ES2318740T3 - Disposicion de rodamientos. - Google Patents
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Abstract
Disposición de rodamientos, especialmente disposición de rodamientos de rueda, con dos rodamientos que presentan respectivamente un anillo interior de rodamiento (3, 3a, 3b) que puede colocarse en un asiento de rodamiento (2) cilíndrico de un muñón de eje (1) o similar y que presenta una vía de rodadura interior (6, 6a, 6b) que discurre inclinada con respecto al asiento de rodamiento (2) , un anillo exterior de rodamiento (4) que también tiene una vía de rodadura exterior (7, 7a, 7b) que discurre inclinada con respecto al asiento de rodamiento (2), y cuerpos rodantes (5) alojados entre las vías de rodadura interior y exterior, pudiendo sujetarse los anillos interiores de rodamiento (3, 3a, 3b) fijamente contra un talón (10) del muñón de eje (1) o similar, mediante una tuerca de eje (9) que puede fijarse al muñón de eje (1) o similar y que tiene una superficie de apoyo (8, 8a, 8b) frontal, caracterizada porque al menos uno de los anillos interiores de rodamiento (3, 3a, 3b) presenta una superficie de apoyo (8, 8a, 8b) que se extiende con una inclinación inferior a 90º con respecto al asiento de rodamiento (2), aproximándose la superficie de apoyo (8, 8a, 8b) respectivamente al otro anillo interior de rodamiento (3, 3a, 3b), desde su extremo situado en el asiento de rodamiento hasta el extremo situado en el anillo exterior de rodamiento.
Description
Disposición de rodamientos.
La invención se refiere a una disposición de
rodamientos, especialmente a una disposición de rodamientos de
rueda, con dos rodamientos que presentan respectivamente un anillo
interior de rodamiento que puede colocarse en un asiento cilíndrico
de rodamiento de un muñón de eje o similar y que presenta una vía de
rodadura interior que discurre inclinada con respecto al asiento de
rodamiento, un anillo exterior de rodamiento que también tiene una
vía de rodadura exterior que discurre inclinada con respecto al
asiento de rodamiento, y cuerpos rodantes alojados entre las vías
de rodadura interior y exterior, pudiendo sujetarse los anillos
interiores de rodamiento fijamente contra un talón del muñón de eje
o similar, mediante una tuerca de eje que puede fijarse al muñón de
eje o similar y que tiene una superficie de apoyo frontal.
En los rodamientos, habitualmente, las
superficies de contacto axiales de los anillos interiores de
rodamiento están dispuestas en ángulo recto con respecto al asiento
cilíndrico de rodamiento de un extremo de eje, de un muñón de eje o
similar. Estas superficies de contacto resultan especialmente
fáciles de realizar en lo que a la técnica de fabricación se
refiere. Si en una disposición con dos rodamientos, los dos anillos
interiores de rodamiento no están tensados uno con respecto a otro,
esta realización de las superficies de contacto, en principio, no
conlleva desventajas técnicas. Sin embargo, requiere que los
rodamientos puedan ajustarse, mediante tuercas de eje, a un juego
interno definido. Para ello, después de ajustar el juego interno del
rodamiento, las tuercas de eje tienen que asegurarse en su posición
contra el giro con la ayuda de medidas adicionales.
Dado que, tanto durante el primer montaje como
durante trabajos de servicio o de reparación posteriores pueden
producirse errores al ajustar los rodamientos de rueda, que durante
el uso siguiente pueden provocar un fallo prematuro de los
rodamientos, este tipo de rodamientos que pueden ajustarse a un
juego interno definido mediante tuercas de eje frecuentemente ya no
se consideran apropiados para los tiempos actuales.
En las disposiciones modernas con dos
rodamientos, los anillos interiores de rodamiento están en contacto
mutuo en el centro de la disposición de rodamientos, estando
tensados axialmente uno respecto al otro mediante una tuerca de
eje. Esto, sin embargo, hace que se arqueen los anillos interiores
de rodamiento, lo que conlleva también una deformación de las vías
de rodadura interiores de los anillos interiores de rodamiento. Dado
que incluso pequeñas desviaciones de la geometría de la vía de
rodadura fijada para la construcción influyen negativamente en la
vida útil del rodamiento, este arqueo de los anillos interiores de
rodamiento se considera negativo.
