Un rodamiento es un elemento de máquina que guía componentes en movimiento, como ejes, árboles o mesas giratorias, y transmite las fuerzas que se producen a la estructura circundante. Entre dos pistas de rodadura ruedan elementos rodantes, es decir, bolas o rodillos. Como ruedan en lugar de deslizarse, la fricción se mantiene baja, incluso al arrancar desde parado. Esto es lo que distingue fundamentalmente al rodamiento del cojinete de fricción, en el que dos superficies se deslizan una sobre otra.
Esta página ofrece una visión general de los tipos de rodamientos, los criterios de selección y los diseños que Franke desarrolla y fabrica.
Estructura de un rodamiento
Un rodamiento clásico consta de anillo interior, anillo exterior, elementos rodantes y jaula. En los anillos están mecanizadas las pistas de rodadura sobre las que ruedan los elementos rodantes. La jaula mantiene los elementos rodantes separados y evita que rocen entre sí. Según la versión, se añaden juntas que retienen el lubricante en el rodamiento y mantienen alejada la suciedad.
En el rodamiento de alambres de Franke desaparecen los anillos macizos: los elementos rodantes ruedan sobre alambres de acero templado que se insertan en la estructura circundante. El alojamiento del rodamiento pasa así a formar parte de la construcción.
Tipos de rodamientos
Los rodamientos pueden clasificarse según tres características: la forma de los elementos rodantes, la dirección principal de la carga y el diseño. En la práctica, estos grupos se solapan. Un rodamiento angular, por ejemplo, es un rodamiento de bolas que absorbe al mismo tiempo fuerzas radiales y axiales.
Según el elemento rodante: rodamientos de bolas y rodamientos de rodillos
Los rodamientos de bolas utilizan bolas como elementos rodantes. El contacto puntual con la pista de rodadura garantiza una fricción baja y permite altas velocidades de rotación. El rodamiento de bolas es el tipo de rodamiento más utilizado.
Los rodamientos de rodillos utilizan rodillos. El contacto lineal distribuye la carga sobre una superficie mayor, por lo que los rodamientos de rodillos del mismo tamaño soportan cargas más elevadas. Según la forma de los rodillos se distinguen rodamientos de rodillos cilíndricos, rodamientos de rodillos cónicos, rodamientos de rodillos de barril y rodamientos de agujas.
Según la dirección de la carga: rodamientos radiales, axiales y angulares
Los rodamientos radiales absorben principalmente fuerzas perpendiculares al eje de rotación; un ejemplo típico es el rodamiento radial de bolas. Los rodamientos axiales están diseñados para fuerzas en la dirección del eje de rotación. Entre ambos se sitúan los rodamientos con ángulo de contacto, como el rodamiento angular, que absorbe cargas combinadas.
Para alojamientos que deben absorber al mismo tiempo fuerzas radiales, fuerzas axiales en ambas direcciones y momentos de inclinación son adecuados el rodamiento de cuatro puntos de contacto con una hilera de bolas o los rodamientos de rodillos cruzados. En muchas aplicaciones, ambos diseños sustituyen una combinación de dos rodamientos.
Según el diseño: rodamientos de sección fina, rodamientos de gran tamaño y rodamientos de alambres
Los rodamientos de sección fina tienen una sección muy pequeña en relación con su diámetro y son adecuados para espacios de instalación reducidos y grandes ejes huecos. Los rodamientos de gran tamaño y las coronas de giro son unidades listas para montar de gran diámetro, a menudo con taladros de fijación y dentado. El rodamiento de alambres es un diseño propio en el que las pistas de rodadura están formadas por alambres.
Comparativa de tipos de rodamientos
| Tipo de rodamiento | Elementos rodantes | Dirección principal de la carga | Ventaja típica |
|---|---|---|---|
| Rodamiento rígido de bolas | bolas | radial, fuerzas axiales bajas en ambas direcciones | altas velocidades de rotación, baja fricción |
| Rodamiento angular | bolas | combinada, axial en una dirección | altas cargas axiales a altas velocidades de rotación |
| Rodamiento de cuatro puntos de contacto | bolas | radial, axial en ambas direcciones, momentos de inclinación | alojamiento compacto con una hilera de bolas |
| Rodamiento de rodillos cilíndricos | rodillos cilíndricos | radial | altas cargas radiales |
| Rodamiento de rodillos cónicos | rodillos cónicos | combinada | altas cargas combinadas |
| Rodamiento de agujas | agujas | radial | altura radial muy reducida |
| Rodamiento de rodillos cruzados | rodillos cilíndricos dispuestos en cruz | radial, axial en ambas direcciones, momentos de inclinación | alta rigidez |
| Rodamiento axial | bolas o rodillos | axial | cargas puramente axiales |
Seleccionar el rodamiento adecuado
Qué rodamiento es adecuado para una aplicación depende de varios factores que se influyen mutuamente:
- Carga: magnitud y dirección de las fuerzas, momentos de inclinación, golpes y vibraciones.
- Velocidad de rotación y dinámica: las altas velocidades favorecen las bolas; las cargas elevadas a velocidades moderadas, los rodillos.
- Precisión y rigidez: precisión de giro, juego o precarga y deformación admisible bajo carga. Más información en tolerancias de rodamientos.
- Espacio de instalación y peso: sección disponible, diámetro y requisitos de peso, por ejemplo en robótica o aeronáutica.
- Entorno: temperatura, suciedad, humedad, vacío o campos magnéticos. Aquí son decisivos el material, la junta y la lubricación.
- Mantenimiento y vida útil: intervalos de lubricación, accesibilidad y duración de funcionamiento exigida.
¿Rodamiento estándar o rodamiento personalizado?
