¿Pueden los rodamientos de bolas de ranura profunda manejar las cargas radiales y axiales?

Rodamientos de bolas de ranura profunda (DGROS) son posiblemente el tipo más ubicuo de rodamiento de rodamiento, que se encuentra en todo, desde motores eléctricos y electrodomésticos hasta componentes automotrices y cajas de cambios industriales. A menudo surge una pregunta fundamental: ¿Pueden los rodamientos de bolas de ranura profunda manejar efectivamente ambos radiales? y cargas axiales? La respuesta es matizada: Sí, pueden acomodar ambos, pero principalmente sobresalir en cargas radiales y tienen limitaciones específicas con respecto a la capacidad axial.

Comprender el diseño para la capacidad dual

La clave de la capacidad del DGRO para administrar ambos tipos de carga radica en su geometría fundamental:

1. Surcos profundos y continuos: Los anillos internos y externos cuentan con surcos profundos e ininterrumpidos. Esta curvatura continua proporciona vías suaves para las bolas.
2. Contacto de la carrera de la pelota: Los surcos profundos permiten un contacto íntimo entre las bolas y ambas carreras a lo largo de arcos significativos.
3. Ruta de carga axial: Cuando se aplica una carga axial (paralela al eje del eje), las bolas transmiten la fuerza desde el hombro de la ranura de un anillo hasta el hombro de la ranura del anillo opuesto. Las ranuras profundas proporcionan superficies estables para esta transferencia de fuerza.

Este diseño inherentemente permite que el rodamiento transporte cargas axiales en ambos Instrucciones simultáneamente, aunque con una capacidad significativamente menor que su clasificación de carga radial.

Características de rendimiento: radial vs. axial

• Resistencia a la carga radial: Los DGRO se optimizan específicamente para cargas radiales (fuerzas que actúan perpendiculares al eje del eje). Su geometría distribuye cargas radiales de manera eficiente en múltiples bolas, lo que permite una alta capacidad de carga radial en relación con su tamaño.
• Capacidad de carga axial: Si bien es capaz, la capacidad de carga axial de un solo rodamiento de bolas de ranura profunda es considerablemente menor que su capacidad de carga radial. Como guía general:
  • Un DGRO de una sola fila puede manejar las cargas axiales hasta aproximadamente 25-50% de su clasificación de carga radial estática (C0) . El porcentaje exacto depende en gran medida de la serie de rodamientos específicas (ancho, profundidad del surco, curvatura) y tolerancias de fabricación.
  • Dirección: Pueden manejar cargas axiales en ambas direcciones.
  • Factores que influyen en la capacidad axial: La capacidad axial más alta se ve favorecida por:
    • Rodamientos más grandes dentro de la misma serie.
    • Rodamientos con bolas más grandes o un mayor complemento de pelota.
    • Rodamientos fabricados con mayor espacio libre (por ejemplo, el espacio libre C3 puede manejar una carga ligeramente más axial que C0 antes de experimentar una precarga perjudicial).
    • Lubricación adecuada y velocidades de funcionamiento moderadas.

Aplicaciones prácticas aprovechan la capacidad de doble carga

Los DGRO se usan con éxito en innumerables aplicaciones donde están presentes cargas combinadas moderadas (axiales radiales) o cargas axiales puras:

1. Motores y generadores eléctricos: Manejo de fuerzas axiales residuales de campos magnéticos o desalineación de eje menor durante la operación.
2. Cajas de cambios: Las cargas de eje de soporte donde se producen fuerzas radiales de los engranajes y el empuje axial de los engranajes helicoidales.
3. Bombas y compresores: Manejo de cargas radiales de impulsores y empuje axial moderado.
4. Transportadores de manejo de materiales: Rolleros de soporte sujetos a cargas radiales con alguna restricción axial.
5. Accesorios automotrices: Utilizado en alternadores, bombas de agua y tensores donde las cargas son principalmente radiales pero existe algún componente axial.
6. Accesorios: Encontrado en la batería de la lavadora (radial significativo, axial moderada durante el giro) y los motores de los dispositivos pequeños.

¿Cuándo es suficiente un rodamiento de bolas de surco profundo y cuándo se necesitan alternativas?

• Adecuado para:
  • Principalmente cargas radiales.
  • Aplicaciones con bajo a moderado Cargas axiales en relación con la capacidad del rodamiento.
  • Situaciones que requieren carga axial en ambas direcciones.
  • Aplicaciones donde la simplicidad, la rentabilidad y la capacidad de alta velocidad son prioridades.
• Considere alternativas (contacto angular, rodillo cónico) para:
  • Aplicaciones dominadas por cargas axiales pesadas (empuje o empuje puro excediendo significativamente ~ 50% de C0).
  • Escenarios que requieren rigidez axial muy alta o posicionamiento axial preciso.
  • Aplicaciones involucradas Altas cargas combinadas donde el componente axial empuja los límites de la capacidad de un DGRO. Los rodamientos de bolas de contacto angular o los rodamientos de rodillos cónicos están explícitamente diseñados para manejar cargas axiales significativas, ya sea individualmente o en combinación con cargas radiales, de manera mucho más eficiente.

Los rodamientos de bolas de ranura profunda poseen una capacidad inherente para manejar las cargas radiales y axiales simultáneamente, una ventaja significativa que contribuye a su uso generalizado. Esta capacidad de doble carga proviene directamente de sus profundas y continuas ranuras de carreras. Sin embargo, su capacidad de carga axial es fundamentalmente limitada en comparación con su resistencia radial. Los ingenieros deben evaluar cuidadosamente la magnitud y la dirección de las cargas radiales y axiales en la aplicación. Mientras que los DGRO son excelentes para cargas axiales bajas a moderadas combinadas con cargas radiales, las aplicaciones que exigen un empuje axial alto o una rigidez axial extrema requieren rodamientos específicamente diseñados para ese propósito principal. Comprender este equilibrio es crucial para seleccionar el rodamiento óptimo para un rendimiento confiable y longevidad.