La Fricción de los Rodamientos de Eje Híbrido Cargados Radialmente a Altas Velocidades
Autores: Gärtner, Marcus; Brecher, Christian; Neus, Stephan; Eckel, Hans-Martin; Bartelt, Andreas; Hoppert, Maik; Ilkhani, Mohammad Reza
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La Fricción de los Rodamientos de Eje Híbrido Cargados Radialmente a Altas Velocidades
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Pérdidas por fricción
Rodamientos de alta velocidad
Rodamientos de husillo híbridos
Bolas de cerámica
Caminos de rodadura de acero
Características de fricción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Las pérdidas por fricción son un parámetro importante para evaluar el comportamiento operativo de los rodamientos de alta velocidad. Específicamente, en aplicaciones de máquinas herramienta, los rodamientos están sometidos a altas cargas radiales y altas velocidades, lo que conduce a fuerzas incrementadas en el contacto rodante y, como resultado, a un aumento de la fricción en los rodamientos. En esta aplicación de alta velocidad, los rodamientos de husillo híbridos, típicamente hechos de bolas de cerámica y caminos de rodadura de acero, muestran un mejor comportamiento de fricción en comparación con los rodamientos completamente de acero. Por lo tanto, un conocimiento preciso de las características de fricción de los rodamientos híbridos de alta velocidad puede mejorar los modelos de fricción y generalizarlos a rodamientos de husillo con diferentes tipos, geometrías y condiciones de operación. En este artículo, se presenta un nuevo método sencillo y rentable para medir el par de fricción en los rodamientos de husillo. Se probó un par de rodamientos de husillo híbridos 7008 dispuestos de manera rígida hasta velocidades de rotación de 24,000 rpm y altas cargas radiales de 3 kN. Se discuten los efectos de la lubricación con aceite-aire y grasa en diagramas característicos de los rodamientos probados. Luego, basándose en los resultados de las pruebas, se presenta y valida un modelo de cálculo de fricción para el control del anillo exterior y la minimización de la disipación de energía en relación con la influencia de las fuerzas radiales.
Descripción
Las pérdidas por fricción son un parámetro importante para evaluar el comportamiento operativo de los rodamientos de alta velocidad. Específicamente, en aplicaciones de máquinas herramienta, los rodamientos están sometidos a altas cargas radiales y altas velocidades, lo que conduce a fuerzas incrementadas en el contacto rodante y, como resultado, a un aumento de la fricción en los rodamientos. En esta aplicación de alta velocidad, los rodamientos de husillo híbridos, típicamente hechos de bolas de cerámica y caminos de rodadura de acero, muestran un mejor comportamiento de fricción en comparación con los rodamientos completamente de acero. Por lo tanto, un conocimiento preciso de las características de fricción de los rodamientos híbridos de alta velocidad puede mejorar los modelos de fricción y generalizarlos a rodamientos de husillo con diferentes tipos, geometrías y condiciones de operación. En este artículo, se presenta un nuevo método sencillo y rentable para medir el par de fricción en los rodamientos de husillo. Se probó un par de rodamientos de husillo híbridos 7008 dispuestos de manera rígida hasta velocidades de rotación de 24,000 rpm y altas cargas radiales de 3 kN. Se discuten los efectos de la lubricación con aceite-aire y grasa en diagramas característicos de los rodamientos probados. Luego, basándose en los resultados de las pruebas, se presenta y valida un modelo de cálculo de fricción para el control del anillo exterior y la minimización de la disipación de energía en relación con la influencia de las fuerzas radiales.