¿Cuáles son las diferencias entre los rodamientos de bolas de una hilera y de dos hileras?

La diferencia fundamental es que un rodamiento de bolas de doble hilera contiene dos filas paralelas de bolas dentro de un solo anillo exterior , mientras que una sola fila contiene uno. Esta diferencia estructural da como resultado capacidades de carga, rigidez axial, requisitos de espacio e idoneidad de la aplicación significativamente diferentes. Un rodamiento de dos hileras con el mismo diámetro exterior que uno de una hilera proporciona aproximadamente 1,5 a 2 veces la capacidad de carga radial y una rigidez axial mucho mayor, pero a costa de un mayor ancho, peso y una velocidad máxima de funcionamiento ligeramente reducida. Los rodamientos de una hilera son más adecuados para aplicaciones de alta velocidad y menor carga; Rodamientos de doble hilera para cargas combinadas más pesadas donde el espacio axial es limitado.

Comparación técnica lado a lado

Diferencia estructural: qué cambia entre una y dos filas

En un rodamiento rígido de bolas de una hilera, un juego de bolas corre entre una única ranura interior y una única ranura exterior. El contacto entre cada bola y su pista de rodadura es una pequeña área elíptica: la carga total se distribuye a lo largo de esta única línea de bolas.

En un rodamiento de dos hileras, dos juegos de pistas de rodadura se colocan uno al lado del otro dentro de un aro exterior. El aro exterior es más ancho y el aro interior lleva dos ranuras de pista separadas mecanizadas con un espaciado preciso. Cuando se aplica una carga axial, una fila recibe el empuje en una dirección mientras que la segunda fila lo recibe en la dirección opuesta; esta es la razón por la que los rodamientos de dos hileras soportan carga axial bidireccional en una sola unidad mientras que un rodamiento rígido de una hilera maneja la carga axial en una sola dirección a la vez.

Para rodamientos de bolas de contacto angular de dos hileras, las dos hileras están configuradas en una geometría espalda con espalda (disposición en O) o cara a cara (disposición en X). La disposición espalda con espalda proporciona mayor rigidez contra cargas de momento (inclinación), lo que la convierte en la configuración preferida para husillos de máquinas herramienta y unidades de cubo de rueda. La disposición cara a cara es más tolerante a la deflexión y desalineación del eje.

Capacidad de carga: los números detrás de la diferencia

Para ilustrarlo con un ejemplo concreto: un rodamiento rígido de bolas de una hilera 6208 (diámetro interior de 40 mm, diámetro exterior de 80 mm) tiene una capacidad de carga dinámica básica (C) de aproximadamente 29kN . El rodamiento de doble hilera equivalente en la misma envolvente (una serie 4208) soporta una capacidad de carga dinámica de aproximadamente 46kN — un aumento del 59% en la capacidad radial sin aumentar el diámetro exterior.

Esta ventaja de capacidad de carga es la razón por la que se especifican rodamientos de dos hileras cuando:

• La capacidad de carga requerida excede lo que el tamaño de fila única disponible puede proporcionar
• El orificio de la carcasa no se puede aumentar para acomodar un rodamiento de una hilera más grande.
• Se necesitan dos rodamientos de una sola hilera separados para soportar cargas axiales, pero no existe suficiente espacio axial para montarlos por separado.

Velocidad: donde una sola fila tiene la ventaja

La geometría más amplia y el mayor número de elementos rodantes en un rodamiento de doble hilera generan más calor a alta velocidad, lo que limita la velocidad máxima permitida en comparación con el rodamiento equivalente de una hilera. Para un rodamiento de una hilera 6208, la velocidad de referencia es de aproximadamente 12 000 rpm; para el 4208 de doble fila equivalente, es de aproximadamente 9500 rpm, una reducción de aproximadamente el 20 %.

Para aplicaciones como motores eléctricos pequeños, husillos de alta velocidad e instrumentos de precisión donde las velocidades de funcionamiento superan las 8000-10 000 rpm, los rodamientos de una hilera siguen siendo la opción preferida, a menudo emparejados en una disposición dúplex (dos rodamientos de contacto angular de una hilera montados espalda con espalda) cuando también se requiere manejo de carga combinado.

Cuándo elegir una hilera o una hilera doble

Utilice esta guía de decisiones para seleccionar el tipo de rodamiento adecuado:

• Elija una sola fila cuando: la carga primaria es radial con mínima componente axial; la velocidad de funcionamiento es alta (por encima de 8 000 a 10 000 rpm); el espacio axial es abundante; se deben minimizar el peso y el costo; o la aplicación utiliza montaje dúplex de dos rodamientos de contacto angular de una hilera
• Elige doble fila cuando: las cargas radiales y axiales bidireccionales combinadas deben ser manejadas por una sola unidad; están presentes cargas de momento provenientes del voladizo del eje o cargas excéntricas; dos rodamientos separados de una hilera no pueden caber en el espacio axial disponible; o se debe acomodar la desalineación del eje (doble fila autoalineante)