Sistemas Mecánicos IIUnidad 1

El propósito de un rodamiento es el de proporcionar una posición relativa y libertad de rotación, además de transmitir una carga entre dos estructuras.

ClasificaciónRodamientos de bolasÚtiles para una aplicación en que la carga es principalmente radial. Como la carga es soportada en un área pequeña, se presentan tensiones debidas al contacto muy altas a nivel local. Para incrementar la capacidad de un cojinete, se debe utilizar uno que tenga mayor número de bolas o bolas más grandes.

Un tipo especial es el rodamiento de bolas de contacto angular, en el que un lado de cada pista de rodamientos es más alto para permitir su adaptación a cargar de empuje más considerables. Se emplean comúnmente cuando la solicitación de cargas es combinación de componentes axial y radial.

Rodamientos de rodillos cilíndricosSustituir las bolas esféricas por rodillos cilíndricos, proporciona una mayor capacidad de carga radial. El patrón de contacto entre un rodamiento y su collar es, en teoría, una línea y adopta forma rectangular conforme las piezas se deforman bajo el efecto de una carga.

Rodamientos de rodillos cónicosEste tipo de rodamientos están diseñados para soportar cargas de empuje sustanciales con cargas radiales altas, lo cual da por resultado excelentes especificaciones en ambos. Se utilizan con frecuencia en rodamientos de rueda para vehículos y en maquinaria de trabajo pesado a la que le son inherentes cargas de empuje altas.

Designación de rodamientosLas cifras (o las letras y las cifras) identifican las siguientes características en el mismo orden aquí consignado:- La primera cifra en la designación básica, o combinación de letras denota el tipo de rodamiento. - La segunda y la tercera cifra denotan la serie de dimensiones. La segunda cifra identifica la relación de anchura o de altura (B o T para la anchura y H para la altura) y la otra indica la serie de diámetros (D).- Las dos ultimas cifras indican después de multiplicadas por 5, el diámetro del agujero en milímetros.En ciertos casos, se omite la cifra que indica el tipo de rodamiento. Estas cifras omitidas se muestran entre corchetes en la ilustración.

Designaciones de tipos de rodamientos0 Rodamientos de dos hileras de bolas con contacto

angular.

1 Rodamientos de bolas a rotula

2 Rodamientos de rodillos a rotula y rodamientos axiales de rodillos a rotula

3 Rodamientos de rodillos cónicos

4 Rodamientos rígidos de dos hileras de bolas

� 5 Rodamientos axiales de bolas

6 Rodamientos rígidos de una hilera de bolas

7 Rodamientos de una hilera de bolas con contacto angular

8 Rodamientos axiales de rodillos cilíndricos

N Rodamientos de rodillos cilíndricosA continuación de la letra N se puede añadir una o dos letras que denotan la configuración de la pestaña, por ejemplo NJ, NU, NUP, etc. Las designaciones para rodamientos con dos o mas hileras de rodillos comienzan con las letras NN.Rodamientos de agujas Las designaciones de los rodamientos de agujas normalmente comienzan con las letras NA o NK.

Q J Rodamientos de bolas con cuatro puntos de contacto

T Rodamientos de rodillos cónicos. Rodamientos con dimensiones según ISO 355

Designaciones adicionalesLas designaciones adicionales se colocan antes de la designación básica (prefijo) o después (sufijo). Los prefijos sirven para identificar los componentes de rodamientos. Los sufijos se usan para identificar diseños que de algún modo difieren del diseño original (variante).Para mas detalles, se puede consultar el folleto Información de Productos 100: "Designaciones de productos para rodamientos y accesorios", los cuales se pueden suministrar a petición del usuario.

PrefijosGS Arandela de alojamiento de un rodamiento axial

de rodillos cilíndricos Ejemplo: GS 81107-Arandela de alojamiento del rodamiento axial de rodillos cilíndricos.

K Corona de rodillos (jaula con rodillos) de un rodamiento axial de rodillos cilíndricos.

