Cómo los rodamientos de rodillos axiales manejan cargas axiales pesadas

Las cargas axiales pesadas empujan en la misma dirección que un eje giratorio. Los rodamientos estándar, como los rodamientos rígidos de bolas, no están diseñados para soportar este tipo de fuerza durante períodos prolongados. Bajo cargas axiales pesadas, las bolas se desplazan hacia los lados, la jaula se deforma y el rodamiento se sobrecalienta. Por eso muchas máquinas industriales apuestan por otra solución: el rodamiento axial de rodillos.

En esta publicación, aprenderá cómo funciona un rodamiento de rodillos axiales, por qué es tan fuerte y cómo elegir el adecuado para sus máquinas.

¿Qué es la carga axial y por qué desafía a los rodamientos estándar?

Primero, comprendamos el problema. Hay dos tipos principales de cargas:

⦁ Carga radial: una fuerza que empuja hacia abajo desde arriba (como el peso de un automóvil sobre una rueda).

⦁ Carga axial: una fuerza que empuja a lo largo de la misma línea que el eje (como un ventilador que empuja el aire hacia adelante o una broca que empuja la madera).

Los rodamientos estándar, como los rodamientos rígidos de bolas, son excelentes para cargas radiales. Pero cuando una carga axial pesada las golpea, las bolas pueden quedar aplastadas hacia los lados. La jaula podría romperse. El rodamiento se sobrecalentará y fallará rápidamente.

Piense en ello como si pisaran un balón de fútbol desde un lado: se aplana. Ahora imagina que aprietan la misma bola por ambos extremos. Sale de lado. Eso es lo que le sucede a un rodamiento normal sometido a una carga axial elevada. Necesita un rodamiento de rodillos de empuje para resolver este problema.

Cómo funcionan los rodamientos de rodillos de empuje

Un rodamiento de rodillos axiales está diseñado para soportar cargas axiales puras. Tiene tres partes principales:

1. Arandela del eje (anillo apretado): Gira con el eje.

2. Arandela de la carcasa (anillo suelto): Permanece quieta, sujeta al bastidor de la máquina.

3. Elementos rodantes (rodillos o agujas) con jaula: Se encuentran entre las dos arandelas.

Cuando la carga axial empuja hacia abajo, los rodillos se mantienen en posición vertical. Ruedan entre las dos arandelas. Debido a que los rodillos son largos y delgados (como troncos pequeños), distribuyen la carga pesada sobre un área grande. Esto reduce la presión por pulgada cuadrada.

Para ver un gran ejemplo, mire el conjunto de jaula y rodillo de agujas de empuje de Suzhou Dongwu. Estos utilizan rodillos de agujas largos y muy delgados. Son pequeños pero extremadamente fuertes. Caben en espacios reducidos y soportan enormes fuerzas axiales.

Tipos de rodamientos de rodillos axiales

No todos los diseños de rodamientos de rodillos axiales son iguales. Estos son los tipos comunes que verá en la industria:

⦁ Rodamiento axial de rodillos cilíndricos: utiliza rodillos de diámetro relativamente grande. Capacidad de carga muy alta pero necesita una alineación perfecta.

⦁ Rodamiento axial de agujas: utiliza rodillos de agujas largos y muy finos. Ideal para espacios pequeños. ⦁ El conjunto de jaula y rodillo de agujas de empuje es una versión popular.

⦁ Rodamiento axial de rodillos cónicos: Los rodillos tienen forma de cono. También puede soportar cierta carga radial. Utilizado en cajas de cambios de automóviles y bujes de camiones pesados.

⦁ Rodamiento axial de rodillos a rótula: Los rodillos tienen forma de barril. Puede autoalinearse si el eje está ligeramente doblado. Muy duradero.

Para la mayoría de las aplicaciones de carga axial pesada donde el espacio es reducido, el rodamiento de agujas de empuje es la mejor opción.

Factores clave detrás de la alta capacidad de carga

¿Por qué un pequeño rodamiento de rodillos de empuje puede soportar tanto peso? Cuatro factores clave:

Por ejemplo, un conjunto de jaula y rodillo de agujas de empuje puede tener docenas de rodillos de agujas. Juntos soportan una carga axial que aplastaría un rodamiento de bolas normal.

