¿Cuáles son los componentes de un rodamiento de rodillos cónicos?

un fábrica de rodamientos de rodillos cónicos Es un conjunto separable, que normalmente consta de cuatro partes principales.

Cono (anillo interior): Este es el componente interior, con una pista de rodadura cónica en su superficie exterior. Se monta directamente sobre el eje giratorio.

Copa (anillo exterior): Este es el componente exterior, con una pista de rodadura cónica a juego en su superficie interior. Se presiona en la carcasa estacionaria.

Rodillos cónicos: Se trata de elementos rodantes, con forma de conos truncados. Están dispuestos en una sola fila entre los canales de cono y copa. Su forma cónica es la clave para manejar cargas combinadas.

Jaula (Retenedor): Se trata de un espaciador, generalmente hecho de acero, bronce o polímero estampado o mecanizado. Mantiene los rodillos espaciados uniformemente alrededor del cono, evitando que entren en contacto entre sí y asegurando una adecuada distribución de la carga y lubricación.

¿Por qué existe un rodamiento de rodillos cónicos?

El rodamiento fue desarrollado para abordar requisitos específicos de manejo de carga en maquinaria donde los rodamientos radiales o de empuje simples son insuficientes.

Soporte de cargas radiales y de empuje combinadas

La razón principal de su existencia es su capacidad única para soportar cargas significativas tanto en dirección radial (perpendicular al eje) como en dirección axial (paralela al eje). El diseño cónico de los rodillos y pistas de rodadura crea un ángulo de contacto. Bajo carga, se genera una componente de fuerza que separa axialmente el cono y la copa. Esto permite que el rodamiento administre las cargas de empuje de manera inherente. La magnitud de la capacidad de empuje está directamente relacionada con el ángulo de contacto; un ángulo más pronunciado soporta un mayor empuje en relación con la carga radial.

Proporcionando alta capacidad de carga y rigidez

Debido al contacto lineal entre los rodillos cónicos y las pistas de rodadura (a diferencia del contacto puntual en los rodamientos de bolas), los rodamientos de rodillos cónicos pueden soportar cargas radiales y de empuje más altas para un tamaño físico determinado. Esto los hace adecuados para aplicaciones de servicio pesado. La construcción rígida también ayuda a mantener una posición precisa del eje bajo carga, lo cual es importante para aplicaciones como cajas de cambios y cubos de ruedas.

Facilitando el Ajuste y la Precarga

Los rodamientos de rodillos cónicos suelen montarse en pares, uno frente al otro. Esta configuración permite un ajuste preciso del juego interno (juego axial) o la aplicación de una precarga controlada. El ajuste se logra posicionando axialmente un rodamiento con respecto al otro durante la instalación. El ajuste adecuado elimina el movimiento axial no deseado (juego final) para un funcionamiento preciso, mientras que la precarga controlada puede aumentar la rigidez del sistema y reducir el ruido bajo cargas ligeras, aunque también aumenta la fricción y la temperatura de funcionamiento.

Cuestiones técnicas de los rodamientos de rodillos cónicos

Varios desafíos de rendimiento y mantenimiento están asociados con el diseño y uso de estos rodamientos.

Ajuste preciso y complejidad de la instalación: un problema técnico importante es el requisito de un ajuste correcto de la holgura o la precarga del rodamiento. Una precarga insuficiente provoca juego axial (flotación axial), provocando vibraciones, ruido y cargas de impacto que pueden dañar los rodamientos y los componentes asociados. Una precarga excesiva aumenta la fricción, genera calor excesivo, acelera el desgaste y puede provocar fallas prematuras en los rodamientos debido a una falla de la lubricación. Lograr el ajuste correcto requiere habilidad y herramientas de medición adecuadas durante el montaje.

Generación de calor y gestión térmica: debido a que a menudo funcionan bajo cargas elevadas y pueden funcionar con precarga, los rodamientos de rodillos cónicos generan más calor por fricción que los rodamientos rígidos de bolas simples. Este calor debe disiparse eficazmente. Una lubricación inadecuada, una viscosidad incorrecta o una mala disipación de calor de la carcasa pueden provocar un sobrecalentamiento. El sobrecalentamiento puede degradar el lubricante, provocar una expansión térmica que altere el ajuste de precarga y potencialmente provocar cambios metalúrgicos en el acero del rodamiento (templado), reduciendo la dureza y la capacidad de carga.

Sensibilidad a la desalineación: si bien pueden adaptarse a una pequeña cantidad de desalineación, los rodamientos de rodillos cónicos son menos indulgentes que los tipos de rodamientos autoalineantes (como los rodamientos de rodillos esféricos). La desalineación angular entre el eje y los orificios de la carcasa provoca una distribución desigual de la carga entre los rodillos. Esto provoca cargas en los bordes, donde la tensión se concentra en los extremos de los rodillos y los hombros correspondientes de la pista de rodadura, lo que provoca fatiga acelerada, desconchado y reducción de la vida útil de los rodamientos. Por ello es necesario un mecanizado y alineación precisos de las superficies de montaje.

Requisitos de lubricación: El contacto de la línea y las cargas elevadas exigen una lubricación eficaz para separar las superficies rodantes y evitar el contacto metal con metal. La formación de una película lubricante es crítica. Los problemas surgen por el uso de un tipo o viscosidad de lubricante incorrectos, contaminación con partículas abrasivas o falta de lubricante. En muchas aplicaciones, especialmente en los cubos de las ruedas de los automóviles, los rodamientos están sellados y lubricados de por vida, lo que significa que la falla del sello conduce directamente a la contaminación y la pérdida de lubricante, que es un modo de falla común.