Un rodamiento axial de rodillos a rótula parece un rodamiento de rodillos a rótula colocado de lado. No es así: se trata de una familia distinta de rodamientos, diseñada específicamente para soportar cargas axiales elevadas carga axial en un solo sentido, con capacidad adicional para admitir cierta carga radial y cierto desalineamiento del eje.
Si la aplicación corresponde a un eje de bomba vertical, un gancho de grúa, una prensa de husillo o el empuje de propulsión de un buque — es decir, cualquier caso en el que la carga dominante actúa a lo largo del eje y no en sentido radial —, lo más probable es que este sea el rodamiento instalado en esa posición.
Cómo está construido
El rodamiento tiene dos aros principales: un aro del eje (el aro del lado del agujero, montado sobre el eje giratorio) y un aro de alojamiento (el aro de mayor tamaño, con pista esférica). Entre ambos se dispone una hilera única de rodillos asimétricos retenidos por una jaula, dispuestos con un ángulo de contacto de aproximadamente 45°.
La pista esférica del aro de alojamiento es precisamente lo que permite que este rodamiento se autoaline. El centro de la esfera coincide con el eje del rodamiento, de modo que el aro de alojamiento puede bascular con respecto al aro del eje sin alterar el recorrido de la carga a través de los rodillos. Así se absorben la flexión del eje o la desalineación del alojamiento, que provocarían el agarrotamiento de un rodamiento axial plano.
El ángulo de contacto de 45° es lo que permite que el rodamiento soporte carga radial además de su carga axial principal, pero 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 que desempeñe una rodamiento de rodillos cilíndricosfunción para la que su geometría no es la adecuada; la vida útil se reduce de forma pronunciada.
Anillo ajustado frente a anillo libre: un detalle exclusivo de este rodamiento
A diferencia de un rodamiento de rodillos a rótula estándar, un rodamiento axial de rodillos a rótula tiene dos anillos de tamaño deliberadamente distinto; la diferencia de diámetro de agujero entre ambos suele situarse en 0.1–0.5 mm. Uno de los anillos es el anillo ajustado (montado con ajuste de interferencia sobre el eje giratorio) y el otro es el anillo libre (que apoya sin apriete contra una superficie fija).
Invertir esta disposición durante el montaje —colocando el anillo libre donde corresponde el anillo ajustado— es un error de instalación específico de este tipo de rodamiento, y conviene comprobarlo con un alesómetro antes de prensar nada, ya que ambos anillos pueden parecer idénticos. El anillo libre debe apoyarse siempre contra el elemento fijo del conjunto, no contra una pieza 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 muy marcada con el tamaño del agujero: pasar de un agujero de 180 mm a uno de 300 mm más que duplica la capacidad de carga dinámica:
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 |
Dos aspectos destacan al recorrer esta tabla. En primer lugar, la capacidad de carga estática es de forma constante entre 3 y 4 veces superior a la capacidad dinámica, una característica propia de un rodamiento diseñado para soportar cargas elevadas y, en gran medida, estacionarias —como el eje vertical de una bomba parada o el gancho de una grúa cargada— con la misma frecuencia con la que opera.
En segundo lugar, la velocidad máxima desciende rápidamente a medida que aumenta el diámetro interior; el 29360 con diámetro interior de 300 mm está clasificado para solo alrededor del 60% de las rpm del de 180 mm de diámetro interior 29336. Esta familia de rodamientos sacrifica velocidad en 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 de la bomba, se transmite hacia abajo a través de un único rodamiento en la parte inferior del eje.
Bloques de gancho de grúa y mecanismos de elevación — carga axial pura procedente de la carga suspendida, a menudo a muy baja velocidad o de forma intermitente.
Ejes de extrusoras y prensas de tornillo — elevado empuje axial constante generado por el tornillo al vencer la resistencia del material.
Bloques de empuje de propulsión naval — el empuje de la hélice se transmite a través de un eje de baja velocidad y alta carga.
Husillos de trenes de laminación y de máquinas-herramienta pesadas — donde la fuerza axial de corte o laminación requiere un rodamiento que, además, tolere cierta flexión del eje bajo carga.
Rodamiento axial de rodillos a rótula frente a rodamiento estándar de rodillos a rótula
Un rodamiento estándar de rodillos a rótula (radial) tiene como función principal soportar carga radial y puede admitir cierta carga axial en ambos sentidos. Un rodamiento axial de rodillos a rótula invierte ese principio: la carga axial en un solo sentido es la condición principal, mientras que la carga radial queda como capacidad secundaria y limitada. No son posiciones intercambiables en un conjunto de eje: un SRB radial utilizado donde corresponde un SRB axial se sobrecargará axialmente mucho antes de alcanzar su vida a fatiga radial, y viceversa. Para aplicaciones con carga axial y radial elevada combinada, más que para tolerancia a la desalineación, un rodamiento axial de rodillos cónicos suele ser la opción más adecuada.
Para consultar las dimensiones y las capacidades de carga de la serie radial, vea nuestra tabla de dimensiones de rodamientos oscilantes de rodillos de rodillos oscilantes.
Preguntas frecuentes
¿Puede un rodamiento oscilante de rodillos a rótula axial soportar carga en ambos sentidos axiales?
No; la serie 29300 está diseñada para trabajar en un solo sentido. Una aplicación con inversión del sentido de la carga axial —algo poco frecuente en los usos de este rodamiento— requiere una disposición diferente, por lo general dos rodamientos axiales montados espalda con espalda con un separador, o bien un tipo de rodamiento completamente distinto.
¿La tolerancia al desalineamiento significa que el eje puede instalarse ligeramente fuera de escuadra?
La capacidad de autoalineación compensa la flexión del eje y el desalineamiento leve del alojamiento que se produce bajo carga o por tolerancias de fabricación; no sustituye una alineación inicial correcta durante el montaje. Considerarla como una solución a una alineación deficiente desde el inicio reduce la vida útil de los rodillos y de las pistas de rodadura.
¿Qué lubricante es habitual para esta familia de rodamientos?
La lubricación por aceite es la solución estándar para el extremo superior del rango de velocidades indicado en la tabla de dimensiones anterior; la grasa es habitual en el extremo de menor velocidad y mayor carga de aplicaciones típicas, como ganchos de grúa y prensas de tornillo, donde la velocidad es lo bastante baja como para que la ventaja de refrigeración del aceite tenga menos relevancia.
Las dimensiones límites y las velocidades nominales de la serie 29300 aquí mostradas han sido verificadas frente a las referencias actualmente listadas. Las capacidades de carga dinámica y estática aún no están incorporadas en los datos de producto de estos SKU concretos al momento de redactar este contenido; las cifras anteriores proceden de catálogos independientes de fabricantes y deben confirmarse con la hoja de especificaciones vigente del proveedor, o con los datos internos del producto una vez completados, antes de publicar o cotizar.
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