Fundamentos y Clasificación de Rodamientos en la Ingeniería Mecánica

Rodamientos: Definición y Composición

El rodamiento es un elemento mecánico que reduce la fricción entre los ejes y las piezas conectadas a este; sirve de apoyo y facilita su desplazamiento. Son piezas de acero aleado con cromo, manganeso y molibdeno para facilitar la ejecución de rigurosos tratamientos térmicos y obtener piezas de gran resistencia al desgaste y a la fatiga.

Componentes Principales

• Anillo exterior: No rueda; posee una pista de rodadura donde se alojan las piezas rodantes.
• Anillo interior: Posee una pista rodante y está comprometido con un eje.
• Elemento rodante: Es el responsable de minimizar la fricción permitiendo el movimiento de ambos anillos. Pueden ser bolas, rodillos (cilíndricos, esféricos o cónicos) o agujas.
• Separador (Jaula): Mantiene separados y guía a los cuerpos rodantes. Puede estar fabricado de chapa de acero, latón o resina.
• Cubierta, protección o sello: Están en uno o ambos lados. No cierran completamente, pero protegen contra la entrada de polvillo y suciedad.

Lubricación de Rodamientos

Para una buena lubricación, un uso correcto y una vida útil prolongada, debe escogerse el lubricante según la utilidad del rodamiento.

Objetivos de la Lubricación

• Formar una película de lubricante sobre la superficie deslizante y rodante para evitar el desgaste y la fatiga prematura.
• Ayudar a disminuir y disipar el calor.
• Proteger las piezas contra la entrada de materiales extraños y contra la corrosión.
• Amortiguar el ruido de funcionamiento.

Tipos de Lubricantes

Se utiliza generalmente grasa o aceite mineral. Se les suele agregar jabones metálicos o aditivos en caso de presiones altas y condiciones muy corrosivas.

Clasificación de los Rodamientos

Los rodamientos se clasifican según:

• El elemento rodante.
• La clase de carga que va a soportar (radial, axial o mixta).
• El número de hileras de cuerpos rodantes.
• Características particulares (rígidos, oscilantes).

Tipos de Carga

• Rodamiento de cargas radiales: Diseñado para soportar cargas dirigidas en la dirección perpendicular al eje de rotación.
• Rodamiento de carga axial: Diseñado para soportar cargas que actúan únicamente en la dirección del eje de rotación. Se divide en "simple efecto" (recibe carga axial en un sentido) y "doble efecto" (recibe carga axial en ambos sentidos).
• Rodamiento para cargas mixtas: Soportan esfuerzos radiales, axiales o ambos combinados.

Tipos de Rodamientos y sus Características

Rodamiento Rígido de Bolas

Puede soportar cargas radiales o axiales, funciona tanto a altas como a bajas velocidades y requiere poco mantenimiento. Es económico, no es desmontable y puede ser de una o dos hileras de bolas.

Rodamientos Desmontables de Bolas

Carece de uno de los bordes en el aro exterior. Es desmontable y permite un montaje por separado de los anillos. La pista permite un pequeño juego axial para compensar variaciones longitudinales.

Rodamiento de Bolas a Rótula

Posee dos hileras de bolas con un camino de rodadura esférico común en el aro exterior. Permite desviaciones del eje respecto del soporte, las cuales pueden ser ocasionadas por efectos de dilatación, flexión en el eje o por el modo de construcción. Su menor fricción respecto a otros tipos le otorga aptitud para altas velocidades.

Rodamiento de Bolas de Contacto Angular

Los caminos de rodadura de sus aros exterior e interior están desplazados entre sí respecto al eje del rodamiento.

• Con una hilera de bolas: Tiene una elevada capacidad de carga tanto radial como axial (debe montarse en la misma posición con otro rodamiento que pueda resistir carga axial en sentido contrario).
• Con dos hileras de bolas: El rodamiento está provisto en uno de sus bordes de ranuras para la entrada de bolas. La carga axial tiene que ser montada de tal forma que no actúe sobre el borde con ranuras.

Rodamiento de Rodillos Cilíndricos

Diseñado para cargas radiales; en comparación con el rodamiento rígido de bolas, posee una capacidad de carga mucho más elevada. Los rodillos son guiados por pestañas de uno de los aros, mientras que el otro aro puede tener pestañas o no.