Aplicaciones comunes de los rodamientos de rodillos axiales

Encontrará tecnología de rodamientos de rodillos axiales en muchas máquinas pesadas:

⦁ Transmisiones automáticas (automóviles, camiones, tractores): manejan el empuje de engranajes helicoidales.

⦁ Cajas de cambios industriales: soportan fuertes fuerzas axiales de engranajes grandes.

⦁ Husillos de máquinas herramienta: Mantenga estables los taladros y fresas.

⦁ Bombas hidráulicas: Toman el empuje axial del aceite a alta presión.

⦁ Ejes de hélices marinas: manejan el empuje de la hélice a través del agua.

⦁ Equipos de construcción (excavadoras, grúas): Soportan cargas oscilantes y de elevación.

Si una máquina tiene una gran fuerza de empuje a lo largo de un eje giratorio, probablemente necesite un rodamiento de rodillos de empuje.

Cómo seleccionar el rodamiento de rodillos de empuje adecuado

Los compradores B2B deben hacerse cinco preguntas antes de elegir un rodamiento de rodillos axiales:

▸ ¿Cuál es la carga axial máxima? (en Newtons o libras)

▸ ¿Cuál es la velocidad del eje? (la alta velocidad necesita rodillos más ligeros)

▸ ¿Hay alguna carga radial? En caso afirmativo, considere un tipo cónico o esférico.

▸ ¿Cuál es el límite de espacio? (diámetro y altura)

▸ ¿Cuál es la temperatura de funcionamiento? (el acero estándar funciona hasta 120°C; acero especial para temperaturas superiores)

Un conjunto de jaula y rodillo de agujas de empuje es perfecto cuando:

▸ La carga axial es muy alta pero el espacio es pequeño (altura delgada).

▸ La velocidad es moderada (menos de 3000 rpm para la mayoría de los tamaños).

▸ Sin cargas radiales pesadas ni golpes.

Siempre verifique la clasificación de carga dinámica (C) y la clasificación de carga estática (C0) del rodamiento. Elija uno con C0 al menos 1,5 veces su carga máxima real por seguridad.

Consejos de instalación y mantenimiento

Incluso el mejor rodamiento de rodillos de empuje fallará si se instala o mantiene de manera deficiente. Sigue estos consejos:

Instalación:

▸ Limpiar todo: una partícula de polvo puede provocar picaduras.

▸ Comprobar la alineación: Las arandelas del eje y de la carcasa deben estar perfectamente paralelas. Utilice un indicador de cuadrante.

▸ Ajuste a presión correctamente: Aplicar presión únicamente sobre el anillo de apriete (arandela del eje). Nunca presione a través de los rodillos.

▸ Utilice el lubricante adecuado: en la mayoría de los casos, utilice una grasa de extrema presión (EP) o un baño de aceite.

Mantenimiento:

▸ Escuche el ruido: chirriar o hacer clic significa daño al rodillo.

▸ Verifique la temperatura: si funciona a más de 50 °C por encima de la temperatura ambiente, deténgase e inspeccione.

▸ Reengrasar según lo previsto: Cada 2.000 horas o como dice el manual de la máquina.

Reemplace en juegos: si un conjunto de jaula y rodillo de agujas de empuje está dañado, reemplace ambos (si están emparejados).

Recuerde: un rodamiento de rodillos de empuje a menudo falla sin previo aviso. Los controles periódicos ahorran dinero y evitan averías en las máquinas.

Conclusión

Las cargas axiales pesadas son un verdadero desafío para los rodamientos estándar. Pero un rodamiento de rodillos de empuje bien diseñado convierte ese desafío en un rendimiento confiable. Mediante el uso de rodillos largos, acero duro y una fabricación de precisión, estos rodamientos soportan enormes fuerzas de empuje en espacios pequeños.

Si está diseñando una caja de cambios, una bomba o cualquier máquina pesada con carga axial, considere el conjunto de jaula y rodillo de agujas de empuje. Ofrece alta capacidad en un paquete compacto y rentable. Para obtener más datos técnicos o solicitar una cotización, comuníquese con Suzhou Dongwu Needle Bearing Co., Ltd., una empresa nacional de alta tecnología especializada en la producción derodamientos de agujas.