Los rodamientos de bolas a rótula sonrodamientos radiales de dos hilerascon una pista de rodadura esférica en el aro exterior y dos pistas de rodadura con ranura continua en el aro interior. El centro de curvatura de la pista de rodadura del aro exterior coincide con el centro del rodamiento. Esta geometría permite que el aro interior, el juego de bolas y la jaula giren libremente alrededor del eje del rodamiento ycompensar la desalineación angularsin pérdida de precisión de carrera.
El diseño está pensado para aplicaciones en las que la deflexión del eje, el error de montaje o la distorsión de la carcasa no se pueden corregir completamente durante el montaje. En comparación con los rodamientos rígidos de bolas de una hilera, los rodamientos de bolas a rótulatolerar una mayor desalineación inicialy generar menor tensión en los bordes de los elementos rodantes. Se utilizan comúnmente comoRodamientos industrialesen general equipos rotativos, y también aparecen enRodamientos automotricespara accionamientos auxiliares yRodamiento de motocicletaensamblajes donde se requiere tamaño compacto y tolerancia a desalineación.
BMT suministra tres series principales de rodamientos de bolas a rótula. La siguiente tabla ofrece una comparación general. Las dimensiones específicas y las capacidades de carga varían según el tamaño del orificio y el tipo de jaula.
Elseries 1200 y 2200Tienen una sección transversal del anillo exterior más ancha que la serie 1300, lo que les da unamayor capacidad de cargapara un diámetro determinado. Elserie 1300Es más compacto y se utiliza a menudo cuando el espacio de instalación es limitado.
La función de autoalineación proviene delpista de rodadura esférica del anillo exterior. Cuando el eje se inclina con respecto a la carcasa, el conjunto de anillo interior y bola se alinean con el eje mientras el anillo exterior permanece fijo. Esto reduce el estrés interno causado porcarga de bordeen rodamientos rígidos de una hilera.
Las propiedades operativas clave incluyen:
Compensación de desalineaciónhasta aproximadamente3 gradosbajo cargas ligeras, con capacidad reducida en ángulos más altos
Menor fricciónque los rodamientos de rodillos cilíndricos o de rodillos cónicos comparables en rotación continua
Capacidad de carga axial moderadaen ambas direcciones debido a las dos filas de bolas
Idoneidad paravelocidades relativamente altascuando se utiliza con la lubricación y el tipo de jaula adecuados
El ángulo de desalineación permitido depende de la magnitud de la carga. Con carga radial completa, el ángulo generalmente se reduce a1 a 1,5 grados. Para condiciones estáticas o de baja velocidad, una desalineación de hasta4 gradospuede ser aceptable, pero esto debe confirmarse con cálculos de aplicación.
El material de la jaula afectarango de temperatura, capacidad de velocidad y nivel de ruido. La siguiente tabla enumera las opciones disponibles para los rodamientos de bolas a rótula BMT.
| Tipo de jaula | Material | Rango de temperatura | Características principales |
|---|---|---|---|
| Acero prensado | Acero laminado en frío | -40°C a +150°C | Opción estándar, buena resistencia, adecuada para la mayoría de aplicaciones industriales. |
| Poliamida (PA66-GF25) | Poliamida reforzada con fibra de vidrio | -30°C a +120°C | Menos ruido, peso más ligero, no apto para amoníaco o altas temperaturas. |
| Latón mecanizado | aleación de latón | -40°C a +250°C | Mayor capacidad de velocidad y temperatura, mayor costo, utilizado para tamaños más grandes o condiciones especiales |
Acero prensadoes la jaula predeterminada para los rodamientos de las series 1200 y 1300 en tamaños normales.Jaulas de poliamidaestán disponibles para tamaños de orificio de hasta aproximadamente60mmdonde la reducción del ruido es una prioridad.Jaulas de latónse especifican para rodamientos más grandes o para aplicaciones con alta velocidad y temperatura elevada.
Los rodamientos de bolas a rótula se especifican para equipos dondeNo se puede evitar la desalineación.. Las aplicaciones comunes incluyen:
En estas máquinas, el rodamiento suele montarse en carcasas soldadas o atornilladas a estructuras con una precisión de mecanizado limitada. La característica de autoalineación evita que el rodamiento se convierta en una fuente de falla temprana cuando la estructura se desvía bajo carga.
Los rodamientos de bolas a rótula BMT se fabrican a partir deacero al cromo con alto contenido de carbonoequivalente aGCr15 o AISI 52100. Los anillos se tornean a partir de barras o tubos y se tratan térmicamente hasta obtener una dureza superficial deHRC 60 a 64. La pista de rodadura del anillo exterior esférico se rectifica en un equipo de rectificado esférico exclusivo. Las pistas de rodadura del anillo interior están rectificadas en una sola configuración para garantizar el paralelismo y la posición de las ranuras.
Se realizan las siguientes inspecciones en cada lote de producción:
Los registros son mantenidos pornúmero de lote. Si se devuelve un rodamiento para su análisis, el número de lote permite a BMT rastrear el lote de material, la carga del tratamiento térmico y los resultados de la inspección final.
Al seleccionar un rodamiento de bolas a rótula, se deben proporcionar los siguientes parámetros:
Con base en estos aportes, BMT puede recomendar un plan específicoserie, tipo de jaula, configuración del sello y juego interno. Para condiciones de alta desalineación, la capacidad de carga debe reducirse en consecuencia. Un método de cálculo simplificado utiliza un factor de desalineación que reduce la clasificación de carga dinámica básica hasta en50%en el ángulo máximo de desalineación.
La principal diferencia es el ancho del anillo exterior y la capacidad de carga. Las series 1200 y 2200 tienen una sección transversal más amplia y pueden soportar cargas radiales más altas para un tamaño de orificio determinado. La serie 1300 tiene un perfil más estrecho y se utiliza donde el espacio es limitado. El ángulo de desalineación es similar en las tres series.
En algunos casos, sí. Si la aplicación tiene una desviación conocida del eje o una desalineación de la carcasa, un rodamiento autoalineable puede mejorar la vida útil. Sin embargo, la capacidad de carga axial de un rodamiento autoalineante es menor que la de un rodamiento rígido de bolas comparable, y el aro exterior es más ancho, lo que puede requerir una modificación del alojamiento. Un ingeniero de aplicaciones debe revisar un reemplazo directo.
Una desalineación excesiva hace que las bolas entren en contacto con el borde de la pista, produciendo una gran tensión y fatiga temprana. El rodamiento se calentará y hará ruido antes de fallar. Si la desalineación medida está fuera del rango recomendado, considere usar un rodamiento de rodillos esféricos o corregir la alineación del eje y la carcasa.
El juego normal C0 es adecuado para ajustes estándar y velocidades moderadas. Para aplicaciones con un ajuste apretado del eje o alta temperatura de funcionamiento, comúnmente se especifica C3. La holgura debe verificarse después del montaje. Debido a que los rodamientos a rótula tienen un aro exterior esférico, el juego puede cambiar ligeramente cuando el rodamiento se presiona en un orificio cónico o en un manguito adaptador.
Sí. Muchos rodamientos de bolas a rótula están disponibles con un orificio cónico para montaje en manguito adaptador. La conicidad suele ser de 1:12. Los manguitos adaptadores se utilizan en ejes largos o en aplicaciones donde el rodamiento debe retirarse con frecuencia. El manguito debe subirse hasta que el juego radial interno se reduzca en la cantidad especificada en las instrucciones de montaje.
