Diseños y versiones

En los rodamientos de rodillos cónicos, los caminos de rodadura en los aros interior y exterior, y los rodillos, son cónicos. Estos rodamientos han sido diseñados para soportar cargas combinadas, es decir, cargas que actúan de modo radial y axial simultáneamente. Las líneas de proyección de los caminos de rodadura convergen en un mismo punto en el eje del rodamiento († fig. 1) para proporcionar una rodadura precisa y una fricción reducida. La capacidad de carga axial de los rodamientos de rodillos cónicos aumenta cuando se incrementa el ángulo de contacto a. El tamaño del ángulo está relacionado con el factor de cálculo e († tablas de productos): cuanto mayor sea el valor de e, mayor será el ángulo de contacto. Normalmente, un rodamiento de una hilera de rodillos cónicos se ajusta contra un segundo rodamiento de rodillos cónicos.

Los rodamientos de una hilera de rodillos cónicos son desmontables, es decir que el aro interior con la corona de rodillos (cono) se puede montar por separado del aro exterior (copa). A continuación, se detallan algunos de los factores que afectan a la vida útil y al rendimiento de los rodamientos SKF:

Área de contacto entre el extremo de los rodillos y la pestaña

La geometría y el acabado de la superficie de los extremos de los rodillos y el área de la pestaña que está en contacto con dichos extremos († fig. 3) se han optimizado para favorecer y mantener la formación de una película lubricante. De este modo, se reduce la fricción y el calor generado por la fricción, así como el desgaste de la pestaña. Los rodamientos pueden mantener mejor una precarga y funcionar con un nivel de ruido menor.

Perfiles de los caminos de rodadura

Con el fin de prolongar su vida útil en condiciones de cargas elevadas o desalineación, los rodamientos de rodillos cónicos SKF poseen caminos de rodadura abombados o un perfil logarítmico para evitar picos de tensión en los extremos de los rodillos. El perfil logarítmico está diseñado para optimizar la distribución de la carga a lo largo de los rodillos.

Consistencia de los perfiles y del tamaño de los rodillos

Las tolerancias de fabricación de los rodillos que se utilizan en los rodamientos de rodillos cónicos SKF son mínimas; es por ello que los rodillos son prácticamente idénticos. Estas tolerancias, junto con la precisión de los perfiles de los caminos de rodadura, posibilitan una óptima distribución de la carga en los rodillos. De esta manera, se reducen los niveles de ruido y vibración, y se permite ajustar la precarga de un modo más preciso.

Rodaje

Normalmente, los rodamientos de rodillos cónicos tienen un período de rodaje. Durante dicho período, un rodamiento de rodillos cónicos de diseño convencional sufre una importante cantidad de fricción que provoca su desgaste. Esta fricción puede advertirse como un pico de temperatura. Gracias a los actuales diseños de rodamientos de rodillos cónicos SKF, la fricción, el desgaste y el calor producido por la fricción disminuyen significativamente, siempre y cuando los rodamientos estén montados y lubricados correctamente.

Gama

La gama que se indica en este catálogo incluye los tamaños más utilizados de rodamientos de una hilera de rodillos cónicos métricos de acuerdo con la normativa ISO 355 y rodamientos en pulgadas de acuerdo con la normativa ANSI/ABMA 19.2. Entre los tipos de rodamientos, se incluyen los siguientes:

• rodamientos de diseño básico
• rodamientos TQ-line (sufijo de designación Q)
• rodamientos con un aro exterior con pestaña
• rodamientos apareados.

Los rodamientos de rodillos cónicos que aparecen en este catálogo constituyen la gama básica de SKF y solo son una parte de la gama total. Para obtener información acerca de:

• otros tamaños de rodamientos de una hilera de rodillos cónicos, consulte la información del producto.
• rodamientos de dos hileras y cuatro hileras de rodillos cónicos, consulte la información del producto.
• unidades de cubos basadas en rodamientos de rodillos cónicos para aplicaciones industriales, automotrices, de ferrocarriles y todoterreno, comuníquese con SKF.

Rodamientos de diseño básico

El diseño y la geometría interna de los rodamientos de rodillos cónicos de diseño básico SKF garantizan una vida útil prolongada a los rodamientos. El perfil abombado de los caminos de rodadura y el optimizado acabado de la superficie de la pestaña guía en el aro interior permiten que estos rodamientos funcionen a una temperatura menor y consuman menos lubricante que los rodamientos de diseño convencional.