Además, se conocen disposiciones de rodamientos,
en las que los anillos interiores de rodamiento se apoyan en un
resalte cónico del eje. En este caso, los anillos interiores de
rodamiento presentan superficies de apoyo correspondientes que,
desde su extremo situado en el asiento de rodamiento hasta el
extremo situado en el anillo exterior del rodamiento, se alejan del
otro anillo interior de rodamiento, respectivamente. Esta
estructura permite centrar el anillo interior de rodamiento con
respecto al muñón de eje o similar, lo que permite reducir el
peligro de la tribocorrosión. Además, la transición cónica en el
muñón de eje repercute positivamente con vistas a los esfuerzos
tolerables.
Si dos anillos interiores de rodamiento están
tensados axialmente uno respecto a otro estando en contacto mutuo,
entre un resalte cónico del eje y una tuerca de eje, se produce en
mayor medida el efecto descrito anteriormente del arqueo de los
anillos interiores de los rodamientos y una deformación
correspondiente de las vías de rodadura interior.
La presente invención tiene el objetivo de
proporcionar una disposición de rodamientos del tipo mencionado al
principio, que pueda montarse con bajas posibilidades de error y que
posibilite una elevada duración útil de los rodamientos.
Según la invención, este objetivo se consigue
sustancialmente porque al menos uno de los anillos interiores de
rodamiento presenta una superficie de apoyo que se extiende con una
inclinación inferior a 90º con respecto al asiento del rodamiento,
aproximándose la superficie de apoyo respectivamente al otro anillo
interior de rodamiento, desde su extremo situado en el asiento de
rodamiento hasta el extremo situado en el anillo exterior del
rodamiento. Por consiguiente, el anillo interior de rodamiento
presenta una superficie de apoyo cónica que se estrecha en
dirección hacia el asiento de rodamiento. Esta orientación de la
superficie de apoyo de los anillos interiores de rodamiento
contrarresta el efecto antes descrito del arqueo de los anillos
interiores del rodamiento al ser tensados axialmente. La
deformación de las vías de rodadura interior provocada por el
tensado axial de los anillos interiores de rodamiento puede
minimizarse de esta manera, lo cual repercute positivamente en la
duración útil de los rodamientos. Al mismo tiempo, se reducen las
posibilidades de errores durante el montaje de la disposición de
rodamientos según la invención, ya que el juego del rodamiento no
tiene que ajustarse mediante tuercas de eje.
Según una variante de esta idea de la invención
está previsto que los dos anillos interiores del rodamiento
presenten una superficie de apoyo que se extiende con una
inclinación inferior a 90º respecto al asiento de rodamiento, y que
la tuerca de eje y el talón del muñón de eje o similar presenten
superficies de contacto adaptadas a la inclinación de las
superficies de apoyo, de tal forma que estén en contacto plano con
las superficies de contacto. Esto permite minimizar en ambos
anillos interiores de rodamiento las deformaciones causadas por el
tensado axial, por lo que aumenta la vida útil de los
rodamientos.
Preferentemente, al menos la superficie de apoyo
de uno de los anillos interiores de rodamiento se extiende en un
ángulo de 90º o al menos aproximadamente 90º respecto a la vía de
rodadura interior del correspondiente anillo interior de
rodamiento. Alternativamente, al menos la superficie de apoyo de uno
de los anillos interiores de rodamiento puede extenderse en un
ángulo de 90º o al menos aproximadamente 90º respecto a los ejes de
rotación de los cuerpos rodantes del rodamiento correspondiente.
Por lo tanto, la tensión de compresión que se produce por el
tensado axial de los anillos interiores de rodamiento se extiende de
forma paralela o al menos de forma sustancialmente paralela con
respecto a las vías de rodadura interiores, de forma que como mucho
puede producirse un recalcado, pero no un arqueo de las vías de
rodadura interiores, que resulta especialmente desventajoso para la
vida útil.
Según la invención, está previsto que la
superficie de apoyo de al menos uno de los anillos interiores de
rodamiento se extienda con una inclinación de aprox. 45º a aprox.
