A rodamiento de bolas es un ejemplo de elemento rodante no giratorio. Este tipo de rodamientos son muy comunes en todo tipo de maquinaria, incluidos automóviles, trenes, motores, etc. Estos rodamientos tienen un diseño diferente y diferentes aplicaciones. La principal ventaja de estos rodamientos es que son muy ligeros y flexibles, pero también proporcionan un alto par. La otra gran ventaja de los rodamientos de bolas es que pueden soportar grandes fuerzas de torsión y cargas elevadas, lo que significa que pueden usarse para aplicaciones de servicio pesado y de alto torque en maquinaria de servicio pesado.
En algunas circunstancias, es posible que sea necesario girar dos bolas simultáneamente. El diseño de dichos rodamientos implica que un rodamiento de bolas tire de otro rodamiento de bolas hacia él o que un rodamiento se deslice entre un juego de bolas, mientras que otro gira alrededor de un husillo. En general, cuanto mayor sea el tamaño del conjunto de bolas, menor será la fricción en el centro de la percha, mientras que cuanto menor sea el tamaño del conjunto de bolas, mayor será la fricción en el centro de la percha. Por tanto, para proporcionar un funcionamiento a alta velocidad y una buena conservación de la energía, se recomienda utilizar bolas de diferentes tamaños.
Los diseños de rodamientos de bolas consisten en un rotor que está montado de forma fija en un eje o en un brazo de manivela. El eje y el brazo de manivela son preferiblemente de acero para facilitar mejores cargas de empuje. Luego, el diseño incluye una serie de bolas de diferentes formas y tamaños dispuestas en una estructura similar a un carcaj. El diseño del rodamiento de bolas puede ser uno de los siguientes:
Para un funcionamiento a alta velocidad y eficiencia energética, la mayoría de los rodamientos de bolas se fabrican con un único muñón tipo carcaj. Esta disposición reduce la cantidad de energía que se desperdicia como calor por conducción. Por lo tanto, la cantidad de calor se reduce y la cantidad de fricción aumenta. Luego, los carcajes se colocan en cortadores cónicos que se utilizan para transferir las fuerzas rotatorias. La fuerza aplicada a los carcajes se necesita principalmente para ayudar a mover los rodillos. Por lo tanto, la fuerza rotatoria generada durante la operación puede ayudar a reducir el desperdicio de energía.
Un mecanismo secundario que se incluye en la fabricación de muchos diseños de cojinetes de bolas es la presencia de rodillos que se mueven radialmente. Los rodillos están equipados con la ayuda de una serie de cajas de engranajes que ayudan a los rodillos a moverse radialmente. El número de tales rodillos requerido depende del peso de la estructura que se requiere realizar, el tipo de elementos rodantes y el tipo de rodamiento.
La figura 19 es una de las figuras de diseño más conocidas en la historia de los diseños de rodamientos de bolas. La figura 19 se refiere a la caja de engranajes principal que se encuentra en el cubo o el miembro alternativo. La figura 19 está compuesta por una carcasa exterior cilíndrica y una serie de anillos interiores circulares. El anillo interior se ajusta alrededor de un eje interior cilíndrico que se conoce como sello de eje; de ahí el término "fuerzas de reacción del rodamiento de bolas".
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