Rodamientos TQ-line

Los rodamientos de rodillos cónicos TQ-line están identificados por el sufijo de designación Q y cuentan con características de funcionamiento que los diferencian claramente de los rodamientos de diseño convencional. El perfil de contacto logarítmico garantiza una óptima distribución de la carga en el área de contacto entre el rodillo y el camino de rodadura para que los picos de tensión no sobrepasen los límites aceptables, incluso cuando se produzca una pequeña desalineación. Tal como ocurre en los rodamientos SKF Explorer, el área de contacto entre el extremo del rodillo y la pestaña de los rodamientos de rodillos cónicos TQ-line está diseñada para reducir la fricción y el desgaste durante la puesta en marcha. Generalmente, los rodamientos no requieren procedimientos de rodaje luego de la instalación. Los rodamientos precargados sufren solo una pérdida pequeña y controlada de precarga inicial.

Rodamientos con un sufijo de designación QCL7C

Los rodamientos identificados por el sufijo de designación QCL7C fueron diseñados, en un principio, para usarlos como rodamientos de piñón en el diferencial de transmisiones industriales, con el objetivo de asegurar el constante y preciso funcionamiento de los engranajes. Los rodamientos se caracterizan por su alto grado de precisión de giro y su gran capacidad de precarga. Cuentan con características de fricción especiales y se pueden ajustar axialmente entre límites estrechos por medio del método de par de fricción. El diseño interno favorece la formación de una película de aceite hidrodinámica para reducir sustancialmente la fricción y, como consecuencia, la temperatura de funcionamiento durante el período de rodaje. Una vez que han sido instalados y lubricados, y si se los mantiene adecuadamente, los rodamientos con un sufijo de designación QCL7C no pierden su configuración de precarga.

Rodamientos para aplicaciones específicas

Para las aplicaciones en las que los rodamientos están sometidos a condiciones de funcionamiento específicas, SKF puede fabricar rodamientos TQ-line (sufijo de designación Q) a medida con el fin de satisfacer los requisitos de dichas aplicaciones particulares. Para obtener más información sobre los rodamientos de rodillos cónicos para aplicaciones específicas, comuníquese con el Departamento de Ingeniería de Aplicaciones de SKF.

Rodamientos con un aro exterior con pestaña

Ciertos tamaños de rodamientos de una hilera de rodillos cónicos SKF también se suministran con una pestaña en el aro exterior († fig. 5). Los rodamientos con un aro exterior con pestaña son relativamente fáciles de ubicar axialmente en el soporte. La fabricación del agujero del soporte también resulta más fácil y más rentable, ya que no se requieren resaltes.

Rodamientos apareados

SKF puede suministrar rodamientos apareados para disposiciones de rodamientos donde la capacidad de carga de un rodamiento individual sea inadecuada, o donde se deba fijar axialmente el eje en ambos sentidos con una precarga o juego axial específicos. Los rodamientos y el (los) anillo(s) distanciador(es) se aparean durante la producción y se entregan como un conjunto. Una vez montada, la carga radial se distribuye de manera uniforme entre los rodamientos.Según los requisitos, los rodamientos apareados pueden suministrarse con una disposición cara a cara, espalda con espalda o en tándem . Los rodamientos apareados que figuran en este catálogo constituyen la gama básica de SKF. Se pueden suministrar a pedido otros rodamientos apareados.

Rodamientos apareados con una disposición cara a cara

Los rodamientos apareados con una disposición cara a cara cuentan con líneas de carga que convergen hacia el eje del rodamiento. Por lo tanto, la disposición puede soportar una limitada cantidad de desalineación. Se pueden soportar cargas axiales que actúan en ambos sentidos, pero solo por uno de los rodamientos en cada sentido. Se suministra el conjunto de rodamientos con un distanciador intermedio en el aro exterior.

Rodamientos apareados con una disposición espalda con espalda

Los rodamientos apareados con una disposición espalda con espalda cuentan con líneas de carga que convergen hacia el eje del rodamiento para que la disposición de rodamientos sea relativamente rígida y pueda soportar momentos de inclinación. Se pueden soportar cargas axiales que actúan en ambos sentidos, pero solo por uno de los rodamientos en cada sentido. Se suministra el conjunto de rodamientos con distanciadores intermedios en los aros exterior e interior.

