Segueix-me a: 
La guia definitiva per a les aplicacions de coixinets de boles
Els coixinets de boles s'utilitzen en moltes màquines amb moviment giratori, des de ventiladors i motors d'automòbils fins a grans equips mèdics de precisió, assegurant un funcionament suau i eficient. Els coixinets de boles són rodaments que compleixen tres funcions principals alhora que faciliten el moviment: transportar càrregues, reduir la fricció i col·locar les peces mòbils de la màquina. Una bona comprensió de les aplicacions de coixinets de boles ens pot ajudar a entendre el seu paper important a l'hora de fer que molts sistemes mecànics funcionin de manera eficient.
Rodaments de boles consta de quatre components principals: anell interior, anell exterior, boles (elements rodants) i gàbia (separador de boles). Els coixinets de boles utilitzen el moviment de rodament de les boles per reduir el contacte superficial i la fricció entre els plans en moviment. La rotació de les boles provoca un coeficient de fricció més baix en comparació amb les superfícies planes que es freguen entre elles. Com que hi ha poc contacte superficial entre la bola i la cursa, la capacitat de càrrega dimensional dels coixinets de boles és generalment inferior a la d'altres coixinets. L'anell exterior del coixinet de boles està fixat i instal·lat a la màquina. La funció dels elements rodants és portar la càrrega i distribuir-la per tota la pista. Els elements rodants giren a una velocitat diferent de l'anell interior, però giren al voltant de l'anell interior. El separador actua com a barrera per evitar que les boles xoquin entre si. El separador es troba entre les boles.
Els coixinets de boles poden incloure una o files de boles, depenent dels requisits de l'aplicació. Els coixinets d'una sola fila ofereixen una major precisió i precisió, però normalment s'han d'instal·lar en parells per distribuir uniformement les càrregues. Els coixinets de boles de doble fila estalvien espai perquè no requereixen un segon coixinet i poden proporcionar capacitats de càrrega més altes, però requereixen una millor alineació quan s'instal·len. Els coixinets de boles de diverses fileres s'utilitzen de vegades en aplicacions amb requisits de càrrega extremadament elevats. Els coixinets de boles també es poden equipar amb una brida o carcassa, que és la unitat que subjecta el coixinet a la superfície de muntatge. Això simplifica la instal·lació i el posicionament axial i millora la seguretat dels coixinets. Hi ha diferents tipus d'unitats d'habitatge disponibles en funció de la ubicació del coixinet i les dimensions de la superfície de muntatge.
El paper dels coixinets de boles
Com tots sabem, rodaments de boles són una de les peces mecàniques més utilitzades i s'utilitzen tant en entorns domèstics com industrials, com ara: automòbils, electrodomèstics, bicicletes, motocicletes, broques, motors, turbines, equips d'oficina, equips mèdics, robots, etc. Com s'ha comentat anteriorment. , això es deu al fet que els coixinets de boles tenen tres funcions clau:
Portar càrrega
Cada rodament de boles pot portar una càrrega corresponent. Per tant, els coixinets de boles amb fileres dobles o múltiples poden suportar càrregues més pesades i romandre duradors. Els coixinets tenen capacitats de càrrega estàtica i dinàmica, que es reflecteixen en els límits de retenció axial.
Reduir la resistència de fricció
En teoria, només els coixinets magnètics no experimenten fricció, mentre que els coixinets de boles poden reduir considerablement la resistència a la fricció. Els coixinets de boles minimitzen la fricció entre les dues carreres, però encara cal una mica de fricció per estabilitzar una o l'altra carrera. Permetre aquesta resistència a la fricció reduïda significa que també es redueixen les temperatures, els índexs de desgast i la possibilitat de fallada de les peces.
Col·locació de peces mecàniques mòbils
En un sistema mecànic, sempre es necessiten "juncions" per connectar peces. Per exemple, en el cas d'un component giratori com una forquilla de bicicleta i les seves rodes, els coixinets de boles actuen com una articulació que subjecta dos components del mecanisme (de vegades amb eixos diferents).
A mesura que les fàbriques, els equips i la fabricació industrial evolucionen, es necessiten diverses aplicacions de coixinets per reduir el temps, l'espai i el temps d'inactivitat. Els coixinets de boles poden reduir significativament el desgast entre les peces, combinar eficaçment components mòbils i estàtics sense operació manual i són capaços de suportar càrregues especificades, reduint així molt la possibilitat de fallada mecànica.