85º, especialmente de aprox. 60º a aprox. 80º y, de forma
especialmente preferible, de aprox. 75º, con respecto al asiento de
rodamiento. Esto permite, por una parte, centrar los anillos
interiores de rodamiento sobre el muñón de eje o similar y, al mismo
tiempo, aumenta la vida útil de los rodamientos.
Si los anillos exteriores de rodamiento están
realizados en una sola pieza con un cubo de rueda, por ejemplo,
estando amoladas las vías de rodadura exteriores directamente en un
cubo de rueda, es posible una estructura especialmente sencilla de
una disposición compacta de rodamientos. Alternativamente, los
anillos exteriores de rodamiento pueden ser también componentes
separados, unidos con un cubo de rueda o similar, por ejemplo,
estando los anillos exteriores de rodamiento introducidos a presión
en el cubo de rueda.
Preferentemente, en los rodamientos está
previsto un lubricante de larga vida que mejora las condiciones
tribológicas en los rodamientos. Para evitar la salida del
lubricante y la entrada de suciedad, los dos lados frontales de los
rodamientos están provistos, preferentemente, de una junta radial
que estanqueiza los rodamientos.
Para absorber las cargas que se producen, por
ejemplo, en un rodamiento de rueda de un automóvil, se ha demostrado
que es ventajoso que los dos rodamientos estén orientados uno hacia
el otro en una disposición en O. Preferentemente, los dos
rodamientos son rodamientos de rodillos cónicos.
Algunas variantes, ventajas y posibilidades de
aplicación de la invención resultan también de la siguiente
descripción de ejemplos de realización y del dibujo.
Muestran, esquemáticamente:
La figura 1 en una vista en sección, una
disposición de rodamientos según una primera forma de realización
de la invención y
la figura 2 en una vista en sección, un detalle
de una disposición de rodamientos según una segunda forma de
realización de la invención.
La disposición de rodamientos de rueda
representada en la figura 1 está constituida sustancialmente por dos
rodamientos asignados a un muñón de eje 1 o similar. Para ello, el
muñón de eje 1 presenta una zona cilíndrica que forma un asiento de
rodamiento 2 para los dos rodamientos.
Los rodamientos presentan respectivamente un
anillo interior 3a ó 3b de rodamiento, un anillo exterior 4 de
rodamiento, así como, en la forma de realización representada,
cuerpos rodantes 5 realizados como rodillos cónicos. Los cuerpos
rodantes 5 ruedan en vías de rodadura interiores 6a, 6b previstas en
los anillos interiores 3a ó 3b de rodamiento, con una inclinación
con respecto al asiento de rodamiento 2. De la misma manera, los
cuerpos rodantes 5 ruedan también en vías de rodadura exteriores 7a,
7b que también están realizadas con una inclinación con respecto al
asiento de rodamiento 2 en el anillo exterior 4 de rodamiento.
Los dos anillos interiores 3a, 3b de rodamiento
chocan uno contra el otro y están tensados juntos en el sentido
axial. Para ello, en los lados frontales de los anillos interiores
de rodamiento están previstas superficies de apoyo 8a u 8b. En
éstos, a la izquierda en la figura 1, una tuerca de eje 9 está en
contacto con una superficie de contacto 9a y, a la derecha en la
figura 1, un talón 10 del muñón de eje 1 está en contacto, con una
superficie de contacto 10a, con las superficies de apoyo 8a u
8b.
Tanto las superficies de apoyo 8a, 8b de los
anillos interiores 3a ó 3b de rodamiento como las superficies de
contacto 9a y 10a de la tuerca de eje 9 o del talón 10 no se
extienden en ángulo recto respecto al asiento de rodamiento 2. Más
bien, las superficies de apoyo y las superficies de contacto que, en
el estado tensado axialmente de la disposición de rodamientos,
representado en la figura 1, están en contacto plano mutuamente, se
extienden con una inclinación en un ángulo \alpha con respecto a
un plano perpendicular respecto al asiento de rodamiento. Las
superficies de apoyo 8a y 8b están orientadas de tal forma que desde
su extremo situado en el lado del asiento de rodamiento, que en la
figura 1 es el extremo inferior, hasta el extremo situado en el
lado del anillo exterior de rodamiento, que en la figura 1 es el
extremo superior, se aproximan respectivamente al otro anillo
interior de rodamiento. Por consiguiente, las superficies de apoyo
8a, 8b son superficies cónicas que finalizan de forma puntiaguda en
dirección hacia el asiento de rodamiento 2. Las superficies de
contacto 9a y 10a están adaptadas en su orientación a las
superficies de apoyo 8a y 8b, de modo que éstas pueden estar en
contacto plano mutuamente.
