¿Cómo compensan los rodamientos de bolas a rótula la desalineación del eje?

Mecanismo detallado de cómo los rodamientos de bolas a rótula compensan la desalineación del eje

el rodamiento de bolas autoalineable Es un rodamiento de diseño exclusivo cuya función principal es Se adapta automáticamente a la desalineación angular o la desviación del eje. entre la línea central del eje y la línea central del orificio de la carcasa. Esta capacidad surge principalmente de la geometría esférica de su pista de rodadura del anillo exterior , que es la mayor diferencia en comparación con los rodamientos convencionales.

1. Las características principales del diseño

el design of the self-aligning ball bearing is custom-engineered to address demanding alignment requirements:

• Pista de rodadura esférica del anillo exterior:
  • Este es el componente clave para lograr la autoalineación. La superficie interior del anillo exterior no es cilíndrica; en cambio, se mecaniza en un forma cóncava, esférica .
  • el center of this sphere coincides with the theoretical center of the bearing, providing the balls with the freedom to girar o inclinar en torno a este centro común.
• Doble fila de bolas:
  • el bearing is typically equipped with dos filas de bolas que discurren por dos pistas de rodadura separadas en el anillo interior.
  • Ambas filas de bolas hacen contacto con la misma pista esférica única del anillo exterior.
• Movimiento integrado del anillo interior, bolas y jaula:
  • Cuando el eje se desvía, el anillo interior , que está montado en el eje, se ve obligado a inclinarse.
  • Debido a que las bolas y la jaula siempre se mantienen dentro de las pistas de rodadura del anillo interior, se mueven e inclinan como un unidad única respecto al anillo exterior.

2. El proceso físico de compensación

Cuando el rodamiento encuentra un error de instalación, flexión (deflexión) del eje bajo carga u otras causas que resulten en desalineación angular Durante la operación, el proceso de compensación es el siguiente:

1. Se produce inclinación: el shaft deviation causes the inner ring’s centerline to form an angle $\alpha$ (the angular misalignment) with the outer ring’s centerline.
2. el Spherical Effect: el tilted inner ring and ball assembly undergoes a movimiento giratorio espontáneo y sin restricciones dentro del pista de rodadura esférica del anillo exterior . Debido a que la pista exterior es esférica, las bolas mantienen contacto completo y correcto tanto con la pista de rodadura exterior esférica como con las pistas de rodadura del anillo interior.
3. Eliminación del estrés interno: Este ajuste automático elimina los dañinos concentración de tensión en el borde eso ocurriría en un rodamiento rígido (como un rodamiento rígido de bolas) debido a una desalineación angular. En los rodamientos convencionales, la inclinación hace que los puntos de contacto entre la bola y la pista de rodadura se desplacen del centro, creando picos de tensión que reducen gravemente la vida útil del rodamiento.
4. Distribución uniforme de la carga: Mediante la autoalineación, la carga se redistribuye uniformemente entre ambas filas de bolas, lo que garantiza que el rodamiento funcione de manera estable dentro de su capacidad de carga diseñada.

Los rodamientos de bolas a rótula normalmente pueden compensar desalineación angular máxima que van desde $\pm 1.5^\circ$ a $\pm 3^\circ$ , dependiendo del tamaño, serie y diseño del rodamiento.

Comparación de rodamientos de bolas a rótula y rodamientos rígidos de bolas