Tipus de coixinets de boles
Els coixinets de boles funcionen transferint la càrrega de l'anell exterior a les boles i després a l'anell interior. Com que la forma esfèrica de la pilota només toca els anells interior i exterior en punts molt petits, la fricció és molt petita. Tanmateix, això també pot convertir-se en un gran problema si els coixinets s'utilitzen incorrectament. Com que l'àrea de contacte per a una càrrega determinada és petita, la bola pot deformar-se i danyar el coixinet si es sobrecarrega. Per tant, hem d'entendre els diferents tipus de coixinets de boles. Els coixinets de boles estan disponibles en molts dissenys i aplicacions diferents, per a aplicacions industrials específiques i tipus de càrrega. Alguns tipus comuns de coixinets de boles inclouen:
Les ranures dels rodaments de boles són molt profundes; els arcs dels seus anells interior i exterior són lleugerament més grans que el diàmetre de la bola. Aquest disseny és ideal per a aplicacions d'alta velocitat i pot suportar càrregues tant radials com axials. Els coixinets de boles profunds tenen una fricció baixa, baixa temperatura i baix soroll durant el funcionament, de manera que són adequats per a diverses indústries.
Rodaments de boles d'empenta estan dissenyats per suportar càrregues d'empenta durant el funcionament a alta velocitat. Consten de tres parts: un anell de seient, un anell d'eix i un conjunt de gàbia de boles d'acer. L'anell de l'eix que coincideix amb l'eix s'anomena anell de l'eix i l'anell de seient que coincideix amb la carcassa s'anomena anell de seient. Segons la situació d'estrès, es divideixen en coixinets de boles d'empenta unidireccionals i coixinets de boles d'empenta de dues vies. Els coixinets de boles unidireccionals poden suportar una càrrega axial unidireccional. Els coixinets de boles d'empenta bidireccionals poden suportar càrregues axials bidireccionals, en què l'anell de l'eix coincideix amb l'eix. La superfície de muntatge de l'anell del seient és un coixinet esfèric, que té un rendiment d'autoalineació i pot reduir l'impacte dels errors d'instal·lació.
Rodaments de boles de contacte angular tenen pistes als anells interior i exterior, i els anells interiors i exteriors es poden moure entre si al llarg de l'eix del coixinet. Aquest tipus de coixinet és especialment adequat per suportar càrregues compostes, és a dir, càrregues que actuen simultàniament en sentit radial i axial. La capacitat de càrrega axial dels coixinets de boles de contacte angular augmenta amb l'augment de l'angle de contacte α. Els angles de contacte més grans proporcionen capacitats de càrrega axials més altes, mentre que els angles de contacte més petits augmenten les capacitats de velocitat. L'angle de contacte és l'angle entre la línia que connecta els punts de contacte de la bola i la pista en el pla radial i la línia vertical de l'eix del coixinet. Els coixinets d'alta precisió i d'alta velocitat solen tenir un angle de contacte de 15 graus. Els coixinets de contacte angular estan disponibles en fila única o doble fila. Una sola fila minimitza els problemes de fricció i oscil·lació, mentre que la doble fila evita problemes de coixinets com ara la concordança de diàmetres i la concordança de desnivell.
Coixinets de secció prima són en realitat un tipus de coixinet de boles de ranura profunda, dissenyat per a la màxima economia en aplicacions on l'espai és limitat. Els coixinets de secció prima estan disponibles en dissenys oberts i blindats amb la menor diferència possible entre els diàmetres exterior i interior, mantenint el conjunt estret i lleuger. L'ús de coixinets de secció prima manté la fricció baixa, encara que la miniaturització de la carcassa redueix la capacitat de càrrega en comparació amb els coixinets de boles estàndard.
Rodaments de boles de quatre punts de contacte
L'anell interior d'aquest tipus de rodament es divideix en dues parts, donant a la bola quatre punts de contacte amb la pista. Aquest disseny únic permet que aquests coixinets suportin càrregues axials en ambdues direccions, així com càrregues radials i axials simultàniament. Dissenyats per a condicions més dures, poden suportar capacitats de càrrega més altes que els coixinets de contacte angular. També eliminen la necessitat de múltiples coixinets i estalvien espai que els coixinets de doble fila. Aquests coixinets són els més adequats per a aplicacions de velocitat baixa a mitjana amb moviment oscil·latori elevat.
Els coixinets de boles d'alineació consisteixen en dues fileres de boles, un anell interior amb dues ranures profundes de la pista i un anell exterior amb una pista esfèrica. Tot i que la seva capacitat de càrrega és limitada, són capaços de corregir les desalineacions que es produeixen durant el funcionament. Això els fa ideals per a aplicacions d'eix llarg com ara transmissions o maquinària tèxtil. També s'utilitzen en una varietat d'altres aplicacions a causa del seu baix coeficient de fricció, els baixos requisits de manteniment i el rendiment d'alta velocitat.
Precisió rodaments de boles en miniatura estan construïts per oferir un rendiment molt millorat per a aplicacions exigents. Els materials i la construcció òptims milloren els nivells de rendiment a altes velocitats i condicions difícils. Normalment s'utilitzen quan es requereix una alta precisió, rigidesa, reducció de soroll, longevitat o fricció reduïda, com ara a les indústries aeroespacial, robòtica o mèdica.
