Análisis de las características del par de fricción de un novedoso rodamiento de mesa giratoria compuesto de bolas y rodillos
Autores: Tian, Heng; Li, Weiwang; Shao, Xiuhua; Zhang, Zhanli; Zhang, Wenhu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Rodamientos de mesa giratoria de tres filas tradicionales
Par de fricción
Compuesto de bolas y rodillos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los rodamientos de mesa giratoria tradicionales de tres filas YRT exhiben un alto par de fricción durante su operación, lo que limita su rendimiento en aplicaciones de alta precisión y alta respuesta. Para abordar este problema, se propone un novedoso rodamiento de mesa giratoria compuesto de bolas y rodillos que reduce efectivamente el par de fricción mientras mantiene una alta capacidad de carga. Se establece un modelo mecánico basado en estática, y se emplea el método de Newton-Raphson para calcular la carga de contacto. Se analiza el mecanismo de formación del par de fricción y se desarrolla un modelo computacional correspondiente que se valida utilizando datos experimentales. Se estudian sistemáticamente los efectos de la carga axial, la excentricidad, el momento de vuelco, la velocidad de rotación y el juego axial sobre el par de fricción. Los resultados indican que el par de fricción aumenta con estos parámetros. El juego axial tiene una influencia significativa, y se determina un valor óptimo de juego entre las bolas y los rodillos. Además, se propone un rango razonable para el coeficiente de radio de curvatura de la pista. Cuando la relación numérica de bolas a rodillos es 1, el rodamiento exhibe un rendimiento óptimo de fricción. Entre las diversas estrategias de coronado de rodillos, el coronado logarítmico produce los mejores resultados. Este estudio proporciona una base teórica y un soporte técnico para el diseño optimizado de rodamientos de mesa giratoria compuestos de bolas y rodillos.
Descripción
Los rodamientos de mesa giratoria tradicionales de tres filas YRT exhiben un alto par de fricción durante su operación, lo que limita su rendimiento en aplicaciones de alta precisión y alta respuesta. Para abordar este problema, se propone un novedoso rodamiento de mesa giratoria compuesto de bolas y rodillos que reduce efectivamente el par de fricción mientras mantiene una alta capacidad de carga. Se establece un modelo mecánico basado en estática, y se emplea el método de Newton-Raphson para calcular la carga de contacto. Se analiza el mecanismo de formación del par de fricción y se desarrolla un modelo computacional correspondiente que se valida utilizando datos experimentales. Se estudian sistemáticamente los efectos de la carga axial, la excentricidad, el momento de vuelco, la velocidad de rotación y el juego axial sobre el par de fricción. Los resultados indican que el par de fricción aumenta con estos parámetros. El juego axial tiene una influencia significativa, y se determina un valor óptimo de juego entre las bolas y los rodillos. Además, se propone un rango razonable para el coeficiente de radio de curvatura de la pista. Cuando la relación numérica de bolas a rodillos es 1, el rodamiento exhibe un rendimiento óptimo de fricción. Entre las diversas estrategias de coronado de rodillos, el coronado logarítmico produce los mejores resultados. Este estudio proporciona una base teórica y un soporte técnico para el diseño optimizado de rodamientos de mesa giratoria compuestos de bolas y rodillos.