La velocidad de rotación del rodamiento está limitada principalmente por el aumento de temperatura causado por la fricción y el calor en el interior del rodamiento. Cuando la velocidad de rotación supera un determinado límite, el rodamiento no podrá seguir girando debido a quemaduras, etc.
La velocidad límite de un rodamiento se refiere al valor límite al que puede girar continuamente sin generar calor por fricción que pueda provocar quemaduras.
Por lo tanto, la velocidad límite del rodamiento depende de varios factores, como el tipo, el tamaño y la precisión del rodamiento, así como el método de lubricación, la calidad y la cantidad del lubricante, el material y el tipo de jaula, y las condiciones de carga.
La velocidad límite dada por el fabricante de rodamientos generalmente se refiere a la velocidad más alta que puede alcanzarse en las condiciones acordadas, como:
- La tolerancia del rodamiento es de nivel 0;
- El juego del rodamiento es grupo 0;
- La carga de apoyo es 10% de la carga nominal;
- Las condiciones de lubricación y refrigeración son normales;
- Los rodamientos radiales sólo soportan cargas radiales, y los rodamientos axiales sólo soportan cargas axiales;
- La temperatura del anillo exterior no supera los 100°C, etc.
- El rango de velocidades requerido por la aplicación ayudará a determinar qué tipo de rodamiento utilizar.
Los catálogos de productos de la mayoría de los fabricantes de rodamientos proporcionan el valor de la velocidad límite de sus productos. La práctica ha demostrado que es mejor trabajar a una velocidad inferior a 90% de la velocidad límite.
Selección del tipo de rodamiento en función de la velocidad de rotación
A. Los rodamientos de bolas tienen una velocidad límite y una precisión de rotación mayores que los rodamientos de rodillos, por lo que deben preferirse los rodamientos de bolas a altas velocidades.
B. Bajo la condición del mismo diámetro interior, cuanto menor sea el diámetro exterior, más pequeños serán los elementos rodantes, y menor será la fuerza de inercia centrífuga ejercida por los elementos rodantes sobre la pista de rodadura exterior durante el funcionamiento, por lo que es adecuado para trabajar a velocidades más altas.
Por lo tanto, a altas velocidades, deben seleccionarse rodamientos con diámetros exteriores más pequeños en la misma serie de diámetros. Si se utiliza un rodamiento con un diámetro exterior menor y la capacidad de carga no puede cumplir los requisitos, se puede instalar el mismo rodamiento en paralelo o considerar una serie amplia de rodamientos.
C. El material y la estructura de la jaula tienen una gran influencia en la velocidad del rodamiento. La jaula maciza permite mayores velocidades de rotación que la jaula estampada, y la jaula maciza de bronce permite mayores velocidades de rotación. Generalmente, los rodamientos rígidos a bolas, los rodamientos de contacto angular y los rodamientos de rodillos cilíndricos deben utilizarse en situaciones de trabajo de mayor velocidad; en situaciones de trabajo de menor velocidad, pueden utilizarse los rodamientos de rodillos cónicos. La velocidad límite de los rodamientos de rodillos cónicos suele ser aproximadamente 65% de la de los rodamientos rígidos de bolas, 70% de la de los rodamientos de rodillos cilíndricos y 60% de la de los rodamientos de bolas de contacto angular. Los rodamientos axiales de bolas tienen una velocidad límite baja y sólo pueden utilizarse en aplicaciones de baja velocidad.
Factores que afectan a la velocidad del rodamiento
Los factores que afectan a la velocidad límite de rodamiento son
- El tamaño de la carga externa;
- dirección de la fuerza;
- Tipo de lubricante, cantidad de lubricante;
- La precisión de fabricación del rodamiento se refiere al nivel de tolerancia del rodamiento y al tamaño del juego del rodamiento.
Sin embargo, el factor más importante es la temperatura de funcionamiento o del lubricante permitida por el material del rodamiento.
