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Lo que debe saber sobre los rodamientos de empuje
Al comprar un rodamiento de empuje, todos soñamos con su buen funcionamiento a largo plazo. El truco consiste en seleccionar el cojinete de empuje correcto, instalarlo correctamente y realizar el mantenimiento y la lubricación adecuados. En este blog, Aubearing le brindará información sobre los rodamientos de empuje y le brindará consejos constructivos para que compre el rodamiento de empuje correcto.
¿Qué es un cojinete de empuje?
Cojinetes de empuje son un tipo común de rodamientos. Se componen principalmente de anillos de asiento, anillos de eje, elementos rodantes y componentes de jaula. Están especialmente diseñados para soportar cargas axiales (es decir, fuerzas aplicadas paralelas al eje). El cojinete de empuje es un tipo de cojinete separado. El anillo del eje, el anillo del asiento, la jaula y los elementos rodantes están separados entre sí. El anillo del eje es un casquillo que coincide con el eje y el anillo del asiento es un casquillo que coincide con el orificio del asiento del rodamiento, con un espacio entre este y el eje. La función principal de los cojinetes de empuje es reducir la fricción y soportar cargas axiales en los ejes giratorios. La estructura de los cojinetes de empuje les permite proporcionar una alta rigidez y mantener la rotación de los componentes que soportan. Para los sistemas mecánicos, la precisión y la rigidez son cruciales. Esto convierte a los rodamientos de empuje en uno de los componentes clave en diversas industrias, como la automovilística, la aeroespacial y la industrial.
Materiales para cojinetes de empuje
Acero al cromo: El principal material utilizado en rodamientos de bolas de empuje Es acero al cromo. El acero al cromo es un acero de aleación endurecido con requisitos muy estrictos en cuanto a la uniformidad de la composición química, el contenido y distribución de inclusiones no metálicas y la distribución de carburos. Es uno de los tipos de acero más estrictos en toda la producción de acero. , también es un material comúnmente utilizado en cojinetes de empuje. El acero al cromo tiene alta resistencia al desgaste y capacidad de carga, y es adecuado para entornos de trabajo en condiciones de carga media, alta velocidad y alto calor. Desventajas: susceptible a la corrosión.
Acero inoxidable: El acero inoxidable tiene buena resistencia a la corrosión y alta resistencia, y es adecuado para su uso en entornos hostiles como altas temperaturas, ácidos fuertes y álcalis. Desventajas: el acero inoxidable tiene alta densidad y un precio relativamente alto.
Cerámica: La cerámica tiene las ventajas de peso ligero, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, alta dureza, etc., y es adecuada para aplicaciones de alta velocidad, alta temperatura y alta carga. Desventajas: el precio es relativamente alto.
Politetrafluoroetileno: El politetrafluoroetileno es un material polimérico incoloro, inodoro, no tóxico y no contaminante con excelente resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión química y bajo coeficiente de fricción. Sin embargo, el PTFE tiene baja densidad y baja resistencia, por lo que no es adecuado para aplicaciones de carga pesada.
Según el sentido de rotación, se puede dividir en cojinetes axiales unidireccionales y bidireccionales. Los rodamientos axiales de bolas unidireccionales solo pueden soportar cargas axiales en una dirección, no pueden limitar el desplazamiento radial del eje y tienen una velocidad límite muy baja. Los rodamientos axiales de bolas bidireccionales pueden soportar cargas axiales en ambas direcciones y limitar el desplazamiento axial en ambas direcciones.
Según la clasificación de la aplicación, se pueden dividir en rodamientos axiales de bolas y rodamientos axiales de rodillos. Los rodamientos axiales se dividen en rodamientos axiales de bolas y rodamientos axiales de rodillos.
Rodamientos axiales de bolas
Los rodamientos axiales de bolas se dividen en rodamientos axiales de bolas y rodamientos axiales de bolas de contacto angular. Se componen de arandelas con pistas de rodadura, bolas y componentes de jaula. El anillo de pista que coincide con el eje se llama anillo de eje, y el anillo de pista que coincide con la carcasa se llama anillo de asiento. El rodamiento axial de bolas de dos vías hace coincidir el anillo central con el eje. Los rodamientos unidireccionales pueden soportar cargas axiales unidireccionales y los rodamientos bidireccionales pueden soportar cargas axiales bidireccionales. Los rodamientos con una superficie de montaje esférica del anillo de asiento tienen propiedades de autoalineación, lo que puede reducir el impacto de los errores de instalación. Estos cojinetes se utilizan principalmente en mecanismos de dirección de automóviles y husillos de máquinas herramienta. Los siguientes son comúnmente utilizados especificaciones del rodamiento de bolas de empuje:
Rodamientos axiales de bolas unidireccionales: series 51100, 51200, 51300, 51400.
Rodamientos axiales de bolas bidireccionales: series 52200, 52300, 52400.
Rodamientos axiales de bolas de contacto angular: series 234400, 234700, 562000, 562900.
