Una definición práctica
Un rodamiento sostiene una pieza en movimiento y la restringe al movimiento deseado. En la mayoría de las máquinas se trata de un eje giratorio: el rodamiento mantiene el eje sobre su línea de centros, soporta las fuerzas que actúan sobre él y le permite girar con la menor fricción y desgaste posibles. Sin rodamientos, el eje rozaría directamente contra su alojamiento, se calentaría, se desgastaría y acabaría por gripar.
El término abarca una gama amplia de piezas, desde un casquillo de bronce en la bisagra de una puerta hasta un rodamiento de rodillos a rótula del tamaño de una rueda de coche en una trituradora. Los ingenieros los dividen en dos grandes familias. Los rodamientos de rodadura colocan bolas o rodillos entre dos anillos, de modo que las superficies ruedan en lugar de deslizar. Los rodamientos lisos, también llamados cojinetes de deslizamiento o casquillos, no tienen elementos rodantes: el eje se desliza sobre una superficie de baja fricción, como bronce, una capa de polímero o una película de aceite. La mayoría de las preguntas de los compradores se refieren a rodamientos de rodadura, por lo que esta nota se centra en ellos; los rodamientos lisos tienen su propia página.
Las cuatro partes de un rodamiento de rodadura
Un rodamiento de rodadura típico tiene cuatro partes. Cada una es un proceso de fabricación distinto y, a menudo, un proveedor distinto; por eso los polos del rodamiento en China incluyen fabricantes especializados de bolas, jaulas y sellos además de rodamientos completos.
| Parte | Función | Material habitual |
|---|---|---|
| Anillo interior | Se monta en el eje y, en la mayoría de los diseños, gira con él | Acero al cromo de alto carbono, como GCr15 / 52100 |
| Anillo exterior | Va asentado en el alojamiento; lleva la pista exterior | El mismo acero, templado y rectificado |
| Elementos rodantes | Bolas o rodillos que transmiten la carga entre los anillos | Acero al cromo; cerámica en rodamientos híbridos |
| Jaula | Mantiene los elementos rodantes a distancias uniformes | Acero estampado, latón mecanizado o nailon con fibra de vidrio |
Muchos rodamientos añaden sellos o placas de protección en los laterales para retener la grasa y evitar la entrada de suciedad, además de la propia grasa. Un rodamiento sellado suele ir lubricado de por vida; uno abierto depende del aceite o la grasa que aporte la máquina.
Por qué la rodadura supera al deslizamiento en la mayoría de los ejes
El contacto de rodadura requiere mucha menos fuerza para iniciar el movimiento que el contacto de deslizamiento. Por ello, un rodamiento de rodadura arranca con facilidad, funciona frío a velocidad y mantiene una fricción casi constante en un amplio rango de velocidades. Además es predecible: la vida nominal puede calcularse a partir de la carga y la velocidad con el método de la norma ISO 281, lo que permite dimensionar un rodamiento para, por ejemplo, 20 000 horas de funcionamiento. Ese cálculo se explica en vida del rodamiento y L10.
Los rodamientos lisos siguen siendo mejores en algunos casos. Toleran bien los choques y la contaminación, ocupan poco espacio radial, funcionan en silencio y pueden resultar más económicos en pivotes simples y lentos. Los cigüeñales de los motores, por ejemplo, giran sobre cojinetes lisos con película de aceite, porque una película de aceite a presión soporta cargas muy elevadas.
Cargas: radial, axial y combinada
La pregunta más útil al elegir un rodamiento es: ¿en qué dirección empuja la carga?
- La carga radial actúa en ángulo recto respecto al eje, como el peso de una polea o la tracción de una correa. Los rodamientos rígidos de bolas y los rodamientos de rodillos cilíndricos están pensados para ella.
- La carga axial, también llamada empuje, actúa a lo largo del eje, como el empuje de una hélice o de un engranaje helicoidal. Los rodamientos axiales de bolas y los rodamientos axiales de rodillos soportan solo carga axial.
