{"id":8042,"date":"2023-07-17T16:19:49","date_gmt":"2023-07-17T08:19:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/?p=8042"},"modified":"2025-08-06T20:54:37","modified_gmt":"2025-08-06T12:54:37","slug":"factores-de-diseno-de-los-rodamientos-de-bolas-de-ranura-profunda-de-alta-velocidad","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/es\/high-speed-deep-goove-ball-bearing-design-factors\/","title":{"rendered":"Factores de dise\u00f1o de los rodamientos r\u00edgidos de bolas de alta velocidad"},"content":{"rendered":"

Con el r\u00e1pido desarrollo de los coches h\u00edbridos y el\u00e9ctricos, los requisitos medioambientales exigen que los motores el\u00e9ctricos sean m\u00e1s peque\u00f1os y ligeros. Los motores el\u00e9ctricos m\u00e1s peque\u00f1os reducir\u00e1n la potencia de salida, pero para garantizar que tengan la misma o mayor potencia de salida que los motores actuales, se necesitan velocidades de motor m\u00e1s altas. Este art\u00edculo analiza y optimiza rodamientos r\u00edgidos a bolas<\/mark><\/em><\/a> <\/strong><\/span>utilizados en motores el\u00e9ctricos para soportar velocidades superiores a 30.000 rpm, que es 1,5 veces la velocidad l\u00edmite actual de los rodamientos.<\/p>\n\n\n\n

An\u00e1lisis de los factores de influencia:<\/h2>\n\n\n\n

1) Lubricaci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n

La lubricaci\u00f3n por aceite se utiliza para garantizar una lubricaci\u00f3n suficiente de las piezas internas de los rodamientos. Sin embargo, debido a la rotaci\u00f3n a alta velocidad de los elementos rodantes y la jaula, una gran cantidad de aceite lubricante se desplazar\u00e1 hacia la direcci\u00f3n del di\u00e1metro exterior del rodamiento bajo la acci\u00f3n de la fuerza centr\u00edfuga, y la lubricaci\u00f3n entre el anillo interior y los elementos rodantes o entre los elementos rodantes y la jaula puede no ser suficiente. Una lubricacion insuficiente puede hacer que las partes internas del rodamiento se peguen y provocar el agarrotamiento del rodamiento. El aumento de la cantidad de aceite lubricante incrementar\u00e1 la resistencia causada por la agitaci\u00f3n del aceite lubricante, lo que provocar\u00e1 un aumento del par.<\/p>\n\n\n\n

\"rodamiento<\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Estado interno de los rodamientos en funcionamiento a alta velocidad:<\/p>\n\n\n\n

2) Fricci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n

Fricci\u00f3n entre la bola y la superficie de la pista de rodadura
\nCuando el rodamiento r\u00edgido de bolas gira, la fricci\u00f3n de deslizamiento entre la bola y la superficie de la pista de rodadura es proporcional a la velocidad del rodamiento. En condiciones de velocidad normal, la influencia de la fricci\u00f3n por deslizamiento puede ignorarse. Sin embargo, el control de la fricci\u00f3n entre la bola y la superficie de la pista de rodadura es muy importante en condiciones de ultra-alta velocidad, ya que el aumento repentino de la fuerza de fricci\u00f3n puede causar un aumento de la generaci\u00f3n de calor del rodamiento.<\/p>\n\n\n\n

Fricci\u00f3n entre el bal\u00f3n y la jaula
\nLos rodamientos r\u00edgidos a bolas se suelen utilizar con jaulas onduladas de acero estampado y jaulas de pl\u00e1stico en forma de corona. La jaula de acero estampado se fabrica remachando dos semiarmazones en forma de media onda con una estructura de cavidades para bolas. La jaula de pl\u00e1stico en forma de corona est\u00e1 hecha de resina de nylon reforzada con fibra de vidrio, y ambas jaulas tienen cavidades en forma de bola con ranuras de bloqueo. La fuerza de fricci\u00f3n generada entre la bola y la cavidad de la jaula puede ignorarse en condiciones normales de velocidad, ya que la fuerza que act\u00faa sobre la bola y la jaula es muy peque\u00f1a. Sin embargo, en condiciones de ultravelocidad de 30.000 rpm, la velocidad circunferencial de la bola puede alcanzar los 40 m\/s o incluso m\u00e1s, y la tensi\u00f3n puntual entre la bola y la jaula aumentar\u00e1. La jaula de pl\u00e1stico tiene propiedades autolubricantes y es m\u00e1s ligera, por lo que es m\u00e1s adecuada para el funcionamiento a alta velocidad. En funcionamiento a ultra alta velocidad, si la lubricaci\u00f3n es insuficiente, la fuerza de fricci\u00f3n entre la bola y la cavidad de la jaula aumentar\u00e1, provocando el desgaste de la superficie de la cavidad e incluso la posibilidad de que la jaula se salga del rodamiento.<\/p>\n\n\n\n