Els coixinets de boles estan fets de diversos materials, com ara acer, ceràmica o plàstic. Aquests tipus de coixinets de boles es diferencien en la velocitat de funcionament, les temperatures que poden assolir i altres característiques rellevants per al propòsit del coixinet de boles. Entendre els avantatges i els inconvenients de cada material us permetrà prendre una decisió informada quan necessiteu coixinets de boles.
Coixinets d'acer
Els coixinets d'acer utilitzen components fets totalment d'acer o aliatges d'acer que contenen traces d'altres elements en la seva composició. Són ideals per manejar càrregues molt grans alhora que aconsegueixen altes velocitats de rotació en girar. Els coixinets de boles d'acer us poden proporcionar mesures molt precises perquè es fabriquen amb alta precisió. Les seves propietats es poden utilitzar en cotxes, motocicletes, bicicletes, pantallas vibradores, transportadors, etc. Malauradament, els materials dels coixinets d'acer poden provocar corrosió en presència d'aigua o gas, la qual cosa modifica la composició química del propi acer. Quan aquests tipus de coixinets de boles s'utilitzen en la fabricació i en altres entorns durs, també poden ser molt pesats i sorollosos.
Els coixinets d'acer també requereixen una lubricació constant del metall d'acer per mantenir-los funcionant de manera eficient. Si no es mantenen correctament, els coixinets poden fallar i no estar a l'altura de la vida útil esperada. Els fabricants produeixen i venen coixinets de boles d'acer en diferents estils. Podeu comprar coixinets de barra amb un contingut de carboni més elevat que són tractats tèrmicament o endurits per altres mètodes. Les variacions en el contingut de carboni dels coixinets d'acer poden afectar el seu rendiment.
Coixinets de boles de ceràmica
Coixinets de boles de ceràmica Sovint es fabriquen com a "coixinets híbrids" que utilitzen un anell exterior, un anell interior i una gàbia d'acer, mentre que la bola és de ceràmica. Les propietats ceràmiques els permeten funcionar a girs ràpids per minut mantenint temperatures de funcionament baixes i limitant el soroll que produeixen. Aquests dissenys híbrids de ceràmica i acer es poden danyar per la corrosió, però les boles de ceràmica són menys susceptibles a la corrosió que els materials d'acer i són duradores i més lleugeres que els coixinets de boles d'acer. Els coixinets de boles de ceràmica es poden utilitzar en aplicacions elèctriques on els coixinets de boles d'acer no es poden utilitzar perquè els coixinets de boles de ceràmica no condueixen l'electricitat, però també són molt cars. Els coixinets de boles de ceràmica poden suportar altes temperatures, cosa que els permet funcionar a velocitats més altes.
Els coixinets de boles de ceràmica són 40% més lleuger que els coixinets de boles d'acer. Els enginyers solen fer-los a partir d'òxid de zirconi, carbur de silici i nitrur de silici per aconseguir aquestes propietats físiques i químiques. S'utilitzen en coixinets angulars, coixinets d'empenta, coixinets de bloc de coixí, coixinets de rodets d'agulles i coixinets de rodets. Els materials ceràmics poden ser més resistents que l'acer, però generalment són més durs que els materials de coixinets de boles.
Coixinets de boles de plàstic
Les innovacions recents han produït coixinets de boles de plàstic que utilitzen anells de plàstic i gàbies de plàstic, i poden presentar-se en forma de boles de plàstic, vidre o acer inoxidable. Els materials de boles més comuns per als coixinets de boles de plàstic són boles d'acer inoxidable o boles de vidre. Els coixinets de boles de plàstic amb boles de vidre són una bona opció quan no podeu utilitzar metall. Tenen una alta resistència química i són més lleugers que les boles d'acer. La majoria dels coixinets de boles de plàstic són autolubricants, lleugers, resistents a la corrosió i de funcionament silenciós. Malauradament, els coixinets de boles de plàstic no poden suportar altes temperatures com altres coixinets de boles i de vegades no poden suportar càrregues tan altes com ho fan.
Substitució de coixinets de boles
Els coixinets de boles s'han d'inspeccionar quan hagin arribat a la vida útil prevista o mostrin signes de degradació del material. Alguns símptomes dels coixinets de boles dolents poden ser un soroll excessiu o un sobreescalfament. En el cas dels coixinets oberts, primer avalueu l'estat del lubricant, després retireu les boles de les pistes i netegeu les superfícies a fons. Les superfícies s'han de netejar acuradament i inspeccionar-se per si hi ha desgast o anomalies. En el cas de coixinets de boles estancs o a prova de pols permanentment, proporcioneu un parell inicial i observeu que el coixinet gira lliurement. Substituïu els coixinets danyats segons els resultats de les inspeccions adequades.
