Guía definitiva sobre rodamientos de bolas y rodamientos de agujas

Guía definitiva sobre rodamientos de bolas y rodamientos de agujas

Explore las diferencias clave entre rodamientos de bolas vs rodamientos de agujas. Lea nuestro blog para descubrir qué tipo de rodamiento es mejor para su aplicación. Desde turbocompresores de alta velocidad en automóviles hasta maquinaria de precisión en aplicaciones industriales, los rodamientos de agujas y los rodamientos de bolas son los dos más comunes. tipos de rodamientos Se utiliza para soporte y rotación. ¿Pero cual es mejor? Este artículo comparará los rodamientos de bolas con los rodamientos de agujas para ayudarle a determinar cuál es la mejor opción para su aplicación específica. Conozca las diferencias clave, los usos y las aplicaciones comunes de los rodamientos de bolas frente a los rodamientos de agujas. Ahorre tiempo y aumente la eficiencia con el análisis de nuestros expertos en rodamientos.

Rodamientos de bolas vs rodamientos de agujas Ambos son rodamientos. Los rodamientos constan de anillos orbitales (anillos interior y exterior), elementos rodantes (bolas o rodillos) y jaulas. Se disponen varios elementos rodantes entre dos anillos de rodadura opuestos de un rodamiento y se utiliza una jaula para evitar que los elementos rodantes entren en contacto entre sí y mantener un cierto intervalo de funcionamiento. La forma geométrica de los elementos rodantes y las superficies de las pistas de rodadura de los anillos interior y exterior es un contacto puntual (bola) o lineal (rodillo). Teóricamente, los elementos rodantes ruedan y giran entre los anillos interior y exterior.

La función principal de los rodamientos es ayudar a los equipos mecánicos a reducir la fricción. Los rodamientos reducen la fricción al hacer que dos superficies rueden una contra la otra, reduciendo así la cantidad de fricción producida. La superficie de contacto (punto) entre los elementos rodantes y el anillo de pista soporta la carga sobre el rodamiento con su superficie de pista. La jaula del rodamiento no soporta directamente la carga del rodamiento. Además de mantener la posición correcta de los elementos rodantes a intervalos iguales, la jaula del rodamiento también evita que los elementos rodantes se caigan cuando se instala el rodamiento.

rodamientos

Las cargas soportadas por los rodamientos incluyen cargas radiales y cargas de empuje. Los rodamientos se dividen principalmente en dos categorías: rodamientos de bolas y rodamientos de rodillos según la forma de los elementos rodantes. En comparación con los rodamientos de rodillos con las mismas dimensiones principales, los rodamientos de bolas son adecuados para aplicaciones de alta velocidad, alta precisión, bajo par y bajo ruido. – Adecuado para aplicaciones de vibración debido a la baja resistencia a la fricción y al descentramiento del eje durante la rotación. Dado que existen muchas formas y tipos de rodamientos, cada uno tiene sus propias características inherentes. Los rodamientos tienen las siguientes ventajas comunes:

(1) El coeficiente de fricción es pequeño.
(2) Existen estándares y especificaciones unificados internacionalmente y las marcas son fácilmente intercambiables.
(3) Bajo consumo de aceite lubricante.
(4) El rodamiento puede soportar tanto carga radial como carga axial.
(5) También es más fácil de usar a temperaturas altas o bajas.
(6) La aplicación de precarga puede mejorar la rigidez del rodamiento.

¿Qué son los rodamientos de bolas?

Rodamientos de bolas están diseñados para reducir la fricción rotacional y soportar cargas radiales y axiales. El diseño básico de un rodamiento de bolas contiene al menos dos pistas que contienen bolas y transmiten cargas a través de ellas. Una de las pistas suele ser fija, mientras que la otra pista está conectada a un componente giratorio, como un cubo o eje de rueda. A medida que el rodamiento gira, las bolas ruedan entre las pistas, lo que reduce la fricción y el desgaste del rodamiento. Una de las principales ventajas de los rodamientos de bolas es que tienen un coeficiente de fricción menor que otros tipos de rodamientos. Esto les permite operar con menos calor y desgaste, extendiendo la vida de los rodamientos. También tienen capacidades de alta velocidad, lo que los hace adecuados para aplicaciones de alta velocidad. Existen muchos tipos de rodamientos de bolas:

Tipos de rodamientos y sus aplicaciones
rodamientos de bolas

Entre rodamientos de bolas, los rodamientos rígidos de bolas son los rodamientos más utilizados. Tanto las pistas del anillo interior como el exterior son ranuras profundas en forma de arco, que pueden soportar carga radial, carga axial bidireccional o carga combinada, y también son adecuados para rotación a alta velocidad. Una pista de un rodamiento de bolas está conectada a un componente giratorio (como un eje o un cubo), mientras que la otra pista está fija. Cuando el anillo del asiento gira, la bola también gira. Debido a la rotación de la bola, el coeficiente de fricción es menor que el de dos superficies planas que se frotan entre sí. El área de contacto entre la carrera del retenedor y la pelota es muy pequeña. Por lo tanto, los rodamientos de bolas tienden a tener menores capacidades de carga que otros tipos de rodamientos. Sin embargo, estos controladores pueden tolerar cierta desalineación entre los anillos exterior e interior. Sin embargo, una de las desventajas de los rodamientos rígidos de bolas es que las bolas se "aplanan" con el tiempo y pueden eventualmente fallar si el aro exterior se desgasta. Por lo tanto, es necesario comprobar periódicamente parámetros como la capacidad de carga de los rodamientos de bolas.

¿Qué es un rodamiento de agujas?

Rodamientos de agujas son un tipo especial de rodamientos de rodillos que utilizan rodillos cilíndricos delgados que se asemejan a rodillos de agujas. La principal diferencia entre los rodamientos de agujas y otros tipos de rodamientos de rodillos es la relación diámetro-longitud de los rodillos. La relación diámetro-longitud está entre 0.1 y 0.4. Una de las principales ventajas de los rodamientos de agujas es la mayor superficie de contacto con la superficie exterior del rodamiento, lo que da como resultado una mayor capacidad de carga que los rodamientos de bolas. Esto los hace ideales para aplicaciones con cargas elevadas y espacio limitado. La estructura típica de un rodamiento de agujas consiste en una jaula de agujas que orienta y aloja los rodillos de agujas, los propios rodillos de agujas y el aro exterior.

La jaula de agujas suele estar hecha de un material como acero estampado o plástico y ayuda a mantener el rodillo de agujas en su lugar, mientras que el anillo exterior suele estar hecho de un material complejo como acero o latón. Los rodamientos de agujas están disponibles en muchos diseños diferentes, incluidas cargas radiales, de empuje y combinadas. Los rodamientos de agujas radiales están diseñados para soportar cargas radiales, mientras que los rodamientos de agujas axiales están diseñados para soportar cargas axiales. Los rodamientos de agujas radiales y axiales combinados están diseñados para soportar cargas radiales y axiales. En términos de mantenimiento, los rodamientos de agujas tienen requisitos de mantenimiento relativamente bajos. Usualmente están lubricado con grasa o aceite, y el lubricante debe revisarse y reponerse según sea necesario. Además, deben mantenerse limpios y ordenados para garantizar su correcto funcionamiento. En general, los rodamientos de agujas son rodamientos de rodillos versátiles y duraderos que son ideales para una variedad de aplicaciones. Presentan una gran capacidad de carga y requisitos mínimos de espacio, y están disponibles en una variedad de diseños para adaptarse a diferentes necesidades de aplicación.

rodamiento de agujas

En comparación con los rodamientos ordinarios, los rodamientos de agujas tienen una altura y un espacio de sección transversal más pequeños, una mayor capacidad de carga y una rigidez significativamente mejorada. Los rodamientos de agujas son capaces de soportar de 2 a 8 veces más carga que los rodamientos de bolas o equivalentes a los rodamientos de rodillos cilíndricos del mismo diámetro de eje. Al mismo tiempo, los rodamientos de agujas son adecuados para movimientos oscilantes debido a la pequeña fuerza de inercia causada por la rotación. Adecuado para diseños de máquinas pequeñas y livianas, y también se puede usar para reemplazar cojinetes deslizantes. El conjunto de jaula y rodillos de agujas es el tipo principal de rodamiento de agujas, que incluye un rodillo de agujas y una jaula mecánica que lo soporta. En el diseño miniaturizado que requiere espacio, a menudo se usa en compresores alternativos y cojinetes de biela de motores pequeños. En particular, el diseño de la jaula se puede utilizar en entornos con grandes cambios de velocidad, aceleración y desaceleración, altas temperaturas y malas condiciones de lubricación.

