51101 Rodamiento de bolas de empuje Carga axial para Auto / Instrumentos de precisión

Rodamiento de bolas axial 51101: Carga axial para instrumentos hidráulicos, automotrices y de precisión

I. Descripción general del producto

El rodamiento de bolas axial 51101 es un componente mecánico de alta precisión diseñado para maquinaria que requiere una gestión eficiente de la carga axial. Como miembro central de la serie 511 (rodamiento de bolas axial de una dirección), presenta parámetros dimensionales compactos: un diámetro interior (d) de 12 mm, un diámetro exterior (D) de 26 mm y un ancho (T) de 9 mm. A diferencia de los rodamientos de rodillos cónicos que manejan cargas combinadas, este rodamiento está especializado para la transmisión de carga axial—no puede soportar cargas radiales, lo que lo hace ideal para aplicaciones donde la maquinaria soporta principalmente fuerzas axiales (por ejemplo, ejes verticales, cilindros hidráulicos). Su estructura compacta permite la instalación en escenarios de espacio limitado, mientras que los estrictos requisitos de alineación durante el montaje garantizan un funcionamiento estable y una larga vida útil.

II. Diseño estructural

2.1 Elementos rodantes

El rodamiento 51101 utiliza bolas esféricas de alta precisión como elementos rodantes, típicamente hechas de acero para rodamientos de alto carbono y cromo (GCr15). Después del temple y revenido a baja temperatura, las bolas alcanzan una dureza superficial de HRC58-64, lo que garantiza una excelente resistencia al desgaste y tenacidad al impacto. El proceso de fabricación se adhiere a estrictos estándares de calidad: la tolerancia dimensional se controla dentro de la clase P0-P4, y la rugosidad superficial (Ra) ≤0.08μm. La forma esférica permite el contacto puntual con los caminos de rodadura, reduciendo la fricción durante la transmisión de la carga axial y asegurando una rotación suave incluso a velocidades moderadas.

2.2 Caminos de rodadura (arandelas)

El rodamiento consta de dos arandelas mecanizadas con precisión: una arandela de eje(arandela interior, montada en el eje) y una arandela de alojamiento(arandela exterior, montada en el alojamiento). Ambas arandelas presentan una ranura circular (camino de rodadura) en sus superficies de contacto, diseñada para coincidir con la curvatura de las bolas y asegurar una transmisión de carga estable. Los caminos de rodadura se someten a carburación (profundidad de la capa 1.0-2.0 mm), temple y revenido, lo que resulta en una dureza superficial de HRC58-64 y una alta resistencia a la fatiga. Este diseño permite que las fuerzas axiales se distribuyan uniformemente a través de los puntos de contacto bola-camino de rodadura, evitando concentraciones de tensión localizadas y extendiendo la vida útil del rodamiento.

2.3 Jaula

Se utiliza una jaula ligera pero duradera para separar y guiar las bolas esféricas, evitando la colisión y la fricción entre las bolas adyacentes durante el funcionamiento. La jaula está hecha típicamente de acero de bajo carbono (08F) o plástico de ingeniería (nylon 66 para escenarios sensibles a la corrosión). Para las jaulas de acero, se aplica un tratamiento de fosfatado superficial para mejorar la resistencia al desgaste y la prevención de la oxidación; las jaulas de plástico ofrecen menor fricción y un funcionamiento más silencioso, adecuado para aplicaciones de baja a media velocidad. Los bolsillos mecanizados con precisión de la jaula aseguran que las bolas estén espaciadas uniformemente, manteniendo una distribución estable de la carga axial y mejorando la fiabilidad general del rodamiento.

III. Características de rendimiento

3.1 Capacidad de carga axial

El rodamiento de bolas axial 51101 está optimizado para el manejo de carga axial de una sola dirección. Su capacidad de carga dinámica nominal básica (Ca) es de aproximadamente 10.5 kN, y la capacidad de carga estática nominal básica (C0a) es de alrededor de 15.2 kN (los valores varían según el fabricante). Puede soportar cargas axiales continuas de hasta 10 kN y cargas axiales de impacto a corto plazo de hasta 15 kN, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de servicio ligero a medio, como ejes de pequeños motores hidráulicos, tapas de extremo de bombas verticales y husillos de instrumentos de precisión. Nota: No puede soportar cargas radiales—incluso pequeñas fuerzas radiales (que excedan el 5% de la carga axial) causarán tensión desigual en las bolas y un desgaste acelerado.

3.2 Adaptabilidad a la velocidad

Debido a su diseño de contacto puntual y enfoque en la carga axial, el rodamiento 51101 es adecuado para el funcionamiento a baja a media velocidad. Su velocidad de referencia (lubricación con grasa) es de aproximadamente 6000 r/min, y la velocidad límite (lubricación por baño de aceite) alcanza hasta 8000 r/min. El funcionamiento a alta velocidad (que supera las 8000 r/min) puede causar deslizamiento de las bolas inducido por la fuerza centrífuga, aumentando la fricción y la temperatura (por encima de 90°C). Para escenarios de alta velocidad, se recomiendan medidas de enfriamiento adicionales (por ejemplo, lubricación con niebla de aceite) y un equilibrado de precisión del eje para mantener el rendimiento.

