Los mayoresrodamientos axiales de rodillos cónicosen uso industrial general alcanzan una capacidad de carga axial estática de 17,500,000 lbf, equivalentes a unas 7,940 toneladas métricas de fuerza. Los tamaños más pequeños descienden con rapidez: un ejemplo habitual de TTHD está clasificado en apenas 71,200 lbf, una fracción de un porcentaje de esa cifra.
Ambas cifras responden a la misma idea de fondo: al sustituir los rodillos de un rodamiento axial por conos en lugar de cilindros, la carga se transmite directamente a lo largo del eje del rodamiento, en vez de deslizar sobre una superficie de contacto plana. Eso permite que un rodamiento apenas unos pocos pulgadas más ancho que un neumático de automóvil soporte más fuerza que la mayoría de los camiones plataforma completamente cargados.
Cinco configuraciones de rodamientos axiales de rodillos cónicos
El catálogo incluye cinco configuraciones distintas dentro de esta línea de producto, y las diferencias van mucho más allá de la tolerancia de alineación. El diseño de la jaula, la disposición de los rodillos e incluso el criterio de clasificación de la capacidad de carga cambian de una construcción a otra.
TTHD (pista cónica doble)
Esta versión utiliza dos pistas axiales cónicas, con los rodillos y la jaula interpuestos entre ambas. En el catálogo se describe como un rodamiento de servicio pesado, capaz de operar a velocidades relativamente altas en comparación con las otras construcciones que se presentan a continuación.
Algunos tamaños se mantienen compactos —T135-902A1, por ejemplo, tiene un orificio de 1.375 in (34.9 mm) y un ancho de 0.625 in (15.9 mm), con una capacidad nominal de 71,200 lbf (316.7 kN) de carga axial estática y 7,130 lbf (31.7 kN) de carga axial dinámica. En el catálogo, su configuración figura simplemente como "Thrust TTHD – with cage", con jaula de acero en toda la gama.
TTHDFL-V-Flat (pista cónica + pista plana)
Esta versión sustituye una de las dos pistas cónicas por una pista plana, o arandela. Los tamaños mayores utilizan una jaula tipo pasador: pasadores de acero templado atraviesan el centro de cada rodillo, lo que permite disponerlos más próximos entre sí que con una jaula estampada; así se incrementa la capacidad de carga por unidad de diámetro exterior.
Los tamaños más pequeños pasan a una jaula de latón diseñada para retener los rodillos en un solo sentido. El lado de pista plana hace que esta construcción sea notablemente más fácil de instalar y alinear que la versión de doble pista cónica.
TTHDFLSA (pista plana autoalineable)
Presenta el mismo diseño básico de rodillos y pistas que el TTHDFL-V-Flat, salvo que la pista inferior se divide en dos piezas con caras rectificadas esféricamente que permiten la autoalineación bajocarga inicialdesalineación: un eje o una carcasa ligeramente fuera de alineación desde el inicio.
La orientación del catálogo establece aquí un criterio preciso: TTHDFLSAno debeutilizarse en aplicaciones donde se prevea desalineación dinámica, es decir, una desalineación que varía bajo carga y no un desajuste fijo de montaje. Un tamaño representativo, B-8824-C, cubre un diámetro interior de 200 mm (7.873 in), y sus capacidades se muestran en la tabla de cargas siguiente junto con las demás ejecuciones clasificadas por capacidad estática y dinámica.
TTSP (con retenedor exterior)
Incorpora un retenedor exterior a un diseño con dos pistas cónicas y jaula; la función del retenedor es únicamente mantener los componentes unidos durante el transporte y el montaje, no transmitir carga. Los rodillos se disponen en una configuración fuera del vértice, en lugar de la geometría de vértice verdadero empleada en las ejecuciones TTHD y TTHDFL.
Se trata de una ejecución para servicio ligero, clasificada mediante unvalor nominal de pivote de direcciónen lugar de los valores de empuje estático y dinámico utilizados en otras secciones de este catálogo; consulte el tamaño T94W-904A4 en la tabla siguiente para un valor concreto. Como su nombre indica, los rodamientos TTSP se utilizan ampliamente en las posiciones de pivote de dirección de equipos automotrices y de otros equipos industriales.
TTC (sin jaula, con retenedor exterior)
Elimina por completo la jaula y la sustituye por una disposición de rodillos de complemento completo, sin jaula, nuevamente mantenida unida por un retenedor exterior durante el transporte y el montaje. Al prescindir de la jaula, pueden alojarse más rodillos en el mismo espacio, pero los diseños de complemento completo suelen sacrificar capacidad de alta velocidad a cambio de esa mayor capacidad.
Los rodamientos TTC están diseñados específicamente para aplicaciones oscilantes, no para rotación continua. Al igual que en TTSP, la capacidad se expresa aquí como valor nominal de pivote de dirección; el tamaño T178-90011 que figura a continuación presenta un valor de pivote aproximadamente 2.7 veces superior al del ejemplo TTSP T94W-904A4 más pequeño, con un diámetro interior mayor.
