1 COJINETES Y RODAMIENTOSSISTEMAS MECÁNICOS

2 COJINETES Y RODAMIENTOSDIFERENCIA ENTRE COJINETE Y RODAMIENTO. COJINETE: Dos superficies en fricción. Simplicidad y capacidad de cargas elevadas. Rozamiento (pérdida energía y limitación de velocidad). Necesidad de lubricación. RODAMIENTO: Existe un elemento rodante que evita la fricción entre superficies. SISTEMAS MECÁNICOS

3 COJINETES COJINETES BIELA TURBOCOMPRESOR (palier liso) CIGÜEÑALl -> cojinete K -> soporte cojinete Efecto hidrostático a velocidades elevadas. SISTEMAS MECÁNICOS

4 COJINETES COJINETES Cojinetes lubricados Cojinetes autolubricadosMaterial sinterizado absorbe 30 a 40% de su volumen en aceite. Bronce, hierro, cobre. Contacto directo Pequeñas cargas No otros fluidos ni temperaturas sup. a 100ºC Ranuras de engrase SISTEMAS MECÁNICOS

5 RODAMIENTOS PARTES DE UN RODAMIENTO SISTEMAS MECÁNICOS

6 CARGAS EN RODAMIENTOS RODAMIENTOS Radial Axial CombinadaSISTEMAS MECÁNICOS

7 TIPOS DE RODAMIENTOS RODAMIENTOS Rodamientos rígidos de bolasRodamientos de contacto angular Soportan cargas radiales y permiten el apoyo de pequeñas cargas axiales en ambos sentidos. Soportan cargas radiales y cargas axiales en un solo sentido, mas en ambos cuando van montados en pares. SISTEMAS MECÁNICOS

8 RODAMIENTOS Rodamientos cónicos Rodamientos cilíndricosSoportan cargas radiales y cargas axiales mayores en un solo sentido, mas en ambos cuando van montados en pares. Soportan grandes cargas radiales pero no permiten cargas axiales. Rodamientos de agujas permiten minimizar espacio y a veces sustituir cojinetes. SISTEMAS MECÁNICOS

9 RODAMIENTOS Rodamientos autoalineantes de bolasRodamientos de rodillos esféricos Soportan cargas radiales y permiten el Apoyo de pequeñas cargas axiales en ambos sentidos, permitiendo desalineación. Soportan mayores cargas radiales y permiten el apoyo de pequeñas cargas axiales en ambos sentidos, permitiendo desalineación. SISTEMAS MECÁNICOS

10 RODAMIENTOS Pueden utilizarse cojinetes de varias hileras.SISTEMAS MECÁNICOS

11 RODAMIENTOS Rodamientos axial con bolas de empujeSoportan cargas radiales y cargas axiales en un solo sentido. SISTEMAS MECÁNICOS

12 RODAMIENTOS DESIGNACIÓN DE RODAMIENTOS Designación ISO:PREFIJO + CODIGO BASICO + SUFIJO SISTEMAS MECÁNICOS

13 Diámetro interno según designaciónTres dígitos Más de tres dígitos Caso 1 [De 10 a 17]. Más de tres dígitos Caso 2 [De 20 a 480] Multiplicar por 5. Caso 3 [Superior a 480]. SISTEMAS MECÁNICOS

14 Tipo abierto, blindado (ZZ ó Z) y sellado (DU,VV,DDU, DDW) o RODAMIENTOS PROTECCIÓN Tipo abierto, blindado (ZZ ó Z) y sellado (DU,VV,DDU, DDW) o anillo retención. SISTEMAS MECÁNICOS

15 RODAMIENTOS SISTEMAS MECÁNICOS

16 RODAMIENTOS Rodamiento tipo NR [Anillo evita movimiento axial]SISTEMAS MECÁNICOS

17 RODAMIENTOS EJEMPLO SISTEMAS MECÁNICOS

18 RODAMIENTOS RODAMIENTOS DE BOLAS A rótula.Considerado como rodamiento de uso genérico por infinidad de aplicaciones y fácil disponibilidad. SISTEMAS MECÁNICOS

19 RODAMIENTOS RODAMIENTOS DE CONTACTO ANGULARSe utilizan en equipos en que se deben soportar cargas Radiales y carga axial en un solo sentido. Permite desalineaciones de 0,0012 radianes. Disponible en ángulos de 15º, 25º, 30º y 40º represen- tados como C, A5,A,B. Si mayor ángulo, mayor capaci- dad de carga y menor límite de velocidad. SISTEMAS MECÁNICOS

20 RODAMIENTOS RODAMIENTOS CILINDRICOSTienen alta capacidad de carga radial , superior a los rígidos de bolas. No aguantan cargas axiales. Pero tienen un límite de velocidad inferior a los rodamientos rígidos de una hilera. SISTEMAS MECÁNICOS

