aumentando el diámetro interior del aro exterior en un lado. Esto permite ensamblar una mayor cantidad de bolas en la pista interior o exterior y luego encajar a presión sobre el relieve. En ocasiones, el aro exterior se calentará para facilitar el montaje. Al igual que la construcción con relleno de ranura, la construcción de pista aliviada permite una mayor cantidad de bolas que la construcción Conrad, hasta incluir la dotación completa, y el recuento adicional de bolas proporciona una capacidad de carga adicional. Sin embargo, un rodamiento con pista aliviada solo puede soportar cargas axiales significativas en una dirección ('lejos de' la pista aliviada).
carrera fracturada
Otra forma de colocar más bolas en un rodamiento de bolas radial es "fracturar" (cortar) radialmente uno de los anillos por completo, cargar las bolas, volver a ensamblar la parte fracturada y luego usar un par de bandas de acero para Mantenga las secciones del anillo fracturadas juntas y alineadas. Nuevamente, esto permite más bolas, incluido el complemento completo de bolas; sin embargo, a diferencia de las construcciones de relleno de ranura o de pista aliviadas, puede soportar una carga axial significativa en cualquier dirección.
Filas
Hay diseños de dos hileras : rodamientos de una hilera y rodamientos de dos hileras . La mayoría de los rodamientos de bolas tienen un diseño de una sola hilera, lo que significa que hay una hilera de bolas de rodamiento. Este diseño funciona con cargas radiales y de empuje. [4] Un diseño de dos hileras tiene dos hileras de bolas de rodamiento. Las ventajas de los rodamientos de dos hileras en comparación con los de una hilera incluyen que pueden soportar cargas radiales y axiales en ambas direcciones. Los rodamientos de bolas de contacto angular de dos hileras tienen un montaje empinado, que también puede soportar efectos de inclinación. Otras ventajas de los rodamientos de dos hileras son su rigidez y compacidad. Su desventaja es que necesitan una mejor alineación que los rodamientos de una sola hilera.
Brida
Los rodamientos con una brida en el aro exterior simplifican la ubicación axial. El alojamiento para tales rodamientos puede consistir en un orificio pasante de diámetro uniforme, pero la cara de entrada del alojamiento (que puede ser la cara exterior o interior) debe mecanizarse verdaderamente normal al eje del orificio. Sin embargo, tales bridas son muy caras de fabricar. Una disposición más rentable del aro exterior del rodamiento, con beneficios similares, es una ranura para anillo elástico en uno o ambos extremos del diámetro exterior. El anillo elástico asume la función de una brida.
enjaulado
Las jaulas se utilizan normalmente para asegurar las bolas en un rodamiento de bolas estilo Conrad. En otros tipos de construcción, pueden disminuir el número de bolas dependiendo de la forma específica de la jaula y, por tanto, reducir la capacidad de carga. Sin jaulas, la posición tangencial se estabiliza mediante el deslizamiento de dos superficies convexas una sobre otra. Con una jaula, la posición tangencial se estabiliza mediante el deslizamiento de una superficie convexa en una superficie cóncava adaptada, lo que evita abolladuras en las bolas y tiene una menor fricción. Los rodamientos de rodillos enjaulados fueron inventados por John Harrison a mediados del siglo XVIII como parte de su trabajo sobre cronógrafos. [5]
Rodamientos de bolas híbridos que utilizan bolas de cerámica.
Las bolas de cerámica pueden pesar hasta un 40% menos que las de acero, según el tamaño y el material. Esto reduce la carga centrífuga y el deslizamiento, por lo que los rodamientos cerámicos híbridos pueden funcionar entre un 20% y un 40% más rápido que los rodamientos convencionales. Esto significa que la ranura de la pista exterior ejerce menos fuerza hacia adentro contra la bola a medida que gira el rodamiento. Esta reducción de fuerza reduce la fricción y la resistencia a la rodadura. Las bolas más ligeras permiten que el rodamiento gire más rápido y utiliza menos energía para mantener su velocidad. Las bolas de cerámica suelen ser más duras que las de carrera. Debido al desgaste, con el tiempo formarán un surco en la pista. Esto es preferible al desgaste de las bolas, que las dejaría con posibles puntos planos que perjudicarían significativamente el rendimiento. Si bien los rodamientos híbridos cerámicos utilizan bolas de cerámica en lugar de acero, están construidos con anillos interiores y exteriores de acero; de ahí la designación híbrida . Si bien el material cerámico en sí es más fuerte que el acero, también es más rígido, lo que genera mayores tensiones en los anillos y, por lo tanto, una menor capacidad de carga. Las bolas de cerámica son aislantes eléctricamente, lo que puede evitar fallos por formación de arcos si la corriente pasa a través del rodamiento. Las bolas de cerámica también pueden ser eficaces en entornos donde es posible que no haya lubricación disponible (como en aplicaciones espaciales). En algunos entornos sólo se utiliza una fina capa de cerámica sobre un cojinete de bolas de metal.