Ventajas de los rodamientos de bolas.

Las ventajas de los rodamientos de bolas son una estabilidad relativa, un par de arranque y funcionamiento reducido, una pérdida de potencia baja y una alta eficiencia. Sin embargo, su desventaja es la menor capacidad de carga para su tamaño. Las aplicaciones incluyen motores de pequeña potencia, transmisiones de automóviles y tractores, transmisiones de máquinas herramienta, maquinaria y herramientas en general.

Gran capacidad de carga

Un rodamiento de bolas es un rodamiento que puede soportar cargas axiales y radiales. Soporta la carga haciendo rodar bolas esféricas entre los anillos interior y exterior. En comparación con otros rodamientos, los rodamientos de bolas tienen una mayor capacidad de carga y pueden soportar cargas mayores, lo que hace que el movimiento mecánico sea estable.

Operación flexible

Debido a que los rodamientos de bolas están sostenidos por bolas rodantes, su flexibilidad de operación es mayor. En el movimiento mecánico, puede soportar un cierto ángulo de desviación, lo que permite que las piezas mecánicas se muevan en diferentes direcciones, mejorando así la operatividad del movimiento mecánico.

Fáciles de instalar

La estructura de los rodamientos de bolas es relativamente simple y fácil de instalar. Simplemente coloque el rodamiento de bolas en el asiento del rodamiento del equipo y asegúrelo con una tuerca de fijación o un retenedor roscado. En comparación con otros métodos de instalación con estructuras de soporte complejas, la instalación de rodamientos de bolas es más sencilla y cómoda.

Durable

Las superficies de los anillos interior y exterior del rodamiento de bolas están hechas de acero de alta calidad, por lo que es muy resistente al desgaste. Todavía puede mantener un buen rendimiento durante el funcionamiento a largo plazo en movimientos mecánicos y no es fácil dañadas, lo que aumenta la vida útil de los rodamientos de bolas.

Ahorra espacio

Los rodamientos de bolas ocupan menos espacio que otros rodamientos. Para rodamientos con las mismas especificaciones, el diámetro exterior del rodamiento de bolas es menor, lo que puede ahorrar espacio. En el diseño de equipos mecánicos, los rodamientos de bolas pueden brindar posibilidades para la estructura compacta del equipo.

Ventajas de los rodamientos de bolas.

Ventajas de los rodamientos de agujas

Los rodamientos de agujas tienen las ventajas de una pequeña resistencia a la fricción, un bajo consumo de energía y una alta eficiencia mecánica. Sin embargo, tienen la desventaja de ser relativamente caros y producir ruido que otros rodamientos. Las aplicaciones incluyen compresores, transmisiones, bombas, convertidores de par y sistemas de suspensión. Los rodamientos de agujas son duraderos, compactos y livianos y, a menudo, se prefieren a los rodamientos de bolas cuando el espacio es limitado.

Bajo costo de mantenimiento

La mayoría de los rodamientos de agujas no requieren mantenimiento diario, semanal o incluso mensual. Sin embargo, es necesario mantenerlos bien lubricados. Esto significa elegir el tipo de lubricante correcto y asegurarse de que la cantidad correcta de lubricante cubra los elementos rodantes del rodamiento (rodillos de agujas). La lubricación adecuada también es fundamental para mantener alejados la suciedad y los residuos y proteger los rodamientos de la corrosión. También es importante saber cuándo lubricar y cuánto lubricante usar. Las mejores soluciones suelen pasar por la instalación de un sistema de lubricación automática para que los rodamientos reciban la cantidad adecuada de lubricante en el momento adecuado.