Para muchas aplicaciones basta con un rodamiento normalizado de catálogo. Sin embargo, en cuanto el espacio de instalación es escaso, el diámetro se hace grande, el peso importa o se exigen materiales especiales, los productos de catálogo llegan a sus límites. Entonces la construcción se diseña alrededor del rodamiento en lugar de al revés.
Un rodamiento personalizado, en cambio, se adapta a la aplicación: diámetro, sección, material de la estructura circundante, elementos rodantes y resistencia al par. Franke desarrolla y fabrica este tipo de rodamientos en su programa individual.
Rodamientos Franke: diseños y líneas de producto
La base de todos los rodamientos Franke es el principio del rodamiento de alambres. Los anillos de rodadura de acero para muelles templado amortiguan golpes y vibraciones y compensan ligeras deformaciones de la estructura circundante, por ejemplo debidas a cambios de temperatura. El rodamiento funciona sin juego y la resistencia al par es ajustable. Como la estructura circundante puede diseñarse libremente, el peso y el espacio de instalación del producto completo pueden reducirse considerablemente.
Rodamientos de alambres para integrar
- Tipo LEL: rodamiento de bolas con pistas de rodadura rectificadas para máxima suavidad de marcha y precisión, diámetro de 70 a 150 mm
- Tipo LER: rodamiento de bolas económico con pistas de rodadura perfiladas para velocidades de rotación y precisiones medias, diámetro de 40 a 150 mm
- Tipo LEW: rodamiento de rodillos con rodillos dispuestos en cruz para alta rigidez y cargas de momento, diámetro de 150 a 400 mm
- Tipo LSA: rodamiento de sección fina con espesor de pared reducido para espacios de instalación limitados, diámetro interior de 3 a 15 pulgadas
Coronas de giro listas para montar
- Tipo LVA y Tipo LVB: versión de acero para cargas radiales, axiales y combinadas, LVB con mayor capacidad de carga, diámetro de 100 a 1.800 mm
- Tipo LVC: rodamiento angular de dos hileras de acero para altas cargas axiales, diámetro de 100 a 1.800 mm
- Tipo LVD: versión de acero con dentado externo para accionamiento motorizado, diámetro de 100 a 1.800 mm
- Tipo LVE: versión de aluminio con dentado para correa dentada, construcción ligera, diámetro de 100 a 1.800 mm
- Tipo LVG: rodamiento de rodillos inclinados de dos hileras de aluminio con alta capacidad de momento, diámetro de 200 a 400 mm
- Tipo LVW: rodamiento de rodillos de aluminio anodizado con rodillos dispuestos en cruz, diámetro de 200 a 500 mm
Mesas giratorias y accionamientos directos
- Tipo LTA y Tipo LTB: mesas giratorias con engranaje de tornillo sin fin
- Tipo LTD: accionamiento directo sin juego con motor de par sin engranaje, para máxima dinámica y precisión de posicionamiento
Todos los productos de un vistazo: resumen de productos rodamientos
Campos de aplicación de los rodamientos
Los rodamientos Franke se utilizan, entre otros, en ingeniería mecánica, robótica y manipulación, técnica de automatización y fabricación de semiconductores, técnica de medición y ensayo, construcción de aparatos y equipos, máquinas de embalaje, intralogística, construcción de vehículos, generación de energía, técnica de seguridad y máquinas textiles. En la tecnología médica, los accionamientos directos Franke funcionan en tomógrafos computarizados de fabricantes de renombre. Ejemplos y requisitos de cada sector se muestran en la visión general aplicaciones de rodamientos.
Preguntas frecuentes sobre rodamientos
¿Qué tipos de rodamientos existen?
Los rodamientos se clasifican según la forma de los elementos rodantes en rodamientos de bolas y rodamientos de rodillos, según la dirección de la carga en rodamientos radiales, axiales y angulares y según el diseño, por ejemplo, en rodamientos de sección fina, rodamientos de gran tamaño y rodamientos de alambres. Entre los tipos más conocidos figuran los rodamientos rígidos de bolas, los rodamientos angulares, los rodamientos de cuatro puntos de contacto, los rodamientos de rodillos cilíndricos, los rodamientos de rodillos cónicos y los rodamientos de agujas.
¿Cuál es la diferencia entre un rodamiento radial y un rodamiento axial?
Un rodamiento radial absorbe principalmente fuerzas que actúan perpendicularmente al eje de rotación, por ejemplo el peso de un eje. Un rodamiento axial está diseñado para fuerzas en la dirección del eje de rotación. Los rodamientos angulares y los rodamientos de cuatro puntos de contacto absorben ambas direcciones de fuerza.
¿Qué es un rodamiento de alambres?
En un rodamiento de alambres, los elementos rodantes no ruedan sobre anillos macizos, sino sobre alambres de acero templado que se insertan en la estructura circundante. El alojamiento del rodamiento pasa así a formar parte de la construcción, lo que ahorra espacio de instalación y peso. El principio fue desarrollado por Erich Franke.
¿Cómo se elige el rodamiento adecuado?
Son decisivos la magnitud y la dirección de la carga, la velocidad de rotación, la precisión y la rigidez exigidas, el espacio de instalación disponible, el peso y las condiciones ambientales como la temperatura o la suciedad. Ante requisitos especiales, merece la pena el asesoramiento de un fabricante como Franke.
¿Cuándo merece la pena un rodamiento personalizado?
Siempre que un rodamiento estándar no cumpla los requisitos de espacio de instalación, peso, diámetro o material. Un rodamiento personalizado se adapta a la construcción, en lugar de adaptar la construcción al rodamiento.
Más términos en el glosario Franke: Rodamiento de bolas | Rodamiento de rodillos | Rodamiento de alambres | Rodamientos personalizados
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