Como elixir un rodamento

Hai moitos tipos diferentes de rodamentos dispoñibles hoxe con moi pouca información sobre as diferenzas entre eles.Quizais te preguntaste "que rodamento será o mellor para a túa aplicación?"Ou "como elixo un rodamento?"Este artigo axudarache a responder esas preguntas.
En primeiro lugar, cómpre saber que a maioría dos rodamentos con elemento rodante divídense en dous grandes grupos:

Rodamentos de bolas
Rodamentos de rolos
Dentro destes grupos, hai subcategorías de rodamentos que teñen características únicas ou deseños optimizados para mellorar o rendemento.
Neste artigo, cubriremos as catro cousas que debes saber sobre a túa aplicación para escoller o tipo correcto de rodamento.

Atopa a carga e a capacidade de carga
As cargas dos rodamentos defínense xeralmente como a forza de reacción que un compoñente aplica sobre un rodamento cando está en uso.
Ao escoller o rodamento axeitado para a súa aplicación, primeiro debes atopar a capacidade de carga do rodamento.A capacidade de carga é a cantidade de carga que pode soportar un rodamento e é un dos factores máis importantes á hora de elixir un rodamento.
As cargas dos rodamentos poden ser axiais (empuxe), radiais ou unha combinación.
Unha carga de rolamento axial (ou de empuxe) é cando a forza é paralela ao eixe do eixe.
Unha carga radial é cando a forza é perpendicular ao eixe.Entón, unha carga de rodamento combinada é cando as forzas paralelas e perpendiculares producen unha forza angular relativa ao eixe.

Como distribúen as cargas os rodamentos de bolas
Os rodamentos de bolas están deseñados con bolas esféricas e poden distribuír cargas nunha superficie de tamaño medio.Adoitan funcionar mellor para cargas de tamaño pequeno a mediano, distribuíndo as cargas a través dun único punto de contacto.
A continuación móstrase unha referencia rápida para o tipo de carga de rodamentos e o mellor rodamento de bolas para o traballo:
Cargas radiais (perpendiculares ao eixe) e lixeiras: escolla rodamentos radiais de esferas (tamén coñecidos como rodamentos de esferas profundos).Os rodamentos radiais son algúns dos tipos de rodamentos máis comúns no mercado.
Cargas axiais (de empuxe) (paralelas ao eixe): escolla rodamentos de esferas de empuxe
Cargas combinadas, tanto radiais como axiais: Escolla un rodamento de contacto angular.As bolas entran en contacto coa pista nun ángulo que soporta mellor as cargas combinadas.
Rodamentos de rolos e carga de rodamentos
Os rodamentos de rolos están deseñados con rolos cilíndricos que poden distribuír cargas nunha superficie maior que os rodamentos de bolas.Adoitan funcionar mellor para aplicacións de carga pesada.

A continuación móstrase unha referencia rápida para o tipo de carga de rodamentos e o mellor rodamento de rolos para o traballo:
Cargas radiais (perpendiculares ao eixe): Escolla rodamentos de rolos cilíndricos estándar
Cargas axiais (de empuxe) (paralelas ao eixe): escolla rodamentos de empuxe cilíndricos
Cargas combinadas, tanto radiais como axiais: Escolla un rodamento de rolos cónicos
Velocidades de rotación
A velocidade de rotación da súa aplicación é o seguinte factor a ter en conta ao elixir un rodamento.
Se a súa aplicación funciona a altas velocidades de rotación, entón os rodamentos de bolas adoitan ser a opción preferida.Funcionan mellor a velocidades máis altas e ofrecen unha gama de velocidades máis alta que os rodamentos de rolos.
Unha razón é que o contacto entre o elemento de rolamento e as pistas de rodadura dun rodamento de bolas é un punto en lugar dunha liña de contacto, como nos rodamentos de rolos.Debido a que os elementos rodantes presionan na pista mentres rodan sobre a superficie, hai moita menos deformación da superficie nas cargas puntuais dos rodamentos de esferas.