Excelente capacidad de carga axial y radial

Los rodamientos de agujas industriales también pueden soportar elevadas cargas axiales y radiales. Esto es diferente de los rodamientos de bolas, que normalmente se utilizan en aplicaciones que no requieren altos requisitos de carga axial y radial. Las cargas axiales, a veces llamadas cargas de empuje, son fuerzas aplicadas paralelamente al eje, mientras que las cargas radiales se aplican perpendiculares al eje. Los rodamientos de agujas soportan cargas elevadas en la superficie de montaje (dirección axial) y en dirección radial y, por lo tanto, tienen excelentes capacidades de carga axial y radial.

Excelente rigidez

La rigidez se refiere a la capacidad de un material para mantener su forma sin deformarse, doblarse o romperse cuando se aplican fuerzas externas elevadas. Los rodamientos de agujas industriales tienen una rigidez excelente e incluso una pequeña cantidad de deformación elástica en el rodamiento de agujas generalmente no afecta su funcionamiento. El uso de rodamientos rígidos en aplicaciones de ajuste apretado con cargas axiales y radiales elevadas ayuda a proteger las superficies de contacto y las piezas adyacentes de la fricción y el desgaste excesivo. La rigidez variará según el tamaño del rodamiento y el tipo de rodamiento de agujas utilizado. Siempre se deben considerar factores como el espacio físico que debe ocupar el rodamiento y las cargas axiales y radiales que debe soportar. Aumentar el número de rodillos de agujas utilizados aumentará la rigidez.

Ideal para aplicaciones de alta velocidad

Los rodamientos de bolas generan menos fuerza centrífuga en aplicaciones de alta velocidad. Esto aumenta la fricción, provocando que el rodamiento de bolas se sobrecaliente y eventualmente se rompa. Por el contrario, los rodamientos de agujas producen fuerzas centrífugas más altas a altas velocidades de rotación porque las agujas son más largas y pesadas que las bolas de los rodamientos de bolas. Los rodamientos de agujas también producen una alta rotación y no se sobrecalientan a altas velocidades, lo que los hace ideales para aplicaciones de alta temperatura.

Bajo coeficiente de fricción

La fricción ocurre cuando un determinado material o superficie encuentra resistencia al deslizarse, moverse o frotar contra otro material o superficie. El coeficiente de fricción es la relación entre la fricción entre dos materiales y la fuerza normal que los mantiene unidos. Un bajo coeficiente de fricción significa baja resistencia entre dos superficies. Los rodamientos de agujas tienen un bajo coeficiente de fricción durante el funcionamiento. Esto significa que la fricción es muy baja, por lo que los rodamientos no se sobrecalientan. Esto también significa que los rodamientos no requieren mucha lubricación para controlar la fricción entre las superficies de contacto.

Excelentes propiedades mecánicas

Por último, las propiedades mecánicas varían según el material del que esté fabricado el rodamiento. Sin embargo, en la mayoría de los casos, los fabricantes de rodamientos tratan térmicamente los rodamientos de agujas para mejorar sus propiedades mecánicas. El tratamiento térmico puede mejorar la resistencia, durabilidad, dureza, ductilidad, elasticidad y resistencia al desgaste de los rodamientos. Dado que el rodamiento estará en contacto con otros metales, aumentar su dureza, resistencia a la tracción, ductilidad y resistencia al desgaste mediante un tratamiento térmico puede ayudar a extender la vida útil del rodamiento y al mismo tiempo proteger las superficies de contacto. Esto hace que los rodamientos sean más fuertes y duraderos, duren más y requieran menos reemplazos.

Desventajas de los rodamientos de bolas.

La principal desventaja de los rodamientos de bolas es que tienden a desgastarse con el tiempo. Los elementos rodantes de un rodamiento de bolas eventualmente se desgastarán y, cuando las piezas comienzan a desgastarse, el rodamiento puede hacer ruido. Además, si un rodamiento de bolas se expone a calor o frío extremos, puede volverse quebradizo, provocando que el rodamiento se agriete y se rompa, provocando que falle. Los rodamientos de bolas también son susceptibles a la contaminación, lo que puede provocar que se obstruyan y no puedan girar suavemente. Si los rodamientos no se lubrican regularmente, harán ruido y comenzarán a vibrar, provocando fallas prematuras en los rodamientos. Por último, los rodamientos de bolas pueden resultar costosos de reemplazar y mantener. Pueden ser difíciles de instalar y requerir herramientas y habilidades especiales para instalarlos, lo que puede aumentar el costo de reemplazarlos. Además, requieren un mantenimiento regular, como lubricación y limpieza, lo que aumenta el coste total de propiedad.