Rodamientos totalmente cerámicos
Estos rodamientos utilizan bolas y pistas de cerámica. Estos cojinetes son resistentes a la corrosión y rara vez requieren lubricación, si es que la necesitan. Debido a la rigidez y dureza de las bolas y la pista, estos rodamientos son ruidosos a altas velocidades. La rigidez de la cerámica hace que estos rodamientos sean quebradizos y propensos a agrietarse bajo carga o impacto. Debido a que tanto la bola como la pista tienen una dureza similar, el desgaste puede provocar que se rompan a altas velocidades tanto las bolas como la pista, lo que puede provocar chispas.
Autoalineante
Los rodamientos de bolas a rótula, como el rodamiento Wingqvist que se muestra en la imagen, están construidos con el anillo interior y el conjunto de bolas contenidos dentro de un anillo exterior que tiene una pista de rodadura esférica. Esta construcción permite que el rodamiento tolere una pequeña desalineación angular resultante de deflexiones del eje o de la carcasa o de un montaje inadecuado. El rodamiento se utilizaba principalmente en disposiciones de rodamientos con ejes muy largos, como los ejes de transmisión en las fábricas textiles. [6] Un inconveniente de los rodamientos de bolas a rótula es su capacidad de carga limitada, ya que la pista de rodadura exterior tiene una osculación muy baja (su radio es mucho mayor que el radio de la bola). Esto llevó a la invención del rodamiento de rodillos a rótula , que tiene un diseño similar, pero utiliza rodillos en lugar de bolas. El rodamiento axial de rodillos a rótula es otro invento derivado de los hallazgos de Wingqvist .
Condiciones de operación
Esperanza de vida
La vida útil calculada de un rodamiento se basa en la carga que soporta y su velocidad de funcionamiento. La vida útil útil de los rodamientos estándar de la industria es inversamente proporcional a la carga del rodamiento al cubo. [ cita necesaria ] La carga máxima nominal de un rodamiento es para una vida útil de 1 millón de rotaciones, que a 50 Hz (es decir, 3000 RPM) es una vida útil de 5,5 horas de trabajo. El 90% de los rodamientos de ese tipo tienen al menos esa vida útil, y el 50% de los rodamientos tienen una vida útil al menos 5 veces mayor. [7]
El cálculo de la vida estándar de la industria se basa en el trabajo de Lundberg y Palmgren realizado en 1947. La fórmula supone que la vida está limitada por la fatiga del metal y que la distribución de la vida puede describirse mediante una distribución de Weibull . Existen muchas variaciones de la fórmula que incluyen factores de propiedades del material, lubricación y carga. La factorización de la carga puede verse como una admisión tácita de que los materiales modernos demuestran una relación entre carga y vida diferente a la que determinaron Lundberg y Palmgren. [7]
Modos de fallo
Si un rodamiento no gira, la carga máxima está determinada por la fuerza que provoca la deformación plástica de los elementos o pistas de rodadura. Las hendiduras provocadas por los elementos pueden concentrar tensiones y generar grietas en los componentes. La carga máxima para rodamientos que no giran o giran muy lentamente se denomina carga máxima "estática". [7]
Además, si un rodamiento no gira, las fuerzas oscilantes sobre el rodamiento pueden causar daños por impacto en la pista del rodamiento o en los elementos rodantes, lo que se conoce como brinelling . Una segunda forma menor llamada falso brinelling ocurre si el rodamiento solo gira en un arco corto y empuja el lubricante lejos de los elementos rodantes.
Para un rodamiento giratorio, la capacidad de carga dinámica indica la carga que soporta el rodamiento en 1.000.000 de ciclos.