Rodamientos apareados con una disposición en tándem

Los rodamientos apareados con una disposición en tándem cuentan con líneas de carga paralelas. Los rodamientos comparten las cargas radiales y axiales por igual. Esta disposición se utiliza cuando la capacidad de carga de un rodamiento individual es inadecuada. Sin embargo, los rodamientos apareados con una disposición en tándem solo soportan cargas axiales en un sentido. Si las cargas axiales actúan en ambos sentidos, se deberá montar un tercer rodamiento ajustado contra el par en tándem. Se suministra el conjunto de rodamientos con distanciadores intermedios en los aros exterior e interior.

Jaulas

El diseño estándar de rodamientos de rodillos cónicos SKF incluye jaulas de acero estampado. Los rodamientos con jaulas de material polimérico se encuentran disponibles a pedido († tabla 1). Los lubricantes que se utilizan generalmente para los rodamientos de rodillos no tienen efectos perjudiciales en las propiedades de la jaula. Sin embargo, cuando se utilizan algunos aceites sintéticos, ciertas grasas a base de aceite sintético y lubricantes con una alta proporción de aditivos EP a temperaturas elevadas, se pueden perjudicar las jaulas de poliamida. Para obtener más información sobre la idoneidad de las jaulas, consulte la sección Jaulas y Materiales de las jaulas.

Clases de rendimiento

Rodamientos SKF Explorer

En respuesta a los requisitos de rendimiento cada vez más exigentes de la maquinaria moderna, SKF ha desarrollado la clase de rendimiento SKF Explorer para los rodamientos de rodillos. Los rodamientos de rodillos cónicos SKF Explorer representan una importante mejora de rendimiento gracias a la optimización de la geometría interna y del acabado de todas las superficies de contacto, mediante la combinación de un tipo de acero extremadamente limpio y homogéneo con un tratamiento térmico exclusivo, lo que mejora el área de contacto entre el extremo del rodillo y la pestaña, el perfil del rodillo, y la calidad y la consistencia dimensional de los rodillos. Estas mejoras proporcionan los siguientes beneficios:

• mayor capacidad de carga
• mejor resistencia al desgaste
• reducción de los niveles de ruido y vibración
• menor calor por fricción
• vida útil del rodamiento significativamente mayor.

Los rodamientos SKF Explorer reducen el impacto ambiental, ya que permiten una reducción de las dimensiones, y menos consumo de lubricantes y energía. Es igualmente importante la característica de los rodamientos SKF Explorer que permite reducir la necesidad de mantenimiento y contribuye a aumentar la productividad. Los rodamientos SKF Explorer se muestran con un asterisco en las tablas de productos. Los rodamientos tienen la misma designación de los rodamientos estándares anteriores. No obstante, cada rodamiento, al igual que su caja, están marcados con el nombre “SKF Explorer”. A pedido, se pueden fabricar otros rodamientos de rodillos cónicos SKF estándares en la clase de rendimiento SKF Explorer. Estos rodamientos se identifican con el sufijo de designación PEX.

Rodamientos energéticamente eficientes (E2) SKF

Con el fin de satisfacer las crecientes exigencias de reducción de fricción y consumo de energía, SKF ha desarrollado la clase de rendimiento energéticamente eficiente (E2) SKF para los rodamientos de rodillos. Los rodamientos de rodillos cónicos SKF E2 se caracterizan por tener un momento de fricción en el rodamiento que es, al menos, un 30% inferior en comparación con los rodamientos SKF estándares del mismo tamaño. Esta gran reducción del momento de fricción en los rodamientos se ha logrado, en gran medida, mediante el rediseño de la jaula, y la optimización de la geometría interna, del número de rodillos y del acabado de la superficie. Las temperaturas de funcionamiento más bajas mejoran las condiciones de lubricación y permiten intervalos de lubricación prolongados o velocidades más altas. La reducción de la masa del conjunto de rodillos y jaula, y de las fuerzas de inercia en el rodamiento disminuyen el riesgo de adherencias y deslizamientos. Algunas de las aplicaciones típicas son las transmisiones de energía eólica, de embarcaciones y ferroviarias, y otras transmisiones industriales pesadas. Generalmente, los rodamientos de rodillos cónicos SKF E2 se encuentran disponibles a pedido. Para obtener más información, comuníquese con el Departamento de Ingeniería de Aplicaciones de SKF.

