Respuesta corta: para la mayoría de los motores de alta velocidad, la primera opción a comprobar sigue siendo un rodamiento rígido de bolas de buena precisión, especialmente cuando la carga es principalmente radial, la carga axial sigue siendo limitada y el nivel de ruido debe ser bajo. Para velocidades muy elevadas, también hay que comparar motores controlados por variador, motores compactos, conjuntos próximos a un husillo o con riesgo de corriente en los rodamientos, rodamientos cerámicos híbridos, rodamientos aislados y rodamientos de contacto angular.
El rodamiento correcto no se elige sólo por las revoluciones. Debe observar el tamaño del rodamiento, el diámetro de paso, la carga, el tipo de grasa, el juego interno, el tipo de cierre, la jaula, los ajustes, la temperatura, el ruido y el entorno eléctrico.
Punto de partida por aplicación
| Requisitos del motor | Familia a comprobar primero |
|---|---|
| Motor rápido estándar, carga principalmente radial | Rodamiento de bolas rígido de precisión. |
| Ventilador, soplador, pequeño motor silencioso | Rodamiento rígido de bolas de bajo ruido, grasa adecuada y juego controlado. |
| Motor con variador o riesgo de corriente portadora | Rodamiento aislado o rodamiento híbrido cerámico. |
| Motor de alta velocidad muy compacto | Rodamiento híbrido rígido o cerámico de alta velocidad. |
| Carga axial o rigidez axial significativa | Rodamiento de contacto angular o montaje combinado. |
| Alta velocidad con polvo ligero | Brida, sello sin contacto o sello de baja fricción según el entorno. |
Los rodamientos rígidos de bolas suelen ser el mejor lugar para comenzar, ya que ofrecen baja fricción, geometría compacta, buena disponibilidad y la capacidad de soportar cargas radiales con cargas axiales moderadas en cualquier dirección.
Por qué la velocidad nominal no es suficiente
Dos motores pueden funcionar a la misma velocidad pero requieren rodamientos muy diferentes. Un rodamiento pequeño a menudo soporta alta velocidad más fácilmente que un rodamiento grande porque las bolas recorren un camino más corto. Es por eso que a menudo utilizamos un factor de velocidad como dmn o Dpw x n, donde Dpw o dm representa un diámetro promedio del rodamiento y n la velocidad de rotación.
Si el diámetro medio es de 40 mm a 20.000 rpm, el factor de velocidad se acerca a los 800.000 mm/min. Con 70 mm a la misma velocidad se llega a unos 1.400.000 mm/min. La velocidad del eje es idéntica, pero la fuerza impuesta sobre la jaula, la grasa y los contactos internos ya no es la misma.
Antes de validar un vuelco rápido del motor, comprobar:
- el tamaño y la serie del rodamiento;
- el tipo de grasa y la tasa de llenado;
- el tipo de cierre, ZZ, 2RS, junta sin contacto o rodamiento abierto;
- juego interno después del montaje y calentamiento;
- la estabilidad de la jaula bajo aceleración;
- el nivel esperado de ruido y vibración;
- la posible presencia de un variador, una tensión en el eje o una corriente en el rodamiento.
Bola rígida, contacto angular o híbrido cerámico
Un rodamiento rígido de bolas es la opción más sencilla cuando la carga es predominantemente radial y la aplicación requiere poco ruido, bajo par y montaje estándar. Es adecuado para motores de ventiladores, bombas, sopladores, pequeños motorreductores y muchas máquinas industriales.
Un rodamiento de contacto angular se vuelve más atractivo cuando la carga axial, la rigidez o la posición axial del eje dominan el diseño. Debe montarse en la dirección correcta, a menudo en pares, con precarga controlada. Una precarga excesiva puede provocar un calentamiento rápido.
Un rodamiento híbrido cerámico puede ayudar cuando la velocidad es muy alta o cuando el riesgo eléctrico es real. Las bolas de cerámica son más ligeras que las de acero y también limitan el flujo de corriente a través del contacto rodante. Sin embargo, los Rodamientos híbridos cerámicos no corrigen la mala grasa, la mala alineación o el cierre de fricción excesiva.
Calor, grasa y juego interno
Un buen tipo de rodamiento aún puede calentarse si el cierre o la grasa no son los adecuados. Los cierres de contacto brindan una mejor protección contra los contaminantes, pero agregan fricción. Las bridas o cierres sin contacto a menudo funcionan a menor temperatura en un motor limpio, pero brindan menos protección contra el agua y el polvo fino.
La grasa debe coincidir con la velocidad, temperatura y ruido esperados. Demasiada grasa crea agitación, calor y, a veces, sangrado. Demasiada poca grasa acorta la vida útil. El juego interno también debe comprobarse después del montaje: el ajuste apretado del eje, el ajuste de la carcasa y el gradiente térmico pueden reducir el juego de funcionamiento.
Cuándo cambiar la familia de rodamientos
No cambie de familia sólo porque el motor se calienta. Primero encuentre la causa. Una pista estriada o sin filo puede indicar corriente en el rodamiento. El calor sin rastro eléctrico se dirige más hacia la grasa, el cierre, el juego, la precarga, el ajuste o la alineación. La falla repetida en el lado del rodamiento fijo puede indicar una carga axial o expansión mal manejada.
CXE Bearing puede comparar rodamientos rígidos, de contacto angular, híbridos cerámicos, aislados o de acero inoxidable según sus condiciones reales. Para un entorno húmedo o lavado, también se pueden investigar rodamientos de acero inoxidable.
##Checklist de aplicaciones de presupuesto
Enviar a rodamiento CXE:
- referencia actual del rodamiento y sufijos;
- tipo de motor, potencia, velocidad máxima y rango de variación;
- carga radial, carga axial, tensión de la correa o esfuerzo de la bomba;
- posición de apoyo: lado fijo, lado libre, par precargado;
- historial de temperatura, ruido, vibraciones y averías;
- cierre deseado: abierto, ZZ, 2RS, cierre sin contacto;
- engrase, relubricación, juego interno, reglajes eje/carcasa;
- presencia de variador o rastros de corriente en los rodamientos.
Con estos datos, la elección ya no depende de una simple cifra de velocidad. Es posible seleccionar un rodamiento en función de la carga, el calor, el ruido, la lubricación y el riesgo eléctrico.
FAQ
¿El rodamiento rígido de bolas es adecuado para motores rápidos?
Sí, en muchos motores rápidos con carga principalmente radial. Sin embargo, es necesario confirmar la grasa, el cierre, el juego interno, la jaula y el nivel de ruido.
¿Cuándo utilizar un rodamiento de contacto angular?
Cuando la carga axial, la rigidez o el posicionamiento axial del eje son importantes. Es necesario dominar el montaje y la precarga.
¿Es siempre mejor un rodamiento híbrido cerámico?
No. Es relevante para determinadas velocidades elevadas o riesgos eléctricos, pero no sustituye a una buena lubricación, un buen montaje y una correcta alineación.