Rodamientos de rodillos de empuje
Los rodamientos de rodillos de empuje se utilizan para soportar cargas radiales y de eje combinadas donde la carga axial es el componente principal, pero la carga radial no debe exceder el 55% de la carga axial. En comparación con otros rodamientos de rodillos axiales, este tipo de rodamiento tiene un factor de fricción más bajo, una velocidad de rotación más alta y un rendimiento de alineación automática. Los rodamientos axiales de rodillos se dividen en rodamientos axiales de rodillos cilíndricos, rodamientos axiales de rodillos a rótula, rodamientos axiales de rodillos cónicos y rodamientos axiales de agujas. Los rodamientos axiales de rodillos cilíndricos se utilizan principalmente en plataformas de perforación petrolera y maquinaria de fabricación de hierro y acero. Los rodamientos axiales de rodillos autoalineantes se utilizan principalmente en generadores hidráulicos, motores verticales, ejes de hélice para barcos, grúas torre, extrusoras, etc. Usos principales de los rodamientos axiales de rodillos cónicos: Unidireccionales: ganchos de grúa, pivotes para plataformas de perforación petrolera. Bidireccional: laminadores de acero. Cuello de rodillo.
Los rodamientos axiales de rodillos cilíndricos tipo 80000, los rodamientos axiales de rodillos cónicos tipo 90000 y los rodamientos axiales de agujas tipo AXK pueden soportar cargas axiales unidireccionales. Tienen mucha mayor capacidad de carga axial que los rodamientos axiales de bolas, además son rígidos y ocupan poco espacio axial. Los rodamientos axiales de rodillos cilíndricos y los rodamientos axiales de agujas son adecuados para aplicaciones de baja velocidad. La velocidad de los rodamientos axiales de rodillos cónicos es ligeramente mayor que la de los rodamientos axiales de rodillos cilíndricos.
¿Cómo funcionan los cojinetes de empuje?
El principio de funcionamiento de los rodamientos axiales se basa en la carga de cargas axiales y la reducción de la fricción entre las partes móviles de un reloj mecánico. Tomemos como ejemplo un rodamiento de empuje típico, número de modelo F10-18M.
El F10-18M consta de una arandela fija, una arandela giratoria, una bola y una jaula. Entre las dos arandelas se encuentran los elementos rodantes: bolas, en este caso bolas. Cuando se aplica una carga axial, el rodamiento F10-18M permanece estacionario, está conectado a la carcasa, fijado al eje y gira. Los elementos rodantes situados entre estas arandelas facilitan esta rotación. Su principal tarea es reducir la fricción que se produce durante esta rotación. La composición del material del F10-18M es un factor clave. Las arandelas y los elementos rodantes F10-18M generalmente se construyen con acero al cromo endurecido para brindar durabilidad y resistencia al desgaste en condiciones de alta presión. Este diseño minimiza fricción y ayuda a prolongar la vida útil y la eficiencia del sistema mecánico instalado. Además, los rodamientos de empuje F10-18M están diseñados para lograr un movimiento de rotación suave y consistente, lo cual es fundamental en todo, desde máquinas simples hasta transmisiones automotrices complejas. Al seleccionar rodamientos de empuje como el F10-18M, se deben considerar factores como el tamaño de la carga axial, la velocidad de rotación del eje y las condiciones ambientales. Los ingenieros y diseñadores deben considerar cuidadosamente estos parámetros para garantizar un rendimiento y una vida útil óptimos del rodamiento de empuje en la aplicación prevista.
Instalar el cojinete de empuje
Aunque la operación de instalación de los rodamientos de empuje es relativamente simple, a menudo ocurren errores durante el mantenimiento real, es decir, el anillo apretado y el anillo flojo del rodamiento se instalan en posiciones incorrectas. Como resultado, el rodamiento pierde su función y el muñón se desgasta rápidamente. El anillo apretado está instalado en el extremo de la parte estacionaria, es decir, está mal ensamblado. El anillo interior del anillo apretado tiene un ajuste transitorio con el muñón. Cuando el eje gira, el anillo apretado se acciona y se produce fricción con la cara del extremo de la parte estacionaria. Cuando se aplica una fuerza axial (Fx), el par de fricción será mayor que el par de resistencia de ajuste del diámetro interior, lo que dará como resultado el anillo de apriete. Las superficies de contacto del anillo y el eje se ven obligadas a girar, agravando el desgaste del muñón.
Al instalar un cojinete de empuje, se debe verificar la verticalidad del anillo del eje y la línea central del eje. El método consiste en fijar el indicador de cuadrante en la cara del extremo de la carcasa de la caja, de modo que la cabeza de contacto del dial esté en la pista de rodadura del anillo del eje del rodamiento mientras gira el rodamiento, mientras se observa el puntero del indicador de cuadrante. Si el puntero está desviado, significa que el anillo del eje y la línea central del eje no son perpendiculares. Cuando el orificio en la carcasa de la caja es profundo, también se puede utilizar un indicador de cuadrante extendido para la inspección. Cuando un rodamiento de empuje se instala correctamente, su anillo de asiento puede adaptarse automáticamente al rodamiento de los elementos rodantes para garantizar que los elementos rodantes estén ubicados en las pistas de rodadura superior e inferior. Si se instala al revés, el rodamiento no sólo no funcionará correctamente, sino que también las superficies de contacto se desgastarán gravemente. Dado que la diferencia entre el anillo del eje y el anillo del asiento no es muy obvia, se debe tener especial cuidado durante el montaje para evitar cometer errores. Además, se debe dejar un espacio de 0.2 a 0.5 mm entre el anillo del asiento del rodamiento de empuje y el orificio del asiento del rodamiento para compensar los errores causados por el procesamiento e instalación incorrectos de las piezas. Cuando el centro del anillo del rodamiento se desvía durante el funcionamiento, este espacio garantizará que se ajuste automáticamente para evitar el contacto y la fricción, lo que le permitirá funcionar normalmente. De lo contrario, se producirán daños graves al rodamiento.