En todas las ejecuciones, el rodamiento soporta carga axial en un solo sentido. Ninguno de los cinco dispone de un camino de retorno para la carga desde el lado opuesto, y ninguno está diseñado para soportar una carga radial significativa.
Capacidades de carga de rodamientos de empuje de rodillos cónicos por tamaño
Los datos reales del catálogo en tres tamaños muestran con claridad la rapidez con que la capacidad aumenta en función del diámetro interior, y cómo la diferencia entre las capacidades estática y dinámica se amplía a medida que los rodamientos son de mayor tamaño.
Número de parte | Ejecución | Diámetro interior | Carga axial estática | Carga axial dinámica | Estática : dinámica |
|---|---|---|---|---|---|
TTHD | 3 in / 76.2 mm | 405,000 lbf (1,801 kN) | 37,900 lbf (169 kN) | 10.7 : 1 | |
TTHDFL-V-Plano | 4.7244 in / 120 mm | 1,640,000 lbf (7,295 kN) | 140,000 lbf (623 kN) | 11.7 : 1 | |
TTHDFLSA | 7.873 in / 200 mm | 2,920,000 lbf (12,988 kN) | 237,000 lbf (1,054 kN) | 12.3 : 1 | |
TTHDFL-V-Plano | 20 in / 508 mm | 17,500,000 lbf (77,844 kN) | 994,000 lbf (4,422 kN) | 17.6 : 1 |
La relación entre capacidad estática y dinámica no es fija: en estos cuatro tamaños aumenta desde aproximadamente 11:1 en el menor hasta casi 18:1 en el mayor. Conviene tenerlo presente al dimensionar un rodamiento que gira bajo carga: el valor estático puede resultar tranquilizador, pero la capacidad dinámica es la que determina la vida por fatiga, y en los diámetros interiores grandes representa una proporción menor de la cifra estática de lo que podría suponerse.
Un detalle dimensional permanece constante en los cuatro tamaños anteriores, pese a la enorme dispersión de capacidad: todos mantienen la misma banda de tolerancia del diámetro interior de +0.001 in / –0. La capacidad de carga aumenta en órdenes de magnitud; la precisión dimensional no se relaja para acompañarla.
Otras especificaciones que se mantienen constantes en toda la gama: precisión ABEC-1 como clase estándar, un rango de temperatura de funcionamiento de -30°C a 110°C y la lubricación indicada como obligatoria —no opcional— en todas y cada una de las referencias del catálogo.
La tabla anterior abarca TTHD, TTHDFL-V-Flat y TTHDFLSA, tres ejecuciones que comparten el mismo sistema de clasificación de carga axial estática y dinámica. TTSP y TTC emplean un criterio distinto, el Steering Pivot Rating, en consonancia con su función de servicio ligero y aplicación específica, en lugar de una capacidad axial industrial de uso general:
Número de parte | Ejecución | Diámetro interior | Clasificación del pivote de dirección |
|---|---|---|---|
TTSP | 0.947 in / 24.1 mm | 3,900 lbf (17.3 kN) | |
TTC | 1.5906 in / 40.4 mm | 10,700 lbf (47.6 kN) |
Aplicaciones de los rodamientos axiales de rodillos cónicos
En lugar de una descripción genérica de «industria pesada», la propia clasificación de la serie TTHD enumera aplicaciones concretas: giratorios para pozos petroleros, refinadores de pulpa, extrusoras y bloques de empuje para trenes perforadores.
Las cuatro comparten el mismo perfil: carga axial sostenida y en un solo sentido, con frecuencia a alta velocidad, en equipos donde una parada no planificada justifica el uso de un rodamiento diseñado específicamente para esa aplicación.
Consulte los actualesnúmeros de parte de rodamientos axiales de rodillos cónicospara ver las especificaciones por tamaño.
Cónicos frente a cilíndricos y de bolas: comparación con igual diámetro de agujero
Los rodamientos axiales de rodillos cónicos no se limitan a tamaños industriales de gran formato; como muestra el ejemplo T135-902A1 anterior, la construcción TTHD llega hasta un diámetro interior de 34.9 mm en este catálogo. El ejemplo siguiente, 30TTHD013, corresponde a un diámetro interior mayor de 76.2 mm, lo que sigue siendo útil para mostrar cuánta capacidad aporta incluso un rodamiento cónico de tamaño medio frente a un rodamiento axial de bolas o de rodillos cilíndricos en una escala comparable.
La diferencia es considerable: con un diámetro interior aproximadamente 2.5 veces superior al de los ejemplos de bolas y cilíndricos, el 30TTHD013 soporta casi 39 veces la capacidad estática del rodamiento de bolas.