Cálculo de la carga axial para los rodamientos montados de forma individual o apareados en tándem

Al aplicar una carga radial a un rodamiento de una hil era de rodillos cónicos, esta se transmite de un camino de rodadura al otro según un determinado ángulo al eje del rodamiento y se induce una carga axial interna en el rodamiento. Esto se debe tener en cuenta cuando se calculan las cargas equivalentes del rodamiento para las disposiciones que incorporan dos rodamientos individuales y/o pares de rodamientos dispuestos en tándem. Las ecuaciones necesarias se muestran en la tabla 5 para las distintas disposiciones de rodamientos y los distintos casos de cargas. Las ecuaciones solo son válidas si los rodamientos se ajustan uno contra otro con un juego prácticamente cero, pero sin ninguna precarga. En las disposiciones que se muestran, el rodamiento A está sometido a una carga radial FrA y, el rodamiento B, a una carga radial FrB. Tanto FrA como FrB se consideran siempre positivas, incluso aunque actúen en sentido opuesto al que se muestra en las figuras. Las cargas radiales actúan en los centros de presión de los rodamientos († distancia a en las tablas de productos). Ka es la fuerza axial externa que actúa sobre el eje o el soporte. Los casos de carga 1c y 2c también son válidos cuando Ka = 0. Los valores del factor Y se muestran en las tablas de productos.

Cálculo de la carga radial que actúa sobre los rodamientos apareados

Cuando los rodamientos de rodillos cónicos apareados dispuestos cara a cara o espalda con espalda se montan junto con un tercer rodamiento, la disposición quedará estáticamente indeterminada. En estos casos, se debe calcular primero la carga radial Fr que actúa sobre el par de rodamientos.

Rodamientos apareados con una disposición cara a cara

En los rodamientos apareados, donde los dos rodamientos están dispuestos cara a cara, puede presuponerse que la carga radial actuará en el centro geométrico de los rodamientos apareados, ya que la distancia entre los centros de presión de los dos rodamientos es corta en comparación con la distancia entre los centros geométricos del conjunto y el otro rodamiento. En este caso, se puede presuponer que la disposición de rodamientos está estáticamente determinada.

Rodamientos apareados con una disposición espalda con espalda

La distancia a entre los centros de presión de dos rodamientos apareados con una disposición espalda con espalda es significativa en comparación con la distancia L entre los centros geométricos de los rodamientos apareados y el otro rodamiento († fig. 9). Por lo tanto, es necesario calcular la magnitud de la carga que actúa sobre el par de rodamientos y también la distancia a1 a la que actúa la carga.

Límites de temperatura

La temperatura de funcionamiento admisible para los rodamientos de rodillos cónicos puede estar limitada por lo siguiente:

• la estabilidad dimensional de los aros y rodillos del rodamiento
• la jaula
• el lubricante.

Cuando se prevean temperaturas fuera del rango admisible, comuníquese con el Departamento de Ingeniería de Aplicaciones de SKF.

Aros y rodillos del rodamiento

Los rodamientos de rodillos cónicos SKF reciben un tratamiento térmico especial. Se estabilizan térmicamente los rodamientos hasta los valores siguientes:

• D ≤ 160 mm † 120 °C (250 °F)
• D > 160 mm † 150 °C (300 °F)

Jaulas

Las jaulas de acero o PEEK pueden utilizarse a las mismas temperaturas de funcionamiento que los aros y rodillos del rodamiento. Para conocer los límites de temperatura de las jaulas fabricadas en otros materiales de polímero, consulte Materiales de las jaulas.

Lubricantes

Los límites de temperatura de las grasas SKF se indican en la sección Lubricación. Cuando se utilicen lubricantes no suministrados por SKF, los límites de temperatura deben evaluarse de acuerdo con el concepto del semáforo de SKF.

Velocidad admisible

La velocidad admisible se puede calcular utilizando las velocidades nominales indicadas en las tablas de productos y aplicando la información proporcionada en la sección Velocidades.