21 RODAMIENTOS Línea de eje de toma de potencia auxiliar de un reactor de aviación. SISTEMAS MECÁNICOS

22 RODAMIENTOS Rodamientos autoalineantes de bolasLa pista del anillo externo es esférica y el centro del radio coincide con el centro del rodamiento. El anillo interno, Las bolas y la jaula giran libremente alrededor del centro permitiendo la corrección de la desalineación. SISTEMAS MECÁNICOS

23 RODAMIENTOS Rodamientos cónicosSoportan cargas axiales y radiales dependiendo de la Configuración del montaje. El anillo externo tiene una cara lateral menos gruesa denominada “cara” y una más gruesa “espalda”. Montaje “DB” o “O” es espalda a espalda y “DF” o “X” cara a cara. Se elige espalda a espalda con cargas combinadas fuertes. SISTEMAS MECÁNICOS

24 RODAMIENTOS Rodamiento TWIN LINE bicónico de rueda delantera de un automóvil. SISTEMAS MECÁNICOS

25 RODAMIENTOS Rodamientos axiales de bolasRodamientos axiales de rodillos SISTEMAS MECÁNICOS

26 • INA(http://medias.schaffler.de) • SKF (http://www.skf.com) RODAMIENTOS FABRICANTES DE RODAMIENTOS • INA(http://medias.schaffler.de) • SKF (http://www.skf.com) • NSK (http://www.nsk.com) SISTEMAS MECÁNICOS

27 SELECCIÓN DE RODAMIENTOSSELECCIÓN DE RODAMIENTOS SEGÚN LA CARGA. CARGAS RADIALES - Pequeñas: Todos menos rodamientos axiales. - Grandes: Cilindros , cónicos, bolas con hileras. CARGAS AXIALES Moderadas: Bolas - Grandes: 1 sentido: bolas, 2 sentidos: cónicos. CARGAS COMBINADAS Moderada: Bolas con dos hileras. - Grandes: Cónicas espalda a espalda. Pareja de hilera con contacto angular. SELECCIÓN DE RODAMIENTOS SEGÚN LA VELOCIDAD. CARGA RADIAL - Rodamientos rígidos de bolas. CARGA COMBINADA - Rodamientos de bolas con contacto angular. SISTEMAS MECÁNICOS

28 CÁLCULO DE RODAMIENTOS A fatiga según norma ISO 281 Requisitos: Duración del ciclo de vida. Capacidad de carga admisible. Seguridad de funcionamiento. SISTEMAS MECÁNICOS

29 Capacidad de carga dinámicaRODAMIENTOS Capacidad de carga dinámica La medida de la posibilidad de cargar un rodamiento es la capacidad de carga dinámica • El comportamiento del material frente a la fatiga determina la capacidad de carga del rodamiento La duración de vida a fatiga depende de: • La carga • La velocidad de funcionamiento • La probabilidad estadística de que se produzca la primera avería SISTEMAS MECÁNICOS

30 Capacidad de carga dinámicaRODAMIENTOS Capacidad de carga dinámica Para rodamientos rotativos se aplica la carga dinámica C Es la carga de magnitud y dirección constantes, bajo la cual una cantidad suficientemente grande de rodamientos idénticos alcanza una vida nominal de un millón de revoluciones. • Rodamientos radiales, Cr (carga radial constante) • Rodamientos axiales, Ca (carga axial SISTEMAS MECÁNICOS

31 Capacidad de carga dinámicaRODAMIENTOS Capacidad de carga dinámica Las duraciones de vida nominal L10 y L10h provienen de la fórmula: Siendo: • L10 (106 revoluciones alcanzada o sobrepasada para el 90%) • L10h, duración de vida nominal en horas de funcionamiento • C, capacidad de carga dinámica (N) • P, carga dinámica equivalente (N) k, exponente de duración de vida • Rodamientos de rodillos, p=10/3 • Rodamientos a bolas, p=3 • n, Velocidad de funcionamiento (rpm) SISTEMAS MECÁNICOS

32 Carga dinámica equivalenteRODAMIENTOS Carga dinámica equivalente P, se obtiene de cálculo • Es una carga P que da como resultado la misma duración de vida que el colectivo de cargas combinadas que actúa en la realidad. siendo: • P, carga dinámica equivalente [N] • Fr, carga radial dinámica [N] • Fa, carga axial dinámica [N] • X, factor radial (tablas) • Y factor axial (tablas) SISTEMAS MECÁNICOS

33 RODAMIENTOS SISTEMAS MECÁNICOS

34 RODAMIENTOS SISTEMAS MECÁNICOS

35 RODAMIENTOS PROBLEMA Calcular la vida teórica Lh de un rodamiento rígido de bolas R2570X funcionando a las siguientes condiciones de servicio: Carga radial Fr = 5,7 N Carga axial Fa = 2,8 N Velocidad 8000 rpm SISTEMAS MECÁNICOS

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39 RODAMIENTOS EJEMPLOS EN INDUSTRIA AERONAÚTICA SISTEMAS MECÁNICOS

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