Dimensiones del rodamiento giratorio

Los diámetros de los rodamientos oscilan normalmente entre unidades compactas de 100 mm (4 pulgadas) para automatización de precisión hasta anillos segmentados de 15.000 mm (49 pies) para grúas de alta mar. Aunque existen soluciones a medida, las dimensiones "estándar" más comunes en el sector son un diámetro exterior (DE) de entre 300 mm y 5.000 mm y un diámetro interior (DI) de entre 120 mm y más de 4.000 mm. Al seleccionar un rodamiento, no sólo debe validar la envolvente geométrica, sino que también debe cotejar los patrones de los orificios de montaje (roscados integrales o pasantes), el perfil transversal (como la serie MT rectangular) y el tipo de elemento rodante (bola o rodillo). Estas dimensiones físicas determinan directamente la capacidad del rodamiento para soportar las cargas críticas de la "Santísima Trinidad": Momento, Empuje y Fuerzas Radiales.

Línea del diámetro del rodamiento de giro

Cuando los ingenieros empiezan a buscar tamaños de rodamientos de giro, la primera variable es casi siempre el tamaño de la aplicación. La envolvente física de estos rodamientos varía enormemente en función del caso de uso industrial.

Tamaño compacto (nivel de 100 mm)

En el extremo inferior del espectro de tamaños, vemos rodamientos con un diámetro de unos 100 mm (unas 4 pulgadas). Este tipo de tamaño compacto es esencial para campos que buscan alta precisión en lugar de mera "fuerza bruta".

Escenarios de aplicación: equipos de automatización de precisión, robots médicos y pequeñas bases de radar.
Preocupación por el tamaño: En esta gama de tamaños, mis requisitos en cuanto a tolerancias de tamaño suelen estar muy estancados, el propósito es garantizar un juego cero (holgura cero) y una rotación suave como la seda en un espacio limitado.

Estándar "Spot" (300 mm - 5.000 mm de diámetro exterior)

La inmensa mayoría de las aplicaciones industriales entran dentro de la gama de tamaños de punto estándar. Los fabricantes suelen estandarizar productos con un diámetro exterior de 300 mm a 5.000 mm y un diámetro interior de 120 mm a 4.000 mm.

Disponibilidad: Cíñase a estos tamaños estándar. En comparación con los tamaños personalizados, la mayor ventaja es que el plazo de entrega es rápido, y la sustitución de piezas de repuesto en el período posterior es mucho más fácil.
Finalidad: Estas dimensiones cubren básicamente la mayor parte de la maquinaria de construcción, excavadoras y sistemas de guiñada eólica.

Corona dentada segmentada gigante (hasta 15.000 mm)

Para esas hazañas extremas de ingeniería, el tamaño de la corona giratoria puede alcanzar la asombrosa cifra de 15.000 mm (49 pies).

Diseño segmentado: Limitados por las restricciones de transporte, los rodamientos de este tamaño rara vez son monolíticos. Se diseñan como "anillos segmentados" y luego se montan in situ.
Escenarios de aplicación: Las gigantescas grúas de alta mar y las pesadas tuneladoras requieren este diámetro extremo para dispersar enormes cargas estructurales.

Verificar características geométricas clave más allá de Id y Od

Aunque los diámetros interior y exterior definen el espacio de instalación aproximado, para una integración satisfactoria es necesario estudiar a fondo las características geométricas específicas mencionadas en la descripción técnica.

Patrón de agujeros de montaje

Las dimensiones de los orificios de montaje son tan importantes como el tamaño de la propia corona dentada. Debe verificar el patrón de orificios de acuerdo con su superficie de montaje:

Agujeros pasantes: Permiten que los pernos pasen completamente a través de la corona dentada, y es necesario añadir tuercas en el otro lado. Esto suele ocurrir en aplicaciones con suficiente holgura vertical.
Agujeros roscados integrales: Se trata de un orificio roscado que se mecaniza directamente en el anillo del rodamiento. Este diseño compacto es fundamental cuando no hay espacio en la parte posterior de la placa de montaje para alojar la tuerca.

Perfil transversal

La sección transversal, es decir, la altura y la anchura de la corona dentada, determina la rigidez del rodamiento.

Perfil rectangular (p. ej. serie MT): La robusta sección rectangular proporciona una gran rigidez.
El equilibrio entre perfil y espacio: una sección transversal más grande significa mayor capacidad de carga, pero también requiere más espacio vertical de instalación. Los ingenieros deben encontrar un equilibrio entre la altura del rodamiento y el tamaño disponible del alojamiento.

Elemento rodante Tipo Dimensión

Las dimensiones internas de los elementos rodantes (bolas vs. rodillos) cambiarán fundamentalmente la curva de rendimiento del rodamiento bajo la misma envolvente ID/OD.

Rodillos: Suelen requerir tamaños de pista de rodadura ligeramente diferentes, pero proporcionan una mayor superficie de contacto, adecuada para cargas más pesadas.
Bolas: Al utilizar contacto puntual, suele haber diferentes tamaños de juego interno, que son más adecuados para escenarios con requisitos de alta velocidad o baja fricción.

Cómo determina el tamaño la capacidad de carga

Las dimensiones físicas de los rodamientos de giro no son arbitrarias; están matemáticamente ligadas a la capacidad de manejar fuerzas. Como se mencionó anteriormente, estas dimensiones determinan la capacidad del rodamiento para manejar el "triángulo de hierro bajo tensión".

Momento de vuelco

El momento de vuelco se refiere a la fuerza de inclinación ejercida sobre el rodamiento. En este caso, la dimensión del diámetro actúa como un brazo de momento. El mayor diámetro exterior permite una mayor separación entre los elementos rodantes, lo que aumenta significativamente la capacidad del rodamiento para resistir los momentos de vuelco. Esta es la razón por la que las grúas necesitan rodamientos de diámetro tan grande: para compensar el efecto de palanca generado por la pluma.

Empuje axial

La fuerza de empuje es la presión aplicada paralelamente al eje de rotación (es decir, el peso hacia abajo). La sección transversal y el número de elementos rodantes (determinados por la circunferencia/diámetro) determinan el peso vertical que puede soportar el rodamiento sin deformarse.

Carga radial

La fuerza radial es perpendicular al eje de rotación. En este caso, las dimensiones interiores de la pista de rodadura y el tipo de elementos rodantes son los principales factores. Según la experiencia, a igualdad de tamaño, los rodamientos de rodillos suelen soportar mayores cargas radiales que los rodamientos de bolas, lo que se debe enteramente a la geometría de la zona de contacto.

Autor：Alex

Soy ingeniero mecánico superior especializado en control de movimiento giratorio. Con más de una década de experiencia en el diseño y la aplicación de cojinetes de giro, ayudo a los ingenieros a navegar por complejas tablas de dimensiones para seleccionar los componentes estructurales perfectos para maquinaria pesada y de precisión.