Montaje
Los métodos de montaje de los rodamientos afectan en gran medida la precisión, la vida útil y el rendimiento de los rodamientos. Las características del rodamiento primero deben estudiarse minuciosamente antes del montaje. Los ingenieros de diseño deben investigar exhaustivamente los procedimientos de manipulación de los rodamientos y se deben establecer normas para lo siguiente:
- Limpieza de los rodamientos y de los componentes auxiliares
- Confirmación de las dimensiones y el acabado de las piezas relacionadas
- Montaje
- Inspección posterior al ensamblaje
- Suministro de lubricantes
Los rodamientos no deben desempaquetarse hasta el momento justo de su ensamblaje. Cuando utilice lubricación por grasa, ésta debe introducirse en los rodamientos sin limpiarlos previamente. Incluso cuando se utiliza lubricación por aceite, no es necesario limpiar los rodamientos. No obstante, los rodamientos para instrumentos o para aplicaciones de alta velocidad deben limpiarse con aceite limpio filtrado, con el fin de eliminar los agentes anticorrosivos. Una vez se han limpiado los rodamientos con aceite filtrado, se deben proteger para evitar la corrosión.
Los rodamientos pre-lubricados se deben utilizar sin limpiarlos. Los métodos para el montaje rodamientos dependen del tipo de rodamiento y de su ajuste. Puesto que los rodamientos son utilizados normalmente en ejes giratorios, los anillos interiores suelen requerir un ajuste apretado. Los rodamientos con agujero cilíndrico suelen montarse presionándolos sobre los ejes con una prensa (ajuste con interferencia) o calentándolos primero para dilatar el diámetro del anillo interior antes de que se enfríen y se contraigan sobre un eje (ajuste por contracción). Algunos rodamientos tienen anillos interiores cónicos y pueden montarse en ejes cónicos o sobre ejes cilíndricos si se utilizan adaptadores o manguitos.
Los rodamientos suelen montarse en alojamientos con un ajuste holgado. Sin embargo, cuando el anillo exterior tiene un ajuste con interferencia, puede utilizarse una prensa. Los rodamientos pueden prepararse para un ajuste con interferencia enfriándolos con hielo seco antes del ensamblaje. En este caso, se debe aplicar al rodamiento un tratamiento antióxido ya que la humedad del aire se condensa sobre la superficie del rodamiento.
Ensamblaje de rodamientos con anillos interiores cilíndricos
Ajustes con interferencia
El ensamblaje a presión se utiliza mucho para rodamientos pequeños. Se coloca una herramienta de montaje contra el anillo interior tal como se indica en la Fig. 1 y el rodamiento se presiona lentamente deslizándolo sobre el eje hasta que la cara del anillo interior toca con el reborde del eje. La herramienta de montaje no debe apoyarse en el anillo exterior durante el ensamblaje con prensa ya que se podría dañar al rodamiento.
Antes del montaje, se recomienda aplicar aceite en la superficie de contacto del eje para lograr una inserción suave. El montaje con martillo solo debe realizarse para rodamientos de bolas pequeños con ajustes mínimamente ajustados cuando no se disponga de una prensa. Este método no debe utilizarse en ajustes con interferencia ajustados ni para rodamientos de tamaño mediano o grande. Cuando se use un martillo, siempre debe colocarse una herramienta de montaje sobre el anillo interior.
Cuando los anillos interior y exterior de rodamientos no separables, como los rodamientos de bolas de ranura profunda, requieren un ajuste muy apretado se coloca una herramienta de montaje sobre ambos anillos tal como se indica en la Fig. 2, y ambos anillos se encajan al mismo tiempo con ayuda de un destornillador o de una prensa hidráulica. Siempre debe utilizarse una herramienta de montaje como la mostrada para montar rodamientos de bolas autoalineantes, ya que el anillo exterior puede desviarse.
Para rodamientos separables, como rodamientos de rodillos cilíndricos y rodamientos de rodillos cónicos, los anillos interior y exterior se pueden montar por separado. El montaje de los anillos interior y exterior previamente montados por separado debe realizarse con cuidado, asegurando la correcta alineación de los anillos. Un ensamblaje forzado o poco cuidadoso puede rayar las superficies de contacto de rodadura.