Forza centrífuga e rodamentos
Outra razón pola que un rodamento de bolas é mellor para aplicacións de alta velocidade é polas forzas centrífugas.A forza centrífuga defínese como unha forza que empuxa cara a fóra sobre un corpo que se move arredor dun centro e xorde da inercia do corpo.
A forza centrífuga é o principal factor limitante da velocidade do rodamento porque se transforma en cargas radiais e axiais nun rodamento.Dado que os rodamentos de rolos teñen máis masa que un rodamento de bolas, o rodamento de rolos producirá unha forza centrífuga maior que un rodamento de bolas do mesmo tamaño.

Reducir a forza centrífuga con material de bólas de cerámica
Ás veces, a velocidade dunha aplicación está por riba da clasificación de velocidade dun rodamento de bolas.
Se isto ocorre, unha solución sinxela e común é cambiar o material do rodamento de bolas de aceiro a cerámica.Isto mantén o mesmo tamaño do rodamento, pero ofrece aproximadamente un 25% máis de velocidade.Dado que o material cerámico é máis lixeiro que o aceiro, as bolas de cerámica producen menos forza centrífuga para calquera velocidade dada.

As aplicacións de alta velocidade funcionan mellor con rodamentos de contacto angular
Os rodamentos de contacto angular son a mellor opción de rodamentos para aplicacións de alta velocidade.Unha razón é que as bolas son máis pequenas e as bolas máis pequenas pesan menos e producen menos forza centrífuga ao xirar.Os rodamentos de contacto angular tamén teñen unha precarga incorporada nos rodamentos que traballa con forzas centrífugas para facer rodar correctamente as bolas no rodamento.
Se está a deseñar unha aplicación de alta velocidade, entón quererá un rodamento de alta precisión, normalmente dentro da clase de precisión ABEC 7.
Un rodamento de menor precisión ten máis "marxe de movemento" dimensional cando se fabrica que un rodamento de alta precisión.Polo tanto, cando se usa o rodamento a altas velocidades, as bolas rolan rapidamente sobre a pista do rodamento con menos fiabilidade, o que pode provocar un fallo do rodamento.
Os rodamentos de alta precisión están fabricados con estándares estritos e teñen moi pouca desviación das especificacións cando se producen.Os rodamentos de alta precisión son fiables para aplicacións que van rápido porque garanten unha boa interacción entre as bólas e as pistas de rodadura.

Ruta e rixidez do rodamento
A desviación do rodamento é a cantidade que orbita un eixe desde o seu centro xeométrico mentres xira.Algunhas aplicacións, como os fusos de ferramentas de corte, só permitirán que se produza unha pequena desviación nos seus compoñentes rotativos.
Se está a diseñar unha aplicación como esta, escolla un rodamento de alta precisión porque producirá desniveles máis pequenos do sistema debido ás estreitas tolerancias coas que se fabricou o rodamento.
A rixidez do rodamento é a resistencia á forza que fai que o eixe se desvíe do seu eixe e xoga un papel fundamental para minimizar a desviación do eixe.A rixidez do rodamento vén da interacción do elemento rodante coa pista de rodadura.Canto máis se preme o elemento de rolamento na pista de rodadura, causando deformación elástica, maior será a rixidez.

A rixidez do rodamento adoita clasificarse por:
Rixidez axial
Rixidez radial
Canto maior sexa a rixidez do rodamento, máis forza será necesaria para mover o eixe cando estea en uso.
Vexamos como funciona isto con rodamentos de contacto angular de precisión.Estes rodamentos normalmente veñen cunha compensación fabricada entre a pista de rodadura interior e exterior.Cando se instalan os rodamentos de contacto angular, elimínase a compensación, o que fai que as bolas premen na pista sen ningunha forza de aplicación externa.Isto chámase precarga e o proceso aumenta a rixidez do rodamento mesmo antes de que este vexa forzas de aplicación.

