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COJINETES Y RODAMIENTOSTracy Guerrero

El rbol no gira directamente sobre el soporte, sino que entre ambos se sita un elemento intermedio denominado cojinete.

Por lo tanto, los cojinetes son elementos mecnicos que permiten el libre movimiento entre piezas fijas y mviles.

En las mquinas y mecanismos se utilizan con gran frecuencia rganos de transmisin del movimiento, y muy especialmente, del movimiento de rotacin, entre los que se pueden destacar: rboles y ejes.

Los rboles giran apoyados sobre unos soportes dispuestos en sus extremos, debiendo estar estos soportes suficientemente dimensionados para poder resistir con toda seguridad los esfuerzos que les transmitan aquellos. TracyIntroduccinCLASIFICACIN DECOJINETESCojinetes de deslizamiento (casquillos)

Cojinetes de rodadura (rodamientos)

Cojinete en el que dos casquillos tienen un movimiento en contacto directo, realizndose un deslizamiento con friccin, buscando que esta sea la menor posible.Cojinete que reduce la friccin entre un eje y las piezas conectadas a ste por medio de una rodadura, que le sirve de apoyo y facilita su desplazamiento.TracyEl rozamiento por rodadura que presentan los rodamientos es mucho ms reducido que el rozamiento por deslizamiento de los casquillos; de all se derivan una serie de ventajas al utilizar rodamientos frente a la utilizacin de casquillos, entre las que podemos sealar: 1. Escaso rozamiento, sobre todo en el arranque. 2. Mayor velocidad admisible. 3. Menor consumo de lubