Elevada capacidad de carga y aptitud para altas velocidades

Diseño robusto para electrohusillos

Para los electrohusillos, el Grupo SCHAEFFLER Industrial combina la máxima aptitud para altas velocidades con una elevada capacidad de carga y resistencia a unas condiciones de servicio variables gracias a la nueva serie de rodamientos para husillos de alto rendimiento RS y a los rodamientos de rodillos cilíndricos térmicamente resistentes TR. Con esto, es posible simplificar sustancialmente las soluciones de rodamientos comparado con las soluciones convencionales de rodamiento para electrohusillos de accionamiento directo

Los nuevos rodamientos para husillos RS de FAG son rodamientos de bolas grandes con un ángulo de contacto de 20 grados y un diseño interior optimizado frente al rozamiento. Gracias a estas propiedades, los rodamientos RS son resistentes a las variaciones del juego radial y combinan la aptitud para las altas velocidades de las series de bolas pequeñas de alto rendimiento con la resistencia y capacidad de carga de los rodamientos de bolas grandes. Por primera vez, el nuevo rodamiento de rodillos cilíndricos TR térmicamente resistente combina el funcionamiento seguro como rodamiento libre de los rodamientos de rodillos cilíndricos con la aptitud para altas velocidades y diferencias de temperatura variables.

Los nuevos rodamientos para husillos RS de FAG son rodamientos de bolas grandes con un ángulo nominal de contacto de 20 grados y un diseño interior optimizado frente al rozamiento

Hoy en día, los husillos principales de la máquina-herramienta suelen diseñarse como unidades de accionamiento directo, los denominados electrohusillos, en caso de máximas exigencias de rendimiento de corte y altas velocidades. En este tipo de máquina, el motor está situado directamente sobre el eje del husillo. Los rodamientos deben estar precargados para una concentricidad óptima y una elevada precisión de guiado. Suelen estar montados a ambos lados del motor para optimizar la rigidez estática y dinámica. Debido a las pérdidas eléctricas se generan temperaturas de hasta 150 grados Celsius en el rotor durante el funcionamiento. Estas resultan en altos gradientes de temperatura entre el eje y el alojamiento que el rodamiento debe compensar.

El nuevo rodamiento de rodillos cilíndricos TR térmicamente resistente de FAG combina por primera vez el funcionamiento seguro como rodamiento libre de los rodamientos de rodillos cilíndricos con la aptitud para altas velocidades y diferencias de temperatura variables

En los soportes convencionales, los rodamientos fijos y libres se sustituyen por unidades precargadas mediante muelles. La precarga se realiza mediante resortes entre el casquillo y el alojamiento. Debido al movimiento deslizante del anillo exterior es posible compensar las variaciones de longitud del eje así como las variaciones de precarga de los rodamientos como consecuencia de las influencias de la velocidad y temperatura. Los casquillos deslizantes, casquillos a bolas y resortes hacen que la construcción anexa y el montaje sean complicados. La función de deslizamiento del casquillo puede fallar por las inclinaciones y un juego demasiado reducido, por ejemplo debido a las diferencias de temperatura.

Hoy en día, los husillos principales de la máquina-herramienta suelen diseñarse como unidades de accionamiento directo, los denominados electrohusillos, en caso de exigencias máximas de velocidad y rendimiento de corte

Diseño y montaje sencillos

La nueva serie de alto rendimiento RS y el rodamiento de rodillos cilíndricos térmicamente resistente TR abren nuevas perspectivas en el diseño de los rodamientos para husillos principales. En el ajuste rígido, los rodamientos RS son claramente menos sensibles a las influencias resultantes del apriete, velocidad y temperatura en comparación con los rodamientos convencionales. Este es el motivo por el que es posible optar por un ajuste rígido, más sencillo desde el punto de vista del diseño, en vez de una disposición elástica cuando se usan rodamientos RS en combinación con la aptitud mejorada para las altas velocidades, lo que simplifica el diseño de los husillos y aumenta al mismo tiempo la rigidez. Esto proporciona una mayor libertad de diseño a los fabricantes de husillos.

Comparación entre el diseño convencional y diseño nuevo de un electrohusillo (lado de trabajo)
Comparación entre el diseño convencional y diseño nuevo de un electrohusillo (lado posterior)

El rodamiento de rodillos cilíndricos térmicamente resistente funciona de forma segura incluso en caso de diferencias muy elevadas de temperatura. Está equipado con un anillo exterior flexible que compensa las deformaciones ocasionadas por el cambio del juego radial. El anillo exterior, que sigue teniendo dimensiones estándar, presenta dos ranuras. Entre las ranuras, se ha reducido ligeramente el diámetro exterior a nivel radial. De esta manera la zona central del anillo exterior podrá expandirse en dirección radial cuando las diferencias de temperatura varíen. Esto hace que la fuerza de contacto y con ello la presión superficial en el anillo exterior aumenten claramente con mayor lentitud en los rodamientos de rodillos cilíndricos térmicamente resistentes, en comparación con los rodamientos de rodillos cilíndricos estándar. Los rodamientos de rodillos cilíndricos térmicamente resistentes pueden equiparse con una jaula de PEEK de rozamiento optimizado guiada por el anillo exterior. Los rodamientos de este tipo alcanzan unas velocidades extraordinarias que en caso de lubricación con grasa superan en un 60% a las de los rodamientos de rodillos cilíndricos que funcionan con jaulas guiadas por elementos rodantes.

Montaje de rodamientos para husillos

Distribución óptima del lubricante

Además, la jaula de PEEK es guiada de forma unidireccional en el anillo exterior, lo que permite un suministro optimizado de lubricante. El exceso de lubricante se elimina del rodamiento con mayor rapidez, se reduce el tiempo necesario para la distribución de la grasa y de este modo disminuye claramente el riesgo de dañar la grasa durante la rodadura. Después del funcionamiento resulta un nivel de temperatura más bajo, con menor dispersión.

(Imágenes: Grupo Schaeffler)

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