Las velocidades límite de los distintos tipos de rodamientos figuran en la tabla de tamaños y rendimientos de rodamientos del "Catálogo de productos de rodamientos". Se determinan en las condiciones de lubricación por aceite y lubricación por grasa, respectivamente. Su ámbito de aplicación es:
1. Rodamientos de tolerancia de grado estándar (G);
2. Los rodamientos radiales sólo soportan cargas radiales y los rodamientos axiales sólo soportan cargas axiales;
3. P es inferior o igual a 0,1C (C es la capacidad de carga dinámica básica del rodamiento);
4. Eje rígido y asiento del cojinete;
5. Las condiciones de lubricación y refrigeración son normales. Cuando el rodamiento funciona bajo condiciones de carga con P mayor o igual a 0,1C, la tensión de contacto entre la superficie de contacto de la pista de rodadura y los elementos rodantes aumenta, haciendo que la temperatura de funcionamiento del rodamiento aumente y el rendimiento del lubricante se deteriore relativamente. Por lo tanto, la velocidad límite del rodamiento disminuirá en consecuencia.
Método de selección del ajuste del rodamiento
Cuando realizamos el mantenimiento diario o nos dedicamos al diseño mecánico, es crucial seleccionar razonable y correctamente la coordinación de rodamientos. La selección correcta de la coordinación de rodamientos está estrechamente relacionada con garantizar el funcionamiento normal de la máquina, prolongar la vida útil del rodamiento y aprovechar al máximo la capacidad de carga del rodamiento.
●Si la virola está girando.
Cuando el anillo interior o exterior del rodamiento funciona como anillo giratorio, debe utilizarse un ajuste ligeramente apretado. El grado de interferencia debe ser tal que la superficie de contacto no se "arrastre" bajo la carga de trabajo, ya que una vez que se produce el arrastre, la superficie de contacto se desgastará provocando el deslizamiento. Cuanto mayor sea la velocidad del anillo, más grave será el desgaste.
Tipo de carga.
Los anillos que soportan cargas locales deben elegir un ajuste de transición holgado o un ajuste con una separación pequeña para que el par de fricción entre las pistas de rodadura del anillo pueda impulsar al anillo a girar, de modo que el anillo pueda someterse a esfuerzos uniformes y prolongar la vida útil del rodamiento.
La férula que soporta la carga cíclica debe elegir un ajuste de interferencia o un ajuste de transición más ajustado. El grado de interferencia debe ser tal que no provoque arrastre en la superficie de contacto de la férula y el eje o el orificio del alojamiento. Cuando se somete a cargas oscilantes, los requisitos de ajuste son iguales o ligeramente más flojos que los de las cargas cíclicas.
Otros factores que afectan al ajuste de los rodamientos
●Influencia de la temperatura de funcionamiento.
Cuando el rodamiento está funcionando, debido a la influencia del calentamiento por fricción y otras fuentes de calor, la temperatura de la virola es superior a la temperatura de sus piezas de contacto. La dilatación térmica del anillo interior hará que se afloje su ajuste con el gorrón, mientras que la dilatación térmica del anillo exterior hará que se apriete su ajuste con el agujero del alojamiento.
●Influencia de la precisión y la velocidad de rotación.
Para los rodamientos que soportan cargas mayores y requieren una mayor precisión de rotación, para eliminar los efectos de la deformación elástica y la vibración, deben evitarse los ajustes con holgura. En los rodamientos para cargas ligeras de algunas máquinas-herramienta de precisión, para evitar la influencia del error de forma del eje en la precisión del rodamiento, se suelen utilizar ajustes con holgura. En general, se considera que cuanto mayor sea la velocidad de rotación del rodamiento, más ajustado debe ser el ajuste.
●Condiciones de montaje y desmontaje de rodamientos.
Teniendo en cuenta la comodidad del montaje y desmontaje de los rodamientos, debe utilizarse un ajuste holgado. Esto es especialmente importante para los rodamientos grandes y extragrandes utilizados en maquinaria pesada. Si se requiere un montaje y desmontaje fácil y un ajuste apretado, se pueden utilizar rodamientos separados, o rodamientos con un agujero cónico en el anillo interior, un manguito de fijación y una ranura de alivio.
