¿Qué es un Rodamiento de Rodillo Cruzado?
Un rodamientos de rodillos cruzados es un rodamiento en el que los rodillos están dispuestos ortogonalmente entre los anillos interior y exterior.
Los rodillos cilíndricos están dispuestos ortogonalmente y alternativamente en un ángulo de 90°, de modo que puede mantenerse una elevada precisión de rotación y pueden soportarse cargas desde todas las direcciones al mismo tiempo. Los rodamientos de rodillos cruzados se caracterizan por su elevada rigidez y, a menudo, sólo requieren un rodamiento de rodillos cuando se utilizan dos rodamientos de rodillos normales.
Aplicaciones de los Rodamientos de Rodillos Cruzados
Los rodamientos de rodillos cuzados se utilizan como componentes en robots y otros equipos para una gran variedad de aplicaciones debido a su elevada rigidez y a su capacidad para ahorrar espacio. Las aplicaciones para las que se utilizan, aprovechando sus características individuales, son las siguientes.
1. Alta Rigidez
Entre las aplicaciones que aprovechan su elevada rigidez se encuentran los robots industriales y de uso industrial. Algunos ejemplos son los robots de soldadura que combinan diversos movimientos. También pueden utilizarse en las partes giratorias de las máquinas herramienta.
2. Compactos y Precisos
Entre las aplicaciones que utilizan las características de compacidad y precisión se encuentran los robots humanoides que requieren una construcción ligera, las articulaciones de los trajes robóticos para trabajos agrícolas, de enfermería y logística, y los equipos de medición y médicos que requieren precisión.
Otras aplicaciones son los equipos de fabricación de circuitos integrados, que requieren movimientos pequeños y precisos. También incluyen campos punteros de la industria aeroespacial.
Principio de los Rodamientos de los Rodillos Cruzados
A diferencia de los rodamientos ordinarios, que tienen bolas o rodillos entre los anillos interior y exterior, los rodamientos de rodillos cruzados utilizan rodillos cilíndricos, que están dispuestos en un ángulo de 90° en direcciones alternas. Esta estructura permite al rodamiento soportar cargas en varias direcciones. También puede soportar cargas mayores debido al aumento de la superficie de contacto.
El principio se ilustra con el ejemplo de un rodamiento de rodillos cruzados utilizado en una mesa giratoria. Para aumentar la rigidez de momento de la mesa, se instalan dos rodamientos lo más separados posible para aumentar la distancia entre los puntos de acción en el caso de los rodamientos normales. En cambio, con los rodamientos de rodillos cruzados es posible conseguir una rigidez muy compacta y elevada gracias a la gran distancia entre los puntos de acción.
Más Informaciones sobre los Rodamientos de Rodillos Cruzados
1. Puntos a tener en cuenta sobre los Rodamientos de Rodillos Cruzados
El mecanismo de rotación de alta precisión requiere prestar atención no sólo a los rodamientos, sino también a la precisión de mecanizado de las piezas de montaje y al método de montaje.
Rigidez de las Piezas de Montaje
Al diseñar el alojamiento y la brida de empuje de un rodamiento de rodillos cruzados, se debe tenerse en cuenta la rigidez de las piezas y el tamaño y número de tornillos de apriete de la brida de empuje. Una rigidez insuficiente puede causar la deformación del rodamiento y un contacto interno desigual de los rodillos, lo que puede provocar daños prematuros y empeorar la precisión de la rotación.
Diseño del Soporte
El soporte debe diseñarse de forma que el grosor de la pared sea al menos el 60% de la altura de la sección transversal del rodamiento. Además, se pueden mecanizar orificios roscados denominados “grifos de extracción” para desmontar el rodamiento, a fin de permitir el desmontaje sin aplicar carga sobre el rodamiento y evitar daños en el rodamiento durante el desmontaje.
Diseño de la Brida de Empuje
El grosor de la pared de la brida de empuje debe ser del 50-120% del grosor del rodamiento y la separación entre la brida y el alojamiento debe ser de unos 0,5 mm. Para la brida de empuje se recomiendan materiales a base de hierro.
Pernos de Apriete
El tamaño y el número de tornillos de apriete vienen determinados por las dimensiones del diámetro exterior del rodamiento. Por ejemplo, para rodamientos con un diámetro exterior de 100 mm a 200 mm, los pernos de fijación de la brida deben ser de tamaño M4 a M8, con un mínimo de 12 pernos.
El orden de apriete de los tornillos también es importante al instalar la brida de empuje. Para apretar uniformemente los rodamientos, los tornillos diagonales se aprietan poco a poco y se ensamblan de forma que el apriete sea uniforme.
2. Presurización de Rodamientos de Rodillos Cruzados
Los rodamientos de rodillos cruzados pueden presurizarse de la misma manera que los rodamientos de bolas normales. La presurización aumenta la rigidez y la precisión rotacional, pero también aumenta la fricción rotacional, por lo que debe calcularse la potencia rotacional.
La presurización suele aplicarse ajustando el juego radial a un valor negativo. La tolerancia dimensional recomendada del alojamiento y del eje en el que se monta el rodamiento presurizado es g5/H7, por lo que el ajuste no debe ser apretado.
Debe prestarse atención a que el ajuste no sea apretado, ya que esto puede provocar el fallo del rodamiento debido a las elevadas tensiones internas causadas por la sobrepresurización.