K- Aro interior con corona de rodillos (cono) o aro exterior (copa) de un rodamiento de rodillos cónicos perteneciente a una serie que corresponde a las normas AFBMA y con dimensiones generalmente en pulgadas.

L Aro suelto (interior o exterior) de un rodamiento separable

R Rodamiento separable, sin su aro suelto (interior o exterior)

WS Arandela de eje de un rodamiento axial de rodillos cilíndricos

SufijosCuando la designación de un producto incluye varios sufijos, estos se disponen en el siguiente orden: diseño interno, diseño externo, jaula y otras características del rodamiento. Los sufijos del cuarto grupo (otras características del rodamiento) siempre van precedidos de una barra inclinada que los separa de la designación básica o del sufijo anterior.

A B C D EDiferencias o modificaciones en el diseño interno del

rodamientoEjemplos: 7205 BE - rodamiento de una hilera de bolas,

con contacto angular. Angulo de contacto 40" y corona de bolas reforzada

Duración de los rodamientosLa duración nominal de un rodamiento se define como el numero

de revoluciones (o el numero de horas de funcionamiento a una velocidad constante dada) que un rodamiento es capaz de soportar antes de presentar los primeros síntomas de fatiga (desconchado) en uno de sus aros o de sus elementos rodantes.

No obstante, los ensayos de laboratorio y la experiencia obtenida de la practica demuestran que rodamientos aparentemente idénticos, funcionando en idénticas condicione tienen duraciones diferentes. Por esta razón, toda la información presentada por SKF en relación con las capacidades de carga dinámica esta basada en la duración nominal. La duración nominal, es decir L10, en millones de revoluciones es la duración alcanzada o sobrepasada por el 90 % de los rodamientos aparentemente idénticos de un grupo suficientemente grande en idénticas condiciones de funcionamiento. La duraci6n media es aproximadamente cinco veces la duración nominal calculada.

Existen otras duraciones de rodamientos, incluyendo la "duración en servicio" y la duración de “especificación". La "duración en servicio" es la duración real alcanzada por un rodamiento especifico antes de quedar inservible. El fallo generalmente no lo inicia la fatiga. si no el desgaste, la corrosión, la contaminación el fallo de las obturaciones. etc.

La "duración en servicio" de un rodamiento depende en gran medida de las condiciones de funcionamiento, y los procedimientos empleados para montarlo y desmontarlo son igualmente importantes. A pesar de todas las precauciones que puedan tomarse, un rodamiento siempre puede experimentar un fallo prematuro; en cuyo caso, es de vital importancia que el rodamiento sea cuidadosamente examinado para determinar las causas del fallo al objeto de poder emprender acciones preventivas.

La "duración de especificación" es la duración especificada por el fabricante del equipo y esta basada en datos hipotéticos de carga y velocidad suministrados por el mismo.

Vida Nominal:

Carga dinámica equivalente:Ésta se define como la carga hipotética constante en magnitud y

sentido, que si actuara radialmente sobre un rodamiento radial o axialmente y centrada sobre un rodamiento axial, tendría el mismo efecto sobre la vida del rodamiento que las cargas reales a las cuales está sometido dicho rodamiento.

Los rodamientos radiales con frecuencia están sometidos a cargas radiales y axiales simultáneamente. Cuando la magnitud y el sentido de la carga resultante son constantes, la carga dinámica equivalente P se puede calcular con la siguiente ecuación general:

P = XFr + YFa

Capacidad de carga dinamicaSe utiliza en los cálculos en los que los rodamientos van

a estar sometidos a esfuerzos dinámicos. Expresa la carga que puede soportar un rodamiento de forma que pueda alcanzar una vida de 1.000.000 de revoluciones.

La capacidad de carga dinámica se calcula por el fabricante de acuerdo con los métodos descritos en la norma ISO 281.

Ejemplo:Supongamos que queremos calcular la vida de un

rodamiento rígido de bolas “6309”, que gira a una velocidad de 5000 rpm bajo una carga constante P= 8000 N.

L10=(52700/8000)^3= 285 865 592 revolucionesy

L10h=(10^6/(60)(5000))(52700/8000)^3=953 horas