Si un rodamiento está girando, pero experimenta una carga pesada que dura menos de una revolución, se debe utilizar la carga máxima estática en los cálculos, ya que el rodamiento no gira durante la carga máxima. [7]
Si se aplica un par lateral a un rodamiento radial de ranura profunda, los elementos rodantes aplican una fuerza desigual en forma de elipse sobre el aro exterior, concentrándose en dos regiones en lados opuestos del aro exterior. Si el anillo exterior no es lo suficientemente fuerte, o si no está suficientemente reforzado por la estructura de soporte, el anillo exterior se deformará en una forma ovalada debido a la tensión de torsión lateral, hasta que el espacio sea lo suficientemente grande como para que escapen los elementos rodantes. Luego, el anillo interior sale y el rodamiento colapsa estructuralmente.
Un par lateral en un rodamiento radial también aplica presión a la jaula que mantiene los elementos rodantes a distancias iguales, debido a que los elementos rodantes intentan deslizarse todos juntos en la ubicación del par lateral más alto. Si la jaula colapsa o se rompe, los elementos rodantes se agrupan, el anillo interior pierde soporte y puede salirse del centro.
Carga máxima
En general, la carga máxima sobre un rodamiento de bolas es proporcional al diámetro exterior del rodamiento multiplicado por el ancho del rodamiento (donde el ancho se mide en la dirección del eje). [7]
Los rodamientos tienen capacidades de carga estática. Estos se basan en no superar una determinada cantidad de deformación plástica en la pista de rodadura. Estas clasificaciones pueden superarse considerablemente para determinadas aplicaciones.
Para que un rodamiento tenga su vida útil nominal con su carga máxima nominal, debe lubricarse con un lubricante (aceite o grasa) que tenga al menos la viscosidad dinámica mínima (generalmente indicada con la letra griega ) recomendada para ese rodamiento. [7]
La viscosidad dinámica recomendada es inversamente proporcional al diámetro del rodamiento. [7]
La viscosidad dinámica recomendada disminuye con la frecuencia de rotación. Como indicación aproximada: para menos de 3000 RPM , la viscosidad recomendada aumenta con un factor 6 para una disminución de velocidad de factor 10, y para más de 3000 RPM , la viscosidad recomendada disminuye con un factor 3 para un aumento de velocidad de factor 10. [7]
Para un rodamiento donde el promedio del diámetro exterior del rodamiento y el diámetro del orificio del eje es de 50 mm y que gira a 3000 RPM , la viscosidad dinámica recomendada es de 12 mm²/s . [7]
Tenga en cuenta que la viscosidad dinámica del aceite varía mucho con la temperatura: un aumento de temperatura de 50 a 70 °C hace que la viscosidad disminuya en un factor 10. [7]
Si la viscosidad del lubricante es mayor que la recomendada, la vida útil del rodamiento aumenta, aproximadamente en proporción a la raíz cuadrada de la viscosidad. Si la viscosidad del lubricante es inferior a la recomendada, la vida útil del rodamiento disminuye y la cantidad depende del tipo de aceite que se utilice. Para los aceites con aditivos EP ('extrema presión'), la vida útil es proporcional a la raíz cuadrada de la viscosidad dinámica, tal como lo era para una viscosidad demasiado alta, mientras que para los aceites comunes la vida útil es proporcional al cuadrado de la viscosidad si se usa una viscosidad más baja. Se utiliza una viscosidad inferior a la recomendada. [7]
La lubricación se puede realizar con grasa, lo que tiene la ventaja de que la grasa normalmente se mantiene dentro del rodamiento liberando el aceite lubricante a medida que las bolas lo comprimen. Proporciona una barrera protectora para el metal del rodamiento contra el medio ambiente, pero tiene la desventaja de que esta grasa debe reemplazarse periódicamente y la carga máxima del rodamiento disminuye (porque si el rodamiento se calienta demasiado, la grasa se derrite y se sale del rodamiento). El tiempo entre cambios de grasa disminuye considerablemente con el diámetro del rodamiento: para un rodamiento de 40 mm , la grasa se debe cambiar cada 5000 horas de trabajo, mientras que para un rodamiento de 100 mm se debe cambiar cada 500 horas de trabajo. [7]