Lubricación de rodamentos
Coñecer as súas necesidades de lubricación de rodamentos é importante para elixir os rodamentos correctos e hai que telo en conta no inicio do deseño da aplicación.A lubricación inadecuada é unha das causas máis comúns de falla dos rodamentos.
A lubricación crea unha película de aceite entre o elemento de rolamento e a pista de rodadura que axuda a evitar a fricción e o sobreenriquecido.
O tipo de lubricación máis común é a graxa, que consiste nun aceite cun axente espesante.O axente espesante mantén o aceite no seu lugar, polo que non deixará o rodamento.A medida que a bola (rolamento de bolas) ou o rolo (rolamento de rolos) rola sobre a graxa, o espesante sepárase deixando só a película de aceite entre o elemento de rolamento e a pista de rodadura.Despois de que o elemento rodante pase, o aceite e o axente espesante únense de novo.
Para aplicacións de alta velocidade, é importante coñecer a velocidade á que o aceite e o espesante poden separarse e unirse de novo.Isto chámase o valor da aplicación ou que leva n*dm.
Antes de seleccionar unha graxa, debes atopar o valor ndm das túas aplicacións.Para iso multiplique as RPM das súas aplicacións polo diámetro do centro das bólas no rodamento (dm).Compare o seu valor ndm co valor de velocidade máxima da graxa, que se atopa na folla de datos.
Se o seu valor n*dm é superior ao valor da velocidade máxima da graxa na folla de datos, entón a graxa non poderá proporcionar suficiente lubricación e producirase un fallo prematuro.
Outra opción de lubricación para aplicacións de alta velocidade son os sistemas de néboa de aceite que mesturan o aceite con aire comprimido e despois o inxectan na pista de rodamentos a intervalos de medida.Esta opción é máis custosa que a lubricación con graxa porque require un sistema externo de mestura e dosificación e aire comprimido filtrado.Non obstante, os sistemas de néboa de aceite permiten que os rodamentos funcionen a velocidades máis altas mentres xeran unha menor cantidade de calor que os rodamentos engraxados.
Para aplicacións de velocidade máis baixa é común un baño de aceite.Un baño de aceite é cando unha parte do rodamento está mergullada no aceite.Para os rodamentos que funcionan en ambientes extremos, pódese usar un lubricante seco en lugar dun lubricante a base de petróleo, pero a vida útil do rodamento normalmente acurta debido á natureza da película do lubricante que se rompe co paso do tempo.Hai outros factores que hai que ter en conta ao seleccionar un lubricante para a súa aplicación, consulte o noso artigo en profundidade "Todo o que debes saber sobre a lubricación de rodamentos.

Resumo: como elixir un rodamento
Como elixir o rodamento axeitado para a súa aplicación:

Atopa a carga e a capacidade de carga
En primeiro lugar, coñeza o tipo e a cantidade de carga do rodamento que a súa aplicación colocará no rodamento.As cargas de tamaño pequeno a mediano adoitan funcionar mellor con rodamentos de bolas.As aplicacións de carga pesada adoitan funcionar mellor con rodamentos de rolos.

Coñece a velocidade de rotación da túa aplicación
Determine a velocidade de rotación da súa aplicación.As altas velocidades (RPM) adoitan funcionar mellor con rodamentos de esferas e as velocidades máis baixas adoitan funcionar mellor con rodamentos de rolos.

Factor de desviación e rixidez do rodamento
Tamén quere determinar que tipo de esgotamento permitirá a súa aplicación.Se a aplicación só permite que se produzan pequenas desviacións, entón un rodamento de esferas é probablemente a mellor opción.

Atopar a lubricación adecuada para as súas necesidades de rodamentos
Para aplicacións de alta velocidade, calcula o teu valor n*dm e, se é superior á velocidade máxima da graxa, a graxa non poderá proporcionar suficiente lubricación.Hai outras opcións como a nebulización de aceite.Para aplicacións a baixa velocidade, un baño de aceite é unha boa opción.
Preguntas?Aos nosos enxeñeiros no lugar encantaríalle estar contigo e axudarche a escoller o mellor rodamento para a túa aplicación.