Un rodamiento de rodillos esféricos es un rodamiento de elemento rodante que permite la rotación con baja fricción y permite la desalineación angular. Normalmente, estos cojinetes soportan un eje giratorio en el orificio del aro interior que puede estar desalineado con respecto al aro exterior. La desalineación es posible debido a la forma interna esférica del anillo exterior y los rodillos esféricos. [1] A pesar de lo que pueda implicar su nombre, los rodamientos de rodillos esféricos no tienen una forma verdaderamente esférica. Los elementos rodantes de los rodamientos de rodillos esféricos son principalmente de forma cilíndrica, pero tienen un perfil (similar a un barril) que los hace parecer cilindros que se han inflado ligeramente [2] (es decir, como un barril).
Construcción
Los rodamientos de rodillos esféricos constan de un anillo interior con dos pistas de rodadura inclinadas en ángulo con el eje del rodamiento, un anillo exterior con una pista de rodadura esférica común, rodillos esféricos, jaulas y, en ciertos diseños, también anillos de guía internos o anillos centrales. Los cojinetes también se pueden sellar.
Historia
El rodamiento de rodillos esféricos fue inventado por el ingeniero Arvid Palmgren [3] y fue introducido en el mercado en 1919 por SKF . [4] El diseño del rodamiento que inventó Arvid Palmgren es similar al diseño que todavía se usa en las máquinas modernas.
Diseños
La mayoría de los rodamientos de rodillos esféricos están diseñados con dos filas de rodillos, lo que les permite soportar cargas radiales y axiales muy elevadas. También hay diseños con una fila de rodillos, adecuados para cargas radiales más bajas y prácticamente sin carga axial. Estos también se denominan "rodamientos de rodillos cilíndricos" o "Tonnenlager" y normalmente están disponibles en las series 202 y 203. [5]
El diseño interno del rodamiento no está estandarizado por ISO, por lo que varía entre diferentes fabricantes y diferentes series. Algunas características que pueden existir o no en diferentes rodamientos son:
- Características de lubricación en anillo interior o exterior
- Brida central
- Anillo guía o anillo central
- Sellos integrados
- Jaula
Dimensiones
Las dimensiones externas de los rodamientos de rodillos esféricos están estandarizadas por ISO en la norma ISO 15: 1998. [6] Algunas de las series comunes de rodamientos de rodillos esféricos son: 213, 222, 223, 230, 231, 232, 238, 239, 240, 241, 248, 249. [7]
Materiales
Los anillos de los cojinetes y los elementos rodantes pueden estar hechos de varios materiales diferentes, pero el más común es el "acero al cromo" (alto contenido de cromo en carbono), un material con aproximadamente un 1,5% de contenido de cromo. Este "acero al cromo" ha sido estandarizado por varias autoridades y, por lo tanto, existen varios materiales similares, como: AISI 52100 (EE. UU.), 100CR6 (Alemania), SUJ2 (Japón) y GCR15 (China). [8]
Algunos materiales comunes para jaulas de cojinetes: [9]
- Chapa de acero (estampada o cortada con láser)
- Poliamida (moldeada por inyección)
- Latón (estampado o mecanizado)
- Acero (mecanizado)
La elección del material se realiza principalmente por el volumen y el método de fabricación. Para los rodamientos de gran volumen, las jaulas son a menudo de chapa estampada o poliamida moldeada por inyección, mientras que los fabricantes de bajo volumen o series de bajo volumen a menudo tienen jaulas de latón o acero mecanizado. Para algunas aplicaciones específicas, se adopta un material especial para el recubrimiento (por ejemplo, un orificio cilíndrico recubierto de PTFE para aplicaciones vibratorias).
Fabricantes
Algunos fabricantes de rodamientos de rodillos esféricos son SKF , Schaeffler , Timken Company , NSK Ltd. , NTN Corporation y JTEKT .
Desde que SKF introdujo el rodamiento de rodillos esféricos en 1919, los rodamientos de rodillos esféricos se han perfeccionado intencionalmente a lo largo de las décadas para mejorar la capacidad de carga y reducir la fricción operativa. Esto ha sido posible jugando con una paleta de parámetros como materiales, geometría interna, tolerancia y lubricante. Hoy en día, los fabricantes de rodamientos de rodillos esféricos se esfuerzan por perfeccionar el conocimiento de los rodamientos hacia soluciones más ecológicas y energéticamente eficientes.
Aplicaciones
Los cojinetes esféricos se utilizan en innumerables aplicaciones industriales, donde hay cargas pesadas, velocidades moderadas y posiblemente desalineación. Algunas áreas de aplicación comunes son: [4] [10]
- Cajas de cambios
- Turbinas de viento
- Máquinas de colada continua
- Manipulación de materiales
- Zapatillas
- Ventiladores y sopladores mecánicos
- Equipo de minería y construcción
- Equipos de procesamiento de pulpa y papel
- Propulsión marina y perforación mar adentro
- Vehículos todo terreno
Ver también
- Cojinete (mecánico) : mecanismo para restringir el movimiento relativo al movimiento deseado y reducir la fricción
- Rodamiento de elementos rodantes
- Rodamiento de bolas autoalineable
- Cojinete liso esférico : un cojinete que permite una rotación angular limitada ortogonal al eje del eje
- Cojinete de empuje de rodillos esféricos
- Rodamiento de rodillos cónicos
Referencias
- ^ "Desalineación" . SKF . Consultado el 5 de diciembre de 2013 .
- ^ http://www.bearingtips.com/spherical-roller-bearings/ ¿Qué sabe acerca de los rodamientos de rodillos esféricos? Consejos de rodamientos: un recurso mundial del diseño
- ^ Palmgren, Arvid. "Solicitud de patente Rodamiento de rodillos esféricos" (PDF) . SE5206CI . Consultado el 5 de diciembre de 2013 .
- ^ a b "¿Por qué rodamientos de rodillos esféricos?" (PDF) . 6547/2 EN . SKF . Consultado el 5 de diciembre de 2013 .
- ^ "Tonnenlager" . Schaeffler Gruppe . Consultado el 5 de diciembre de 2013 .
- ^ "Dimensiones" . SKF . Consultado el 5 de diciembre de 2013 .
- ^ "Serie de rodamientos de rodillos esféricos" . Rodamientos AST . Consultado el 5 de diciembre de 2013 .
- ^ "Materiales de cojinetes" . Rodamientos AST . Consultado el 5 de diciembre de 2013 .
- ^ "Materiales de la jaula" . SKF . Consultado el 5 de diciembre de 2013 .
- ^ "Aplicaciones típicas de los rodamientos de rodillos esféricos" (PDF) . Timken . Consultado el 5 de diciembre de 2013 .