Como se indica por el ángulo \beta en la
figura 1, las superficies de apoyo 8a u 8b se extienden en ángulo
recto con respecto a los ejes de rotación de los cuerpos rodantes 5.
La carga generada por el tensado axial previo de los anillos
interiores 3a y 3b de rodamiento se extiende, por lo tanto, en los
anillos interiores de rodamiento, paralelamente respecto a los ejes
de rotación de los rodamientos 5.
En la forma de realización representada en la
figura 1, las vías de rodadura exteriores 7a y 7b están amoladas
directamente en un cubo de rueda representado sólo de forma
aproximada, que por tanto, forma al mismo tiempo el anillo exterior
4 de rodamiento.
La disposición de rodamientos puede estar
rellena de un lubricante de larga vida y estar estanqueizada en sus
lados frontales por juntas radiales 11 para evitar la salida del
lubricante y la entrada de suciedad.
Una segunda forma de realización de la invención
está representada en la figura 2. La disposición de rodamientos se
compone, a su vez, de dos rodamientos tensados axialmente uno
respecto a otro, de los que en la figura 2 está representado
solamente uno. Como se ha descrito anteriormente haciendo referencia
a la figura 1, el rodamiento se compone de un anillo interior 3 de
rodamiento, alojado en un asiento de rodamiento 2 cilíndrico de un
muñón de eje 1, y de un anillo exterior 4 de rodamiento, entre los
que está dispuesto un cuerpo rodante 5 realizado como rodillo
cónico. En el anillo interior 3 de rodamiento y en el anillo
exterior 4 de rodamiento están realizadas respectivamente vías de
rodadura interiores 6 y vías de rodadura exteriores 7.
El anillo interior 3 de rodamiento presenta, a
su vez, una superficie de apoyo 8 que se extiende con una
inclinación inferior a 90º con respecto al asiento de rodamiento 2
y que, en el estado tensado axialmente de la disposición de
rodamientos, representada en la figura, está en contacto plano con
una superficie de contacto 10a inclinada correspondientemente de un
talón 10 del muñón de eje 1.
A diferencia de la forma de realización descrita
anteriormente haciendo referencia a la figura 1, el anillo exterior
4 de rodamiento de la forma de realización según la figura 2 no está
realizado en una sola pieza con el cubo 12 de la rueda, sino como
componente separado unido con éste, por ejemplo, introducido en él a
presión.
Por la inclinación de las superficies de apoyo
8a u 8b de los anillos interiores de rodamiento y la inclinación
correspondiente de las superficies de contacto 9a ó 10a, se consigue
evitar el arqueo de los anillos interiores de rodamiento, que se
producía hasta ahora durante el tensado axial de los anillos
interiores de rodamiento al apretar la tuerca de eje 9 contra el
talón 10. Por consiguiente, en su estado tensado axialmente de la
disposición de rodamientos, representado en las figuras, las vías de
rodadura interiores 6a ó 6b tampoco se desvían de su geometría de
vía de rodadura definida a nivel constructivo. De esta manera, se
incrementa considerablemente la duración útil de la disposición de
rodamien-
tos.
tos.