La lubricación también se puede realizar con aceite, que tiene la ventaja de una carga máxima más alta, pero necesita alguna forma de mantener el aceite en el rodamiento, ya que normalmente tiende a agotarse. Para la lubricación con aceite, se recomienda que para aplicaciones donde el aceite no se calienta a más de 50 °C , el aceite se reemplace una vez al año, mientras que para aplicaciones donde el aceite no se calienta a más de 100 °C , el aceite se debe reemplazar 4 veces al año. . Para los motores de automóviles, el aceite llega a 100 °C pero el motor tiene un filtro de aceite para mantener la calidad del aceite; por lo tanto, el aceite suele cambiarse con menos frecuencia que el aceite de los cojinetes. [7]
Si el rodamiento se utiliza bajo oscilación, se debe preferir la lubricación con aceite. [8] Si es necesaria la lubricación con grasa, se deberá adaptar la composición a los parámetros que se presenten. Si es posible, se deben preferir grasas con una alta tasa de purga y baja viscosidad del aceite base. [9]
Dirección de carga
La mayoría de los rodamientos están destinados a soportar cargas perpendiculares al eje ("cargas radiales"). Si también pueden soportar cargas axiales y, en caso afirmativo, en qué medida, depende del tipo de rodamiento. Los cojinetes de empuje (que se encuentran comúnmente en los Lazy Susans ) están diseñados específicamente para cargas axiales. [7]
Para los rodamientos rígidos de bolas de una hilera, la documentación de SKF dice que la carga axial máxima es aproximadamente el 50% de la carga radial máxima, pero también dice que los rodamientos "ligeros" y/o "pequeños" pueden soportar cargas axiales que son el 25% de la carga radial máxima. carga radial máxima. [7]
Para los rodamientos de bolas de contacto de borde de una hilera, la carga axial puede ser aproximadamente 2 veces la carga radial máxima, y para los rodamientos cónicos la carga axial máxima es entre 1 y 2 veces la carga radial máxima. [7]
A menudo, los rodamientos de bolas estilo Conrad mostrarán un truncamiento de la elipse de contacto bajo carga axial. Eso significa que el diámetro interior del anillo exterior es lo suficientemente grande o el diámetro exterior del anillo interior es lo suficientemente pequeño para reducir el área de contacto entre las bolas y la pista de rodadura. Cuando este es el caso, puede aumentar significativamente las tensiones en el rodamiento, invalidando a menudo las reglas generales relativas a las relaciones entre la capacidad de carga radial y axial. Con tipos de construcción distintos a Conrad, se puede disminuir aún más el diámetro interior del anillo exterior y aumentar el diámetro exterior del anillo interior para protegerse contra esto.
Si están presentes cargas axiales y radiales, se pueden sumar vectorialmente para obtener la carga total sobre el rodamiento, que en combinación con la carga máxima nominal se puede utilizar para predecir la vida útil. [7] Sin embargo, para predecir correctamente la vida útil nominal de los rodamientos de bolas, se debe utilizar la norma ISO/TS 16281 con la ayuda de un software de cálculo.
Evitar cargas axiales no deseadas
La parte de un rodamiento que gira (ya sea el orificio del eje o la circunferencia exterior) debe estar fija, mientras que para una parte que no gira esto no es necesario (por lo que se puede permitir que se deslice). Si un rodamiento se carga axialmente, se deben fijar ambos lados. [7]
Si un eje tiene dos cojinetes y la temperatura varía, el eje se contrae o se expande, por lo tanto no es admisible que ambos cojinetes estén fijados por ambos lados, ya que la expansión del eje ejercería fuerzas axiales que destruirían estos cojinetes. Por tanto, al menos uno de los rodamientos debe poder deslizarse. [7]
Un "ajuste de deslizamiento libre" es aquel en el que hay al menos un espacio libre de 4 µm, presumiblemente porque la rugosidad de una superficie hecha en un torno normalmente está entre 1,6 y 3,2 µm. [7]
Adaptar
Los rodamientos pueden soportar su carga máxima sólo si las piezas acopladas tienen el tamaño adecuado. Los fabricantes de rodamientos proporcionan tolerancias para el ajuste del eje y la carcasa para que esto se pueda lograr. También se puede especificar el material y la dureza . [7]
Los accesorios a los que no se les permite deslizarse se fabrican con diámetros que evitan el deslizamiento y, en consecuencia, las superficies de contacto no se pueden colocar en su posición sin fuerza. Para rodamientos pequeños, esto se hace mejor con una prensa porque golpear con un martillo daña tanto el rodamiento como el eje, mientras que para rodamientos grandes las fuerzas necesarias son tan grandes que no hay otra alternativa que calentar una pieza antes de montarla, de modo que la expansión térmica permite una ajuste deslizante. [7]