Aplicacions de coixinets de boles
Els coixinets de boles són molt importants en la majoria de les activitats diàries. El tipus de coixinet de boles més utilitzat s'utilitza en equips comuns en què la gran majoria de la gent confia molt en la seva vida diària.
Un dels usos més típics dels coixinets de boles és en el camp del transport, ja que tots els modes de transport depenen de rodes o peces giratòries. Un ús comú dels coixinets de boles és a les rodes d'automòbils, motocicletes, bicicletes i monopatins. Així mateix, es troben en vehicles elèctrics, cadires de rodes i qualsevol altra aplicació que utilitzi la rotació de les rodes. En els vehicles autònoms, els coixinets de boles són absolutament essencials. El nombre mínim de coixinets en un cotxe és de 36, i la majoria dels models tenen coixinets de boles. Els coixinets de boles s'utilitzen en caixes de canvis, rodes, motors, transmissions, compressors d'aire condicionat, suspensions, etc. Com us podeu imaginar, també són fonamentals per a la fabricació d'avions, així com per a qualsevol altre tipus de vehicle.
Electrodomèstics
La casa mitjana té almenys 15 aparells diferents que utilitzen coixinets, i aquesta és una estimació conservadora. Els coixinets de boles s'utilitzen habitualment en neveres, aparells d'aire condicionat, forns, rentavaixelles, generadors, rentadores i assecadores, microones, batedores, ventiladors de sostre, aspiradores, processadors d'aliments i fins i tot calaixos de cuina o bany.
Dispositiu personal
A més dels electrodomèstics típics, molts dispositius personals també contenen coixinets. Això pot incloure aficionats a ordinadors, consoles de jocs, equips de fitness, monopatins, etc. Encara que no interactueu directament amb els coixinets sovint, confieu en ells per a la majoria de les tasques rutinàries. Si utilitzeu algun equip elèctric, és probable que utilitzi coixinets de boles. Fins i tot en articles bàsics, com ara telèfons mòbils, s'utilitzen coixinets de boles per facilitar el moviment de rotació.
Manufactura i Indústria
La fabricació és absolutament inseparable dels coixinets de boles. Els coixinets de boles són necessaris en equips de fabricació de processament d'aliments, fabricació de motlles i producció de productes de paper, així com gairebé tots els productes de consum imaginables. Una àmplia varietat de coixinets de boles s'utilitzen en equips agrícoles utilitzats en la producció, l'embalatge i el transport. Els coixinets de boles dels equips de construcció s'utilitzen en la construcció de tots els habitatges i edificis on vivim i treballem.
Motor: els coixinets de boles milloren el funcionament del motor i milloren l'eficiència del combustible.
Rodes: suporten el pes del vehicle i asseguren la rotació suau de les rodes.
Transmissió: Dins de la transmissió, els coixinets de boles faciliten transicions suaus d'engranatges.
Indústria aeroespacial
Motors d'avions: els coixinets permeten una rotació constant del rotor, que és fonamental per a la seguretat de l'aeronau.
Tren d'aterratge: Asseguren un moviment suau durant l'enlairament i l'aterratge.
Sistemes de control: els coixinets de boles són fonamentals per al funcionament precís dels mecanismes de control de l'aeronau.
Braços robotitzats: els coixinets de secció prima garanteixen un moviment precís i controlat durant tasques com la soldadura.
Articulacions: En els robots, els coixinets de boles permeten un moviment suau i natural.
Eines quirúrgiques: els coixinets dels instruments quirúrgics permeten un moviment suau i precís durant la cirurgia.
Escàners mèdics: els escàners de ressonància magnètica i TC utilitzen coixinets de boles per a una rotació suau i precisa, garantint imatges de diagnòstic clares.
Pròtesis: els coixinets de boles de les pròtesis proporcionen als usuaris un moviment més suau i natural, millorant la seva mobilitat.
Aquest bloc aprofundeix en la pregunta: "Quines són les directrius per a les aplicacions de coixinets de boles?", mostrant la seva àmplia gamma d'aplicacions en diferents indústries. Els coixinets de boles són components crítics en moltes aplicacions comercials, industrials i científiques, que permeten la rotació amb una fricció extremadament baixa i una gran durabilitat. Escollir el coixinet adequat per a la vostra aplicació requereix una consideració acurada de la velocitat, les condicions de càrrega i la temperatura per evitar una fallada prematura del coixinet de boles. Els coixinets de boles fabricats per Aubearing són coneguts per la seva qualitat de construcció i excel·lents característiques de rendiment, el que els converteix en un proveïdor de coixinets per a diferents indústries de més de 50 països d'arreu del món, que van des de dispositius de mà fins a equips mèdics i motors d'alta potència.