3.3 Sensibilidad a la alineación y mitigación

El rodamiento 51101 es muy sensible a la desalineación axial entre el eje y el alojamiento. Incluso 0.1° de desalineación puede causar un contacto desigual entre las bolas y los caminos de rodadura, lo que lleva a un aumento de la vibración, el ruido y una vida útil reducida. Las medidas de mitigación incluyen: 1) Usar mecanizado de precisión para asegurar que las caras de los extremos del eje y del alojamiento sean perpendiculares (tolerancia de perpendicularidad ≤0.01 mm); 2) Adoptar un ajuste con holgura (H7/h6) entre la arandela del eje y el eje, y entre la arandela del alojamiento y el alojamiento, para permitir un ligero ajuste axial; 3) En aplicaciones propensas a una desalineación menor (por ejemplo, equipos vibratorios), emparejar con arandelas autoalineables para compensar las desviaciones axiales.

IV. Campos de aplicación

4.1 Maquinaria industrial

En entornos industriales, el rodamiento 51101 se utiliza ampliamente en: 1) Cilindros hidráulicos/neumáticos pequeños—soporta el empuje axial del movimiento del pistón; 2) Bombas y ventiladores verticales—maneja las cargas axiales de la rotación del impulsor o de la aspa del ventilador; 3) Cajas de engranajes de precisión (servicio ligero)—acomoda el empuje axial del engranaje; 4) Maquinaria de impresión—se utiliza en los ejes de los rodillos para mantener el posicionamiento axial y la rotación suave.

4.2 Industria automotriz y de motocicletas

En aplicaciones automotrices y de motocicletas, se utiliza principalmente en: 1) Sistemas de embrague de motocicletas—soporta el empuje axial del acoplamiento/desacoplamiento del embrague; 2) Componentes auxiliares automotrices pequeños (por ejemplo, motores de elevalunas eléctricos, motores de limpiaparabrisas)—maneja las cargas axiales del movimiento del rotor del motor; 3) Compresores de aire acondicionado automotrices—mantiene la estabilidad axial del eje del compresor durante el funcionamiento.

4.3 Instrumentos de precisión y equipos eléctricos

El tamaño compacto y la alta precisión del rodamiento 51101 lo hacen adecuado para: 1) Instrumentos de medición de precisión (por ejemplo, calibradores, indicadores de cuadrante)—asegura el movimiento axial suave de los componentes internos; 2) Motores eléctricos pequeños (500W-2kW)—soporta el empuje axial del rotor del motor; 3) Electrodomésticos (por ejemplo, bombas de drenaje de lavadoras, ventiladores de purificadores de aire)—maneja cargas axiales ligeras en espacios compactos.

V. Dimensiones y parámetros de especificación

VI. Puntos de mantenimiento

6.1 Gestión de la lubricación

La lubricación adecuada es fundamental para reducir la fricción y prolongar la vida útil: 1) Lubricación con grasa: Use grasa a base de litio NLGI 2, llenando 1/2-2/3 del espacio interno del rodamiento (asegura el contacto total entre las bolas y los caminos de rodadura); 2) Entornos de alta temperatura: Cambie a grasa sintética de poliurea (temperatura de funcionamiento -20°C a 180°C); 3) Lubricación con aceite: Adopte aceite industrial ISO VG 32-68 para escenarios de velocidad media. Intervalos de lubricación: Cada 2-3 meses para el funcionamiento normal; cada 1 mes para entornos polvorientos/vibratorios.

6.2 Inspección regular

Las inspecciones frecuentes evitan fallos prematuros: 1) Controles visuales: Busque picaduras en los caminos de rodadura, desconchado de las bolas o deformación de la jaula; 2) Monitorización de vibraciones: Vibración normal ≤1.8 mm/s; superar los 3.0 mm/s indica desalineación o desgaste; 3) Monitorización de la temperatura: Temperatura de funcionamiento normal ≤80°C; por encima de 90°C sugiere degradación del lubricante o deslizamiento de las bolas. Para instrumentos de precisión, realice pruebas ultrasónicas mensuales para detectar defectos internos.

6.3 Precauciones de instalación

1. Limpieza: Asegure un entorno libre de polvo—los contaminantes pueden causar un desgaste rápido bajo cargas axiales; 2) Herramientas: Use manguitos de montaje de rodamientos para prensar las arandelas, evitando el martilleo (evita la deformación de los caminos de rodadura); 3) Ajustes: Ajuste con holgura arandela del eje-eje (H7/h6), ajuste con holgura arandela del alojamiento-alojamiento (H7/h6); 4) Alineación: Use un indicador de cuadrante para verificar la excentricidad axial (≤0.02 mm) y la perpendicularidad (≤0.01 mm) entre las caras de los extremos del eje y del alojamiento.

6.4 Consideraciones de almacenamiento

Almacene en un almacén limpio y seco (temperatura 5-25°C, humedad ≤50%): 1) Embalaje: Mantenga en el embalaje original sellado antioxidante; el embalaje dañado requiere sellado al vacío con película antioxidante; 2) Colocación: Almacene horizontalmente en estantes planos, altura máxima de apilamiento 2 capas (evita la deformación de la arandela); 3) Inspección: Verifique cada 3 meses—si se encuentra óxido, limpie con queroseno, seque con aire comprimido, aplique aceite antioxidante y vuelva a embalar.