¿Qué es un Rodamiento de Rodillos?
Los rodamientos de rodillos son rodamientos que utilizan rodillos cilíndricos en lugar de bolas como elementos rodantes que soportan la carga mientras ruedan dentro del rodamiento.
Los rodillos de mayor diámetro se denominan rodillos, mientras que los de menor diámetro se denominan agujas o agujas. En comparación con los rodamientos de bolas, que utilizan bolas rodantes, los rodamientos de rodillos pueden soportar cargas más elevadas. Existen varios tipos de rodamientos de rodillos, en función de la aplicación.
Aplicaciones de los Rodamientos de Rodillos
Los rodamientos de rodillos se utilizan en automóviles y maquinaria industrial porque pueden soportar cargas mayores que los rodamientos de bolas. Los distintos tipos tienen aplicaciones diferentes.
1. Rodamientos Axiales de Agujas
Los rodamientos axiales de agujas se utilizan para soportar cargas axiales entre piezas que giran unas respecto a otras en sistemas de engranajes planetarios (engranajes planetarios).
2. Rodamientos de Agujas
Los rodamientos de agujas se utilizan en los cigüeñales de las bicicletas de competición. Los rodamientos de bolas se utilizan en los cigüeñales de las bicicletas de uso cotidiano, mientras que los rodamientos de agujas y los rodamientos de bolas se utilizan en las bicicletas de competición para reducir el tamaño y el peso.
3. Rodamientos de Rodillos Cónicos
Los rodamientos de rodillos cónicos se utilizan en las transmisiones de los automóviles. Las transmisiones automáticas para tracción delantera tienen un engranaje grande en el eje de reducción final, que suele ser un engranaje helicoidal. Los engranajes helicoidales tienen dientes en ángulo para reducir el ruido y las vibraciones cuando los engranajes engranan, pero en cambio generan fuerzas en tres direcciones. La función del rodamientos de rodillos cónicos es soportar las fuerzas en estas tres direcciones.
Las cajas de cambios planetarias (engranajes planetarios) también se utilizan en las transmisiones automáticas de varios escalones, el mecanismo de conmutación adelante/atrás de las transmisiones variables continuas (CVT) y algunas sub-transmisiones. En los engranajes planetarios, el piñón se apoya en un rodillo de agujas. El piñón también suele tener dientes cónicos, pero la aguja sólo puede soportar cargas en dos direcciones. (El resto de las cargas de empuje no pueden ser soportadas por la aguja, sino que son soportadas por arandelas en las caras frontales del piñón.
Principio de los Rodamientos de Rodillos
En general, los rodamientos de rodillos pueden soportar cargas más elevadas que los rodamientos de bolas. Esto se debe a que los rodamientos de rodillos tienen un elemento rodante cilíndrico, que está en contacto lineal con los anillos interior y exterior y las pistas de rodadura con las que entra en contacto.
Los rodamientos de bolas están en contacto puntual y, por tanto, tienen una mayor superficie de contacto que los rodamientos de rodillos. La mayor superficie de contacto reduce las tensiones (tensiones hertzianas) que se producen en la zona de contacto.
La forma de la corola puede ser cilíndrica o cónica, y al cambiar esta forma también cambia el tamaño de la carga que puede soportar el rodamiento. Esto también aumenta la carga que puede soportar un solo rodamiento sin necesidad de varios, lo que permite conseguir especificaciones compactas mediante la reducción de peso y la miniaturización.
Tipos de Rodamientos de Rodillos
Al igual que los rodamientos de bolas, los rodamientos de rodillos pueden clasificarse, a grandes rasgos, en los que soportan cargas radiales (perpendiculares al eje de rotación) y los que soportan cargas axiales (en la misma dirección que el eje de rotación). Los rodamientos con rodillos relativamente grandes se denominan rodamientos de rodillos, mientras que los rodamientos con rodillos más estrechos se denominan rodamientos de agujas o rodamientos de agujas. Los tipos típicos son los siguientes:
1. Rodamientos Radiales de Rodillos
Los rodamientos radiales de rodillos son capaces de soportar cargas radiales que actúan perpendicularmente al eje. En comparación con los rodamientos de bolas, que utilizan bolas en lugar de rodillos, los rodamientos radiales de rodillos pueden soportar mayores cargas radiales. El tipo de rodamiento puede variar aún más cambiando la forma de los rodillos.
2. Rodamientos de Agujas
Los rodamientos de agujas utilizan rodillos en forma de aguja como elementos rodantes entre los anillos interior y exterior del rodamiento. Al hacer que los elementos rodantes sean delgados como agujas, la altura de la sección transversal se reduce en comparación con la de un rodamientos de rodillos, lo que contribuye a la reducción del peso de la máquina y a la miniaturización. Además de los rodamientos radiales, también existen rodamientos axiales, que se utilizan en diversas aplicaciones, como automóviles y maquinaria eléctrica.
3. Rodamientos de Rodillos Cónicos
Los rodamientos de rodillos cónicos son rodamientos en los que los rodillos del rodamiento radial de rodillos son cónicos y las pistas de rodadura de los anillos interior y exterior también son inclinadas en lugar de planas. Los rodillos cónicos y las pistas de rodadura inclinadas permiten que el rodamiento soporte grandes cargas radiales y grandes cargas de empuje al mismo tiempo.
Son adecuados principalmente para soportar las cargas triangulares generadas por los engranajes helicoidales. Sin embargo, las cargas de empuje sólo pueden soportarse en una dirección en un único rodamiento. Es habitual utilizar dos rodamientos de rodillos cónicos combinados, con el sentido de apoyo invertido.