Unrodamiento axial de rodillos esféricosparece un rodamiento de rodillos esféricos colocado de lado. No lo es: pertenece a una familia distinta de rodamientos, diseñada específicamente para soportar una elevada carga axial en un solo sentido, con capacidad adicional para admitir cierta carga radial y desalineación del eje.
Si la aplicación corresponde al eje de una bomba vertical, al gancho de una grúa, a una prensa de tornillo o al empuje de propulsión de un buque — en suma, a cualquier situación en la que la carga predominante actúe a lo largo del eje y no en sentido radial —, lo más probable es que este sea el rodamiento ya instalado en esa posición.
Cómo está construido
El rodamiento incorpora dos aros principales: unaro de eje(el aro del lado del agujero, montado sobre el eje giratorio) y unaro de alojamiento(el aro de mayor tamaño, con pista esférica). Entre ambos se dispone una sola hilera de rodillos asimétricos, retenidos por una jaula, dispuestos con unángulo de contacto de aproximadamente 45°.
La pista esférica del aro de alojamiento es precisamente lo que permite a este rodamiento autoalinearse. Como el centro de la esfera coincide con el eje del rodamiento, el aro de alojamiento puede bascular respecto al aro de eje sin alterar el recorrido de la carga a través de los rodillos. De este modo se compensa la flexión del eje o la desalineación del alojamiento, que bloquearían un rodamiento axial de pista plana.
El ángulo de contacto de 45° es lo que permite al rodamiento soportar carga radial además de su carga axial principal, aunque solo hasta cierto límite.La carga radial no debe superar el 55% de la carga axial.Si se rebasa esa relación, se le está exigiendo al rodamiento un trabajo propio de un rodamiento de rodillos cilíndricos, pero con una geometría inadecuada; su vida útil se reduce de forma acusada.
Aro ajustado frente a aro libre: un detalle exclusivo de este rodamiento
A diferencia de un rodamiento de rodillos esféricos estándar, un rodamiento axial de rodillos esféricos incorpora dos aros de tamaños deliberadamente distintos: la diferencia de diámetro interior entre ambos suele situarse0,1–0,5 mm. Un aro es el aro ajustado (montado con ajuste por interferencia en el eje giratorio) y el otro es el aro libre (asentado sin restricción contra una cara fija).
Invertir esta disposición durante el montaje — es decir, colocar el aro libre donde corresponde el aro ajustado — constituye un error de instalación específico de este tipo de rodamiento. Conviene verificarlo con un alesómetro antes de prensar cualquier elemento, ya que ambos aros pueden parecer idénticos. El aro libre debe apoyarse siempre contra el componente estacionario del conjunto, nunca contra una parte giratoria.
Dimensiones y rango de carga (serie 29300)
La serie 29300 constituye la gama estándar de rodamientos axiales de rodillos a rótula de una sola dirección. La capacidad de carga aumenta de forma pronunciada con el diámetro interior: al pasar de un diámetro de 180 mm a uno de 300 mm, la capacidad de carga dinámica se más que duplica:
Designación | Diámetro interior (mm) | Diámetro exterior (mm) | Ancho (mm) | Carga dinámica (N) | Carga estática (N) | Velocidad máxima (rpm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
29336 | 180 | 300 | 73 | 1,020,000 | 3,950,000 | 2,000 |
29340 | 200 | 340 | 85 | 1,350,000 | 5,250,000 | 1,700 |
29360 | 300 | 480 | 109 | 2,310,000 | 10,000,000 | 1,200 |
Al revisar esta tabla, destacan dos aspectos. En primer lugar, la capacidad de carga estática es sistemáticamente 3–4 veces superior a la dinámica, una característica propia de un rodamiento diseñado para soportar cargas elevadas y en gran medida estacionarias —como el eje de una bomba vertical parada o un gancho de grúa cargado— con la misma frecuencia con la que opera.
En segundo lugar, la velocidad máxima disminuye rápidamente a medida que aumenta el diámetro del agujero; el 29360, con agujero de 300 mm, está catalogado para solo alrededor del 60% de las RPM del modelo con agujero de 180 mm29336. Esta familia de rodamientos sacrifica velocidad a favor de capacidad de carga por diseño; no es la opción adecuada para una posición de empuje de alta velocidad.
Dónde se utiliza realmente
Ejes de bombas verticales— todo el peso del rotor, más la carga de empuje generada por el bombeo, se transmite hacia abajo a través de un solo rodamiento situado en la parte inferior del eje.
Bloques de gancho de grúa y mecanismos de izado— carga axial pura procedente del peso suspendido, a menudo a muy baja velocidad o con funcionamiento intermitente.
Ejes de extrusoras y prensas de tornillo— empuje axial elevado y constante generado por el tornillo al vencer la resistencia del material.
Bloques de empuje para propulsión naval— empuje de la hélice transmitido a través de un eje de baja velocidad y alta carga.
Husillos de laminadores y de maquinaria pesada— en aplicaciones donde la fuerza axial de corte o laminación requiere un rodamiento que además tolere cierta flexión del eje bajo carga.
Rodamiento de rodillos a rótula axial frente a rodamiento de rodillos a rótula estándar
Unrodamiento estándar de rodillos a rótula (radial)soporta principalmente carga radial y puede admitir cierta carga axial en ambos sentidos. Un rodamiento de rodillos a rótula axial invierte ese principio: la carga axial enun solo sentidoes la carga principal, y la carga radial queda como capacidad secundaria y limitada. No son posiciones intercambiables en un conjunto de eje: un SRB radial instalado donde corresponde un SRB axial quedará sobrecargado axialmente mucho antes de alcanzar su vida de fatiga radial, y viceversa.
Para consultar las dimensiones y capacidades de carga de la serie radial, vea nuestro catálogo de rodamientos de rodillos a rótulatabla de dimensiones.
Preguntas frecuentes
¿Puede un rodamiento de rodillos a rótula axial soportar carga en ambos sentidos axiales?
No. La serie 29300 es de un solo sentido por diseño. Una aplicación en la que la carga axial invierte su dirección —algo poco habitual en las aplicaciones de este rodamiento— requiere una disposición distinta, normalmente dos rodamientos axiales enfrentados con un separador, o bien otro tipo de rodamiento.
¿La tolerancia al desalineamiento significa que el eje puede montarse ligeramente fuera de escuadra?
La capacidad de autoalineación compensa la flexión del eje y los pequeños desalineamientos de la carcasa que se producen bajo carga o por tolerancias de fabricación; no sustituye una alineación inicial correcta durante la instalación. Considerarla como una solución a una mala alineación desde el origen acorta la vida útil de los rodillos y de los caminos de rodadura.
¿Qué lubricante es habitual para esta familia de rodamientos?
La lubricación con aceite es la práctica habitual en el extremo superior del rango de velocidad mostrado en la tabla de dimensiones anterior; la grasa es común en el extremo de menor velocidad y mayor carga de las aplicaciones típicas, como ganchos de grúa y prensas de tornillo, donde la velocidad es lo suficientemente baja como para que la ventaja de refrigeración del aceite tenga menor relevancia.
Las dimensiones límite y las velocidades nominales de la serie 29300 que se muestran aquí han sido verificadas con los números de parte actualmente listados. Al momento de redactar este contenido, las capacidades de carga dinámica y estática aún no están cargadas en los datos de producto de estos SKUs específicos; los valores anteriores proceden de catálogos independientes de fabricantes y deben confirmarse frente a la hoja de especificaciones vigente del proveedor, o frente a los datos internos del producto una vez completados, antes de publicar o cotizar.
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