Rodamiento de bolas de contacto angular: estructura, precarga y configuraciones emparejadas
Rodamientos de bolas de contacto angularson uno de los tipos de rodamientos más utilizados, que combina un excelente rendimiento de velocidad con alta carga de carga -. En comparación con los rodamientos de bolas de surco profundos, pueden soportar no solo cargas radiales sino también cargas axiales significativas. Sin embargo, debido a su estructura interna única, un solo rodamiento solo puede acomodar la carga axial en una dirección, lo que impone ciertos requisitos en aplicaciones prácticas.
Estructura y una - Capacidad de carga de la forma
El diseño interno de un rodamiento de bolas de contacto angular define su capacidad de carga axial. El rodamiento solo puede mantener cargas axiales desde el lado grueso del anillo interno hacia el lado grueso del anillo exterior. Si se aplica una carga axial en la dirección opuesta, el rodamiento tiende a separarse o desconectarse. En este caso, los elementos rodantes no pueden lograr el rodamiento puro, lo que lleva a una mayor fricción, generación de calor, desgaste y fallas prematuras.
La necesidad de precarga axial
Para evitar este modo de falla, se debe aplicar una precarga axial a un solo rodamiento de bolas de contacto angular.
Para un solo rodamiento: La precarga debe aplicarse en su dirección de carga axial (desde el lado grueso del anillo exterior hacia el lado grueso del anillo interno).
Determinar la magnitud de la precarga: El valor de precarga debe exceder la carga axial inversa máxima esperada. Al mismo tiempo, también debe satisfacer el requisito de carga mínima del rodamiento. En la práctica, la precarga generalmente se establece como la suma de la carga axial inversa máxima y la carga interna mínima requerida, al tiempo que considera las condiciones de instalación y operación.
Rodamientos de bolas de contacto angular emparejados (DB / DF)
En muchos casos, las aplicaciones requieren que la disposición de los rodamientos admite cargas axiales en ambas direcciones. Esto se logra usandorodamientos de bolas de contacto angular emparejadosen unAtrás - a - back (db)ocara - a - cara (DF)configuración:
Atrás - a - back (db):Los lados gruesos del anillo exterior están montados uno frente al otro.
Cara - a - cara (df):Los lados delgados del anillo exterior están montados uno frente al otro.
En ambas disposiciones, cada cojinete en el par lleva la carga axial en una dirección, lo que permite que el sistema resistiera las fuerzas axiales bidireccionales. Para tales cojinetes emparejados, la precarga externa adicional no es estrictamente necesaria ya que cada unidad maneja cargas axiales opuestas. Sin embargo, la precarga aún se puede aplicar para mejorar la rigidez y el rendimiento.
Aplicar la precarga en rodamientos emparejados
Tomando una espalda - a - par de espalda como ejemplo: cuando los lados gruesos de los rodamientos se presionan, los lados delgados pueden dejar un pequeño espacio. Al aplicar la fuerza externa para cerrar esta brecha, se genera espacio libre negativo, lo que introduce precarga dentro del conjunto de rodamientos.
El control de precarga se logra durante la fabricación mediante la coincidencia de precisión de las dimensiones del anillo. Esto asegura la precarga interna o la autorización deseada en los arreglos DB/DF.
Otro método común es posicionarserodamientos de bolas de contacto angular emparejadosen los extremos opuestos de un eje con espaciadores entre ellos. En esta configuración, el
precarga o espacio libre depende de la longitud del espaciador:
- Un espaciador más largo → mayor precarga.
- Un espaciador más corto → Precaja más pequeña.
Comparación: rodamientos de bolas de contacto angulares individuales versus emparejados
| Característica | Rodamiento de bolas de contacto angular individual | Rodamiento de bolas de contacto angular emparejado (DB/DF) |
|---|---|---|
| Capacidad de carga axial | Solo en una dirección | Bidireccional (uno de los rodamientos maneja cada dirección) |
| Requisito de precarga | Debe aplicarse externamente | A menudo no es necesario, pero se puede agregar precarga para la rigidez |
| Riesgo de aplicación | Puede separarse bajo carga axial inversa | Establo contra cargas axiales desde ambas direcciones |
| Rigidez | Inferior en comparación con el diseño emparejado | Mayor rigidez y rigidez |
| Instalación | Más simple, pero necesita un control de precarga cuidadoso | Requiere una disposición o espaciadores correctos DB/DF |
| Uso típico | High - Spinkles de velocidad, bombas | Husos de la máquina herramienta, cajas de cambios, motores |
Factores que afectan la precarga y la eliminación
La precarga final en los rodamientos de bolas de contacto angular emparejados está influenciado por múltiples factores:
Precisión de la dimensión del anillo(Matriota de fábrica o longitud del espaciador).
Ajustar entre el anillo interno y el eje del rodamiento, que puede reducir la eliminación.
Efectos de expansión térmica, lo que puede reducir aún más la autorización durante la operación.
La precarga final debe asegurarse de que en cualquier condición de carga axial, la carga no -} - de los cojinetes en el par siempre mantiene la carga interna por encima de su requisito mínimo, evitando la separación o falla.
Diferencias de aplicación
En aplicaciones de motor eléctrico, los fabricantes a menudo suministran fábrica - conjuntos de rodamientos de bolas de contacto angulares emparejados emparejados, eliminando la necesidad de ajuste del sitio -.
En cajas de cambios y maquinaria de precisión, el cálculo y el ajuste de precarga son críticos para lograr un rendimiento óptimo y la vida útil de los rodamientos.