- La carga combinada es ambas a la vez. Los rodamientos de bolas de contacto angular y los rodamientos de rodillos cónicos están diseñados para ella, razón por la que los usan los bujes de rueda y los ejes de salida de las cajas de engranajes.
Las bolas tocan la pista en un punto, de modo que los rodamientos de bolas giran rápido con baja fricción, pero soportan menos carga. Los rodillos tocan a lo largo de una línea, por lo que los rodamientos de rodillos soportan más carga a menor velocidad. Este compromiso determina la mayoría de las decisiones de selección y se compara en rodamientos de bolas frente a rodamientos de rodillos.
Las familias principales de un vistazo
| Familia | Punto fuerte | Uso típico |
|---|---|---|
| Rígido de bolas | Versátil, silencioso, rápido | Motores, ventiladores, bombas, electrodomésticos |
| Bolas de contacto angular | Carga combinada, precisión | Bombas, husillos de máquina herramienta |
| Rodillos cilíndricos | Alta carga radial | Cajas de engranajes, motores grandes |
| Rodillos cónicos | Carga combinada pesada | Bujes de rueda, ejes, reductores |
| Rodillos a rótula | Carga pesada con desalineación | Minería, máquinas de papel, cribas vibratorias |
| Agujas | Sección radial reducida | Bombas de engranajes, transmisiones, balancines |
| Unidades con soporte | Montaje sencillo sobre bastidor | Transportadores, maquinaria agrícola |
El catálogo de productos agrupa las 31 líneas que gestiona esta mesa en rodamientos de bolas, de rodillos y especiales, componentes, y kits y accesorios.
Tres malentendidos frecuentes
«Mismo número, mismo rodamiento». Una designación fija la medida y el diseño básico, no la calidad. La limpieza del acero, el tratamiento térmico, el acabado de las pistas y el diseño de la jaula varían entre plantas, y eso determina el ruido y la vida. La prueba de muestras es la única comparación fiable.
«Sellado significa libre de mantenimiento para siempre». Un rodamiento sellado está lubricado para su vida útil prevista en condiciones normales. La temperatura elevada, la alta velocidad o un entorno húmedo y polvoriento acortan la vida de la grasa, y el rodamiento falla antes de tiempo aunque por fuera no se vea nada anormal.
«Un rodamiento más apretado es un rodamiento mejor». La holgura interna se elige según el ajuste y la temperatura de la aplicación. Una holgura demasiado pequeña tras el montaje provoca calor y fallo prematuro; por eso los rodamientos de motor suelen especificarse con C3 en lugar de holgura normal.
Cómo se identifica un rodamiento
Los rodamientos estándar se identifican con una designación como 6204-2RS C3. Los números indican el tipo, la serie de dimensiones y el diámetro interior; los sufijos informan sobre sellos, holgura interna, jaula, clase de tolerancia y grasa. Como las dimensiones de contorno siguen la norma ISO 15, una designación fija el diámetro interior, el diámetro exterior y el ancho. Dos rodamientos con la misma designación encajan en el mismo eje y alojamiento, aunque pueden diferir en calidad del acero, ruido y vida. La guía de designaciones explica el sistema línea por línea.
Qué debe indicar el comprador al pedir
Una solicitud de cotización útil responde a las preguntas que la planta haría de todos modos:
- Designación o, si no se conoce, diámetro interior, diámetro exterior y ancho.
- Sello o placa de protección, holgura interna y clase de tolerancia.
- Material de la jaula y tipo de grasa, si influyen en la velocidad, la temperatura o el ruido.
- Aplicación, carga, velocidad y temperatura de funcionamiento en una o dos frases.
- Cantidad por designación, marcado y embalaje, y fecha de entrega objetivo.
Con esa información, un proveedor puede proponer opciones ajustadas y un MOQ de referencia típico en lugar de una lista de precios genérica. Envíela a través del formulario de cotización.