Ajustes por Contracción
Dado que el montaje a presión de rodamientos grandes requiere de una fuerza considerable, los ajustes por contracción se utilizan ampliamente. Primero se calientan los rodamientos para dilatarlos antes de su ensamblaje. Este método evita se aplique una fuerza excesiva sobre los rodamientos y permite montarlos en poco tiempo. La expansión del anillo interior para varios tamaños de rodamiento y distintas temperaturas se indica en la Fig. 3.
Tenga en cuenta lo siguiente cuando realice ajustes por contracción:
(a) No caliente los rodamientos por encima de 120 ˚C.
(b) Cuelgue los rodamientos de un cable o suspéndalos en un tanque de aceite para impedir que toquen directamente el fondo del tanque.
(c) Caliente los rodamientos a temperaturas entre 20 ºC y 30 ºC por encima de la temperatura mínima requerida para el ensamblaje sin interferencia, puesto que el anillo interior se enfriará ligeramente durante el ensamblaje.
(d) Después del ensamblaje, durante el enfriamiento, los rodamientos se contraerán en las direcciones axial y radial. Consecuentemente, presione el rodamiento firmemente contra el tope del eje utilizando los métodos de colocación para eliminar tolerancias entre el rodamiento y el chaflán.
Calentadores de Inducción para Rodamientos NSK
Los calentadores de rodamientos NSK, que utilizan la inducción electromagnética para calentar los rodamientos, se utilizan ampliamente como alternativa al calentamiento en aceite. En los Calentadores para Rodamientos NSK, la electricidad (CA) que circula por una bobina produce un campo magnético que induce en el rodamiento una corriente que genera calor sin llamas ni aceite. Consecuentemente, resulta posible calentar de manera uniforme, permitiendo un montaje con ajuste por contracción rápido y eficiente.
Los equipos de calentamiento por inducción de NSK son útiles cuando es necesario realizar montajes y desmontajes relativamente frecuentes, como en el caso de los rodamientos de cuello de cilindro para trenes de laminación y los rodamientos de rodillos cilíndricos de los ejes del material rodante ferroviario.
Ensamblaje de rodamientos con anillos interiores cónicos
Los rodamientos con anillos interiores cónicos se montan directamente en ejes cónicos o en ejes cilíndricos con adaptadores o manguitos de desmontaje (Figs. 4 y 5). Los rodamientos de rodillos esféricos de gran tamaño se montan a menudo utilizando presión hidráulica. La Figura 6 muestra un montaje de rodamiento que utiliza un manguito y una tuerca hidráulica, mientras que la Figura 7 muestra un método de montaje en el que se utilizan orificios perforados en el manguito para aplicar aceite bajo presión al asiento del rodamiento. A medida que el rodamiento se expande radialmente, el manguito se inserta axialmente con tornillos de ajuste.
Los rodamientos de rodillos esféricos se deben montar comprobando la reducción del juego radial interno y consultando las distancias de calado enumeradas en la Tabla 1. El juego radial debe medirse utilizando un juego de galgas. En esta medición, como muestra la Fig. 8, el juego para ambas hileras de rodillos debe medirse simultáneamente, y estos dos valores deberían mantenerse aproximadamente iguales ajustando la posición relativa de los anillos exteriores e interiores.
Si se monta un rodamiento de gran tamaño sobre un eje, el anillo exterior puede deformarse ovalmente por su propio peso. Si el juego se mide en la parte inferior del rodamiento deformado, el valor medido puede ser superior al valor real. Si de esta manera se obtiene un juego radial interno incorrecto y se utilizan los valores de la Tabla 1, el ajuste con interferencia podría resultar demasiado ajustado, y el juego residual real demasiado reducido. En este caso, tal como se muestra en la Fig. 9, la mitad del juego total en los puntos a, b y c puede utilizarse como juego residual. Como referencia, los puntos a y b están situados en una línea horizontal que pasa por el centro del rodamiento, mientras que c está situado en la posición más baja del rodamiento.
Si se monta un rodamiento de bolas autoalineantes sobre un eje con un adaptador, compruebe que el juego residual no sea demasiado pequeño. Deje holgura suficiente para facilitar la alineación del anillo exterior.
Tabla 1— Montaje de rodamientos de rodillos esféricos con anillos interiores cónicos
Observaciones
Los valores de reducción del juego radial interno se refieren a rodamientos con juego CN. Para rodamientos con juego C3, deberían utilizarse los valores máximos mostrados para la reducción del juego radial interno.
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