Desventajas de los rodamientos de bolas.

Desventajas de los rodamientos de agujas

Los rodamientos de agujas pueden resultar muy caros. Si la lubricación no se mantiene adecuadamente, puede dañarse fácilmente. Si se utiliza un rodamiento de agujas en una aplicación sin el soporte adecuado, puede desgastarse prematuramente. Además, los rodamientos de agujas son susceptibles a cargas de impacto y pueden dañarse fácilmente si se someten a una fuerza excesiva. Los rodamientos de agujas requieren una alineación precisa para funcionar correctamente, pero esto puede resultar difícil de lograr en algunas aplicaciones.

Desventajas de los rodamientos de agujas

Aplicaciones de rodamientos de bolas

Los rodamientos de bolas reducen la fricción rotacional y soportan cargas radiales y axiales en diferentes aplicaciones. Los rodamientos de bolas se encuentran comúnmente en robots, motores eléctricos, bombas, ventiladores, compresores y otra maquinaria rotativa para soportar ejes giratorios y reducir la fricción entre el eje y sus componentes. También se utilizan en sistemas transportadores y componentes de automoción. Además, los rodamientos de bolas se utilizan en patinetas, patines en línea y otros productos recreativos. Los rodamientos de bolas también se encuentran en muchos productos de consumo, como electrodomésticos, juguetes y herramientas. Los rodamientos de bolas también se utilizan en equipos médicos y dentales de alto rendimiento, como taladros dentales y equipos de imágenes médicas. Los rodamientos de bolas también se utilizan en muchas máquinas industriales, como máquinas herramienta, bombas, compresores y sistemas transportadores.

Aplicaciones de rodamientos de bolas

Aplicaciones de los rodamientos de agujas.

Los rodamientos de agujas se utilizan comúnmente en aplicaciones automotrices, aeroespaciales e industriales. Estos rodamientos están diseñados para brindar soporte a ejes giratorios y oscilantes y se utilizan en una variedad de aplicaciones. En aplicaciones automotrices, los rodamientos de agujas se utilizan en transmisiones, embragues, diferenciales, sistemas de dirección asistida y otros componentes de la línea motriz. En las cajas de cambios, los cojinetes de agujas se utilizan para reducir la fricción y el desgaste de los componentes y reducir la potencia necesaria para accionar la caja de cambios. En los embragues, los rodamientos de agujas se utilizan para reducir el desgaste y la fricción en los discos del embrague, haciéndolos durar más y proporcionando un funcionamiento más suave. En aplicaciones aeroespaciales, los rodamientos de agujas se utilizan en motores de aviones, trenes de aterrizaje y superficies de control. En los motores, los rodamientos de agujas se utilizan para reducir la fricción y el desgaste de los cigüeñales y otras piezas giratorias, lo que ayuda a mejorar la eficiencia y el rendimiento del motor. En el tren de aterrizaje, se utilizan cojinetes de agujas para reducir la fricción y el desgaste de los componentes de la suspensión y proporcionar una marcha más suave. En las superficies de control, se utilizan cojinetes de agujas para reducir la fricción y el desgaste de los actuadores, lo que permite un mejor control de la aeronave.

Aplicaciones de los rodamientos de agujas.

Si tiene preguntas sobre rodamientos de bolas y rodamientos de agujas o necesita ayuda Seleccionar el mejor rodamiento de agujas. Para su aplicación, comuníquese con Aubearings. Establecidos hace más de veinte años, somos un fabricante de rodamientos con certificación ISO 9001 e IATF 16949 y nos especializamos en todo tipo de rodamientos. Contáctenos hoy para conocer nuestras capacidades y diseños de rodamientos o para solicitar una cotización.