Diseño de las disposiciones de rodamientos

Los rodamientos de una hilera de rodillos cónicos deben utilizarse con un segundo rodamiento o como par apareado. Los rodamientos deben ajustarse uno contra otro hasta alcanzar el juego o la precarga requeridos. Para maximizar el rendimiento y la confiabilidad de funcionamiento de un rodamiento, se debe seleccionar la precarga o el juego adecuados y, luego, se debe aplicar durante el proceso de montaje. Cuando el juego de funcionamiento de una disposición de rodamientos es demasiado grande, no se puede utilizar al máximo la capacidad de carga de ambos rodamientos. Una precarga excesiva aumenta la fricción, lo que, a su vez, aumenta la cantidad de calor por fricción y reduce la vida útil del rodamiento.

Ajustes para los rodamientos en pulgadas

A diferencia de los rodamientos métricos, que están mecanizados con una tolerancia negativa, los rodamientos en pulgadas están mecanizados con una tolerancia positiva. Por lo tanto, no son aplicables las desviaciones del diámetro del eje y del soporte de rodamientos métricos. Los ajustes apropiados para los rodamientos en pulgadas se pueden obtener a partir de los ajustes recomendados para los rodamientos métricos. Las Tablas detallan los ajustes del eje y del soporte para rodamientos de rodillos cónicos en pulgadas que son válidos para los rodamientos de tolerancia Normal en aplicaciones típicas.

Ajustes para los rodamientos apareados

El juego axial interno de los rodamientos apareados con una disposición cara a cara o espalda con espalda proporciona un juego de funcionamiento adecuado cuando los rodamientos se encuentran montados en ejes mecanizados con:

• d ≤ 140 mm † m5VE
• 140 mm < d ≤ 200 mm † n6VE
• d ≤ 200 mm † p6V

Se recomiendan estas clases de tolerancia del asiento del eje para cargas giratorias que van de normales a pesadas en el aro interior. Si se seleccionan ajustes más apretados, se debe asegurar que los rodamientos no queden “fijos” y que puedan girar libremente. Para obtener más información sobre tolerancias de ejes, comuníquese con el Departamento de Ingeniería de Aplicaciones de SKF. Para las cargas fijas del aro exterior, la clase de tolerancia recomendada del agujero del soporte es J6VE o H7VE .

Procedimiento de ajuste

Al ajustar los rodamientos de rodillos cónicos uno contra el otro, se deben girar los rodamientos, de forma que los rodillos queden posicionados correctamente, es decir que la cara del extremo más grande de los rodillos quede en contacto con la pestaña guía.

Designaciones de rodamientos

Rodamientos métricos

Las designaciones de los r odamientos de rodillos cónicos métricos siguen uno de los siguientes principios:

• Las designaciones de serie consisten en un dígito y dos letras, de acuerdo con ISO 355. El dígito representa el ángulo de contacto. Las dos letras representan las series de diámetro y ancho, respectivamente. A esto le sigue el diámetro del agujero de tres dígitos d [mm]. Las designaciones básicas de los rodamientos de rodillos cónicos SKF comienzan con la letra T, p. ej., T2ED 045.
• Las designaciones establecidas antes de 1977 siguen el sistema que se muestra en Designaciones básicas, p. ej., 32206 († diagrama 2, página 43).
• Los rodamientos métricos con el prefijo de designación J siguen el sistema de designación ABMA que se utiliza para rodamientos en pulgadas († normativa ANSI/ABMA 19.2).

Rodamientos en pulgadas

Las designaciones de los rodamientos de rodillos cónicos en pulgadas cumplen con la normativa ANSI/ABMA 19.2. Todos los rodamientos en pulgadas dentro de una misma serie utilizan el mismo conjunto de rodillos y jaula, pero los aros interior y exterior pueden tener diferentes tamaños y diseños. Cualquier aro interior con conjunto de rodillos y jaula (cono) puede montarse con cualquier aro exterior (copa) de la misma serie de rodamientos. Por lo tanto, la copa y el cono tienen designaciones individuales y se pueden suministrar por separado († fig. 11). Tanto la designación de copas y conos, como la serie, constan de un número de tres a seis dígitos que puede llevar un prefijo para describir una serie de rodamientos desde extraliviana hasta extrapesada. La designación completa del rodamiento consta de la designación del cono seguida de la de la copa. Las dos designaciones están separadas por una barra oblicua. Para acortar las designaciones completas de los rodamientos, se utilizan abreviaturas († tabla 8).