Tipo de rodamiento | Número de parte | Diámetro interior | Carga estática | Carga dinámica | Nota |
|---|---|---|---|---|---|
Axial de bolas | 30 mm | 10,401 lbf (46.3 kN) | 1,725 lbf (7.7 kN) | Opción de menor espacio de instalación | |
Axial de rodillos cilíndricos | 30 mm | 17,550 lbf (78.1 kN) | 6,075 lbf (27.0 kN) | Mismo diámetro interior que un rodamiento de bolas, con mayor capacidad de carga | |
Rodamiento axial de rodillos cónicos | 30TTHD013 | 76.2 mm | 405,000 lbf (1,801 kN) | 37,900 lbf (169 kN) | Diámetro interior mayor, capacidad de carga significativamente superior |
Para una introducción completa a la categoría de rodamientos axiales, consulte¿Qué es un rodamiento axial?Para la opción de sección más delgada con un diámetro interior equivalente de 30 mm, consulte¿Qué es un rodamiento axial de rodillos cilíndricos?
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia práctica entre las cinco ejecuciones?
TTHD y TTHDFL-V-Flat son las dos ejecuciones universales de servicio pesado; la elección entre ambas depende de la velocidad admisible frente a la facilidad de alineación. TTHDFLSA incorpora autoalineación para compensar un desfase fijo de montaje, pero no está diseñada para desalineaciones que varían durante el funcionamiento.
TTSP y TTC pertenecen a una categoría completamente distinta: ejecuciones de servicio ligero, específicas para la aplicación, clasificadas por Steering Pivot Rating y no por carga axial, concebidas para pivotes de dirección y movimientos oscilantes, no para servicio axial industrial general.
¿Un rodamiento axial de rodillos cónicos es lo mismo que un rodamiento de rodillos cónicos estándar?
No. Un rodamiento de rodillos cónicos estándar — como los utilizados, por ejemplo, en cubos de rueda — dispone de dos pistas cónicas dispuestas en ángulo y soporta carga radial además de carga axial en un solo sentido. En cambio, un rodamiento axial de rodillos cónicos elimina por completo la capacidad radial a cambio de una capacidad axial unidireccional superior dentro de las mismas dimensiones.
¿Cuál es la diferencia entre la capacidad de carga axial estática y la dinámica?
La capacidad estática (ISO 76) es la carga que puede soportar un rodamiento inmóvil antes de que los elementos rodantes deformen de forma permanente la pista de rodadura. La capacidad dinámica (ISO 281) es un valor basado en la fatiga y vinculado a un número específico de revoluciones, que considera el rodamiento girando bajo carga durante su vida útil.
La falla por fatiga se produce muy por debajo del límite de deformación, por lo que la capacidad dinámica es siempre la menor de las dos; y, como muestra la tabla anterior, esa diferencia se amplía a medida que aumenta el tamaño.
¿Puede un rodamiento axial de rodillos cónicos soportar alguna carga radial?
No, por diseño no lo hace en ninguna de las dos construcciones. Para soportar cargas combinadas se requiere un rodamiento radial independiente que soporte el eje, mientras que el rodamiento axial de rodillos cónicos se encarga únicamente del componente axial.
¿Por qué requieren lubricación estos rodamientos, en concreto?
Los rodamientos axiales de rodillos cónicos trabajan con lubricación de película fina en los puntos de contacto entre los rodillos y las pistas, aunque su geometría está diseñada para rodadura y no para deslizamiento. Cualquier interrupción de esa película de aceite o grasa permite el contacto metal con metal bajo carga plena, lo que raya la pista y reduce la vida útil del rodamiento mucho antes de lo que indicarían los valores de carga.
Por eso, todas las referencias del catálogo indican la lubricación como requisito.
¿Cómo selecciono el tamaño adecuado?
Parta de la carga axial real que genera la aplicación, aplique un factor de seguridad para impactos o cargas máximas, y coteje el resultado con la capacidad dinámica —no con la estática— si el rodamiento gira durante el funcionamiento.
A partir de ahí, el diámetro del agujero se determina según el diámetro del eje. El ejemplo TTHD verificado más pequeño de este catálogo presenta un agujero de 34.9 mm, de modo que los ejes muy pequeños pueden seguir estando mejor servidos por un rodamiento axial de bolas o de rodillos cilíndricos, o bien por las construcciones TTSP/TTC más pequeñas, clasificadas según la capacidad de pivote de dirección.
¿Por qué TTSP y TTC indican una capacidad de pivote de dirección en lugar de capacidades de carga axial?
TTSP y TTC son construcciones de servicio ligero diseñadas para una aplicación específica —pivotes de dirección y uniones oscilantes—, no para un servicio axial industrial de carácter general. Evaluarlas según el modo de falla propio de ese caso de uso resulta más lógico que forzarlas al mismo marco de capacidad axial estática y dinámica empleado en los rodamientos TTHD y TTHDFL-V-Flat de servicio pesado, que trabajan con rotación continua bajo carga sostenida.
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