¿Cuál es el lubricante para cojinetes de empuje?
La lubricación de los cojinetes de empuje es fundamental para su funcionamiento eficiente y su vida útil. La selección del lubricante depende de varios factores, incluidas las condiciones de funcionamiento de los rodamientos, la carga, la velocidad, la temperatura y el entorno de servicio. Generalmente, existen dos tipos principales de lubricantes utilizados en los rodamientos de empuje:
1 – Lubricación con aceite: el aceite se utiliza normalmente en aplicaciones de velocidad normal a alta. Se puede aplicar de diversas formas, incluidos métodos directos (como baños de aceite, neblinas de aceite y pulverizaciones de aceite) o métodos indirectos (como sistemas de circulación de aceite). El aceite no sólo reduce la fricción y el desgaste, sino que también ayuda a enfriar los rodamientos eliminando el calor. El tipo específico de aceite (como aceites minerales, sintéticos o mezclados) se selecciona según la temperatura de funcionamiento, la velocidad y las condiciones de carga.
2 – Lubricación con grasa: La grasa es un lubricante para cojinetes de empuje de uso común para aplicaciones donde la alta velocidad no es un factor crítico. Es una mezcla de aceite y espesantes, a menudo con aditivos añadidos para mejorar las características de rendimiento, como la resistencia a la oxidación, la corrosión y la resistencia a altas temperaturas. Cuando se requiere un mantenimiento mínimo, se prefiere la grasa, ya que tiende a durar más y actúa como sello para evitar la entrada de contaminantes. El tipo específico de grasa se selecciona en función de los requisitos de aplicación del rodamiento.
Guía de selección de cojinetes de empuje
Capacidad de carga
La carga del rodamiento es un parámetro muy importante en la selección de rodamientos axiales unidireccionales. Primero, determine la fuerza radial y la fuerza axial que soporta el rodamiento y luego seleccione el modelo y tamaño de rodamiento correspondientes de acuerdo con la tabla de capacidad de carga del rodamiento. La capacidad de carga del cojinete de empuje debe coincidir con la carga real y, en general, se debe seleccionar una especificación mayor que la carga real.
velocidad de rotación
Al seleccionar un rodamiento axial de bolas unidireccional, también se debe considerar la velocidad de rotación. De acuerdo con las propiedades relacionadas de la velocidad del rodamiento y la estructura y el material del rodamiento, la velocidad nominal del rodamiento y el tamaño del diámetro de la bola del rodamiento deben determinarse durante la selección para garantizar que el rodamiento pueda funcionar normalmente a la velocidad especificada. En términos generales, la velocidad permitida de los rodamientos axiales de bolas no debe ser mayor que el valor nominal.
Error de redondez y excentricidad.
Al seleccionar rodamientos axiales de bolas unidireccionales, también se deben considerar el error de redondez y la excentricidad del rodamiento. Si el error de redondez y la excentricidad del rodamiento son demasiado grandes, provocará que el rodamiento produzca vibraciones y ruidos durante el funcionamiento, e incluso dañará el rodamiento. Por lo tanto, es necesario prestar atención al error de redondez y a la excentricidad del rodamiento durante el proceso de selección, y seleccionar rodamientos con el menor error y excentricidad posibles.
Condiciones ambientales:
Se deben seleccionar cojinetes de empuje que sean adecuados para las condiciones ambientales. Por ejemplo, en condiciones ambientales como alta temperatura, alta velocidad y alta carga, se deben seleccionar rodamientos de empuje que sean resistentes a alta temperatura, alta velocidad y alta carga. Los rodamientos generarán calor durante el funcionamiento. Si la temperatura es demasiado alta o la humedad es demasiado alta, afectará la vida útil de los rodamientos e incluso dañará los rodamientos.
Instalación y mantenimiento:
Al instalar y mantener los rodamientos axiales de bolas, se debe tener cuidado de mantenerlos limpios, lisos y correctamente instalados.
Problemas de coincidencia: La coincidencia de los rodamientos axiales de bolas y las piezas coincidentes también es muy importante, como la coincidencia de ejes, orificios coincidentes, etc., para que los rodamientos y las piezas encajen bien.
Conclusión
Al seleccionar rodamientos axiales de bolas, debe considerar completamente las necesidades reales, seleccionar las especificaciones apropiadas de acuerdo con las necesidades y prestar atención a los problemas de instalación y mantenimiento, para garantizar el uso normal y la vida útil de los rodamientos.