3) Resistencia de la jaula<\/h3>\n\n\n\n

Las jaulas de pl\u00e1stico en forma de corona se utilizan para soportar la rotaci\u00f3n a alta velocidad. Bajo la acci\u00f3n de la fuerza centr\u00edfuga durante la rotaci\u00f3n a alta velocidad, la superficie exterior de la jaula se deformar\u00e1 y entrar\u00e1 en contacto con el anillo exterior del rodamiento. Cuando la jaula entra en contacto con el anillo exterior del rodamiento, la temperatura del rodamiento aumentar\u00e1. Adem\u00e1s, una jaula con una gran deformaci\u00f3n puede fracturarse debido a una tensi\u00f3n excesiva en la superficie circunferencial de la cavidad de la jaula. Por lo tanto, se requiere una estructura de jaula mejorada para soportar la deformaci\u00f3n y los da\u00f1os causados por la fuerza centr\u00edfuga. Aumentar el grosor de la pared de la jaula puede mejorar la resistencia de la jaula, pero no se puede aumentar la anchura del cojinete.<\/p>\n\n\n\n

Medidas de optimizaci\u00f3n:<\/h2>\n\n\n\n

1) Instalar un deflector para controlar el caudal de aceite.<\/h3>\n\n\n\n

La instalaci\u00f3n de un deflector puede evitar que el aceite lubricante rebose hacia la cara extrema del rodamiento, garantizando una lubricaci\u00f3n interna suficiente del rodamiento y resolviendo el problema de la lubricaci\u00f3n insuficiente en funcionamiento a ultra alta velocidad.<\/p>\n\n\n\n

\"Control<\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

2) Reducir la fricci\u00f3n
\nLa optimizaci\u00f3n del tama\u00f1o del di\u00e1metro de la ranura y del di\u00e1metro de la bola puede reducir el deslizamiento entre la bola y la pista de rodadura del rodamiento. La mejora de la lubricidad de la superficie de la cavidad y la reducci\u00f3n de la fuerza de impacto entre la bola y la jaula pueden evitar eficazmente el desgaste de la superficie de la cavidad. La instalaci\u00f3n de un deflector puede aumentar el caudal de aceite lubricante, y el ajuste de la holgura entre la bola y la cavidad de la jaula y la holgura entre el di\u00e1metro exterior del anillo interior y el di\u00e1metro interior de la jaula puede reducir la fuerza de impacto y el desgaste entre la bola y la jaula.<\/p>\n\n\n\n

3) Aumentar la resistencia de la jaula<\/h3>\n\n\n\n

El aumento del grosor de la pared de la jaula puede aumentar su rigidez, reducir la deformaci\u00f3n de la jaula bajo rotaci\u00f3n a ultra alta velocidad, evitar la tensi\u00f3n excesiva en la superficie circunferencial de la cavidad de la jaula y prevenir la fractura. El dise\u00f1o optimizado del rodamiento puede cumplir los requisitos del funcionamiento a ultra alta velocidad de 30.000 rpm mediante pruebas de aumento de temperatura y pruebas de durabilidad a alta velocidad.<\/p>\n\n\n\n

\"Dise\u00f1o<\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

En resumen, las medidas de optimizaci\u00f3n anteriores pueden aplicarse ampliamente para dise\u00f1ar rodamientos r\u00edgidos a bolas que puedan soportar velocidades superiores a 30.000 rpm.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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