En la figura 1, los dos rodamientos están
orientados en una disposición en O uno respecto a otro. En función
de las condiciones de uso y los esfuerzos, los rodamientos, sin
embargo, también pueden estar configurados en una disposición en X
o como rodamientos oblicuos dobles. Además, en lugar de los
rodamientos de rodillos cónicos, representados en las figuras,
puede emplearse también cualquier otro tipo de rodamientos, por
ejemplo, rodamientos de agujas, rodamientos de rodillos,
rodamientos de bolas o similares.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1
- Muñón de eje
- 2
- Asiento de rodamiento
- 3, 3a, 3b
- Anillo interior de rodamiento
- 4
- Anillo exterior de rodamiento
- 5
- Cuerpos rodantes
- 6, 6a, 6b
- Vía de rodadura interior
- 7, 7a, 7b
- Vía de rodadura exterior
- 8, 8a, 8b
- Superficie de apoyo
- 9
- Tuerca de eje
- 9a
- Superficie de contacto
- 10
- Talón
- 10a
- Superficie de contacto
- 11
- Junta radial
- 12
- Cubo de rueda
Claims (9)
1. Disposición de rodamientos, especialmente
disposición de rodamientos de rueda, con dos rodamientos que
presentan respectivamente un anillo interior de rodamiento (3, 3a,
3b) que puede colocarse en un asiento de rodamiento (2) cilíndrico
de un muñón de eje (1) o similar y que presenta una vía de rodadura
interior (6, 6a, 6b) que discurre inclinada con respecto al asiento
de rodamiento (2) , un anillo exterior de rodamiento (4) que
también tiene una vía de rodadura exterior (7, 7a, 7b) que discurre
inclinada con respecto al asiento de rodamiento (2), y cuerpos
rodantes (5) alojados entre las vías de rodadura interior y
exterior, pudiendo sujetarse los anillos interiores de rodamiento
(3, 3a, 3b) fijamente contra un talón (10) del muñón de eje (1) o
similar, mediante una tuerca de eje (9) que puede fijarse al muñón
de eje (1) o similar y que tiene una superficie de apoyo (8, 8a,
8b) frontal, caracterizada porque al menos uno de los anillos
interiores de rodamiento (3, 3a, 3b) presenta una superficie de
apoyo (8, 8a, 8b) que se extiende con una inclinación inferior a
90º con respecto al asiento de rodamiento (2), aproximándose la
superficie de apoyo (8, 8a, 8b) respectivamente al otro anillo
interior de rodamiento (3, 3a, 3b), desde su extremo situado en el
asiento de rodamiento hasta el extremo situado en el anillo
exterior de rodamiento.
2. Disposición de rodamientos según la
reivindicación 1, caracterizada porque los dos anillos
interiores de rodamiento (3, 3a, 3b) presentan una superficie de
apoyo (8, 8a, 8b) que se extiende con una inclinación inferior a
90º con respecto al asiento de rodamiento (2), y porque la tuerca de
eje (9) y el talón (10) del muñón de eje (1) o similar presentan
superficies de contacto (9a, 10a) adaptadas a la inclinación de las
superficies de apoyo (8, 8a, 8b), de tal forma que están en
contacto plano con las superficies de contacto.
3. Disposición de rodamientos según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque al menos la
superficie de apoyo de uno de los anillos interiores de rodamiento
(3, 3a, 3b) se extiende en un ángulo de 90º o al menos
aproximadamente 90º respecto a la vía de rodadura interior (6, 6a,
6b) del correspondiente anillo interior de rodamiento (3, 3a,
3b).
4. Disposición de rodamientos según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque al menos la
superficie de apoyo (8, 8a, 8b) de uno de los anillos interiores de
rodamiento (3, 3a, 3b) se extiende en un ángulo de 90º o al menos
aproximadamente 90º respecto a los ejes de rotación de los cuerpos
rodantes (5) del rodamiento correspondiente.
5. Disposición de rodamientos según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la superficie
de apoyo de al menos uno de los anillos interiores de rodamiento (3,
3a, 3b) se extiende con una inclinación con un ángulo (\alpha) de
aprox. 45º a aprox. 85º, especialmente de aprox. 60º a aprox. 80º,
de forma especialmente preferible de aprox. 75º, con respecto al
asiento de rodamiento (2).
6. Disposición de rodamientos según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los anillos
exteriores de rodamiento (4) están realizados en una sola pieza con
un cubo de rueda (4), y porque las vías de rodadura exteriores (7a,
7b) están amoladas directamente en el cubo de rueda (4).
7. Disposición de rodamientos según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los anillos
exteriores de rodamiento (4) están unidos con un cubo de rueda
(12), especialmente estando introducidos a presión en éste.
8. Disposición de rodamientos según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque los dos
rodamientos están orientados en una disposición en O uno respecto a
otro.
9. Disposición de rodamientos según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque los dos
rodamientos son rodamientos de rodillos cónicos.
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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