Evitar cargas de torsión
Si un eje está soportado por dos cojinetes y las líneas centrales de rotación de estos cojinetes no son las mismas, entonces se ejercen grandes fuerzas sobre el cojinete, que pueden destruirlo. Es aceptable una cantidad muy pequeña de desalineación, y la cantidad depende del tipo de rodamiento. Para los rodamientos que están fabricados específicamente para ser "autoalineantes", la desalineación aceptable está entre 1,5 y 3 grados de arco. Los rodamientos que no están diseñados para ser autoalineantes pueden aceptar una desalineación de sólo 2 a 10 minutos de arco (0,033 a 0,166 grados). [7]
Aplicaciones
En general, los rodamientos de bolas se utilizan en la mayoría de las aplicaciones que involucran piezas móviles. Algunas de estas aplicaciones tienen características y requisitos específicos:
En relojería , la empresa Jean Lassale diseñó un movimiento de reloj que utilizaba rodamientos de bolas para reducir el grosor del movimiento. Utilizando bolas de 0,20 mm, el Calibre 1200 tenía sólo 1,2 mm de grosor, que sigue siendo el movimiento de reloj mecánico más delgado. [10]
Los rodamientos aeroespaciales se utilizan en muchas aplicaciones en aviones comerciales, privados y militares, incluidas poleas, cajas de cambios y ejes de motores a reacción . Los materiales incluyen acero para herramientas M50 (AMS6491), acero al cromo al carbono (AMS6444), AMS5930 resistente a la corrosión, acero inoxidable 440C, nitruro de silicio (cerámica) y 440C recubierto de carburo de titanio .
La rueda de una patineta contiene dos cojinetes, que están sujetos a cargas axiales y radiales que varían en el tiempo. El rodamiento más utilizado es el 608-2Z (un rodamiento rígido de bolas de la serie 60 con un diámetro interior de 8 mm).
Muchos yo-yos , desde principiantes hasta profesionales o de competición, incorporan rodamientos de bolas.
Muchos juguetes giratorios utilizan múltiples rodamientos de bolas para agregar peso y permitir que el juguete gire.
Muñones de eje de locomotora de ferrocarril . Acción de varilla lateral de las locomotoras de vapor de alta velocidad más nuevas antes de que los ferrocarriles se convirtieran en motores diésel.
Designación
El tamaño de la bola aumenta a medida que aumenta la serie, para cualquier diámetro interior o exterior (no ambos). Cuanto más grande sea la bola, mayor será la capacidad de carga. Las series 200 y 300 son las más comunes. [4]
^ "Rodamientos de bolas de contacto angular de dos hileras". Archivado desde el original el 11 de mayo de 2013.
^ Ver:
Suriray, "Perfectionnements dans les vélocipèdes" (Mejoras en bicicletas), patente francesa núm. 86.680, publicado: 2 de agosto de 1869, Bulletin des lois de la République française (1873), serie 12, vol. 6, página 647.
Louis Baudry de Saunier, Histoire générale de la vélocipédie [Historia general del ciclismo] (París, Francia: Paul Ollendorff, 1891), páginas 62–63.
^ Historia de la bicicleta, cronología del crecimiento del ciclismo y desarrollo de la tecnología de la bicicleta por David Mozer. Ibike.org. Consultado el 1 de septiembre de 2012.
^ ab Brumbach, Michael E.; Clade, Jeffrey A. (2003), Mantenimiento industrial, Cengage Learning, págs. 112-113, ISBN978-0-7668-2695-3.
^ Sobel, Dava (1995). Longitud . Londres: Cuarto Poder. pag. 103.ISBN0-00-721446-4. Un novedoso dispositivo antifricción que Harrison desarrolló para el H-3 sobrevive hasta el día de hoy: ... rodamientos de bolas enjaulados.
^ "Fabricación y venta". SKF. Archivado desde el original el 8 de abril de 2014 . Consultado el 5 de diciembre de 2013 .
^ Maruyama, Taisuke; Saitoh, Tsuyoshi; Yokouchi, Atsushi (4 de mayo de 2017). "Diferencias en los mecanismos para la reducción del desgaste por fricción entre la lubricación con aceite y grasa". Transacciones de tribología . 60 (3): 497–505. doi :10.1080/10402004.2016.1180469. ISSN 1040-2004. S2CID 138588351.
^ Schwack, Fabián; Bader, Norberto; Leckner, Johan; Demaille, Claire; Encuesta, Gerhard (15 de agosto de 2020). "Un estudio de grasas lubricantes en condiciones de rodamientos de paso de turbinas eólicas". Tener puesto . 454–455: 203335. doi : 10.1016/j.wear.2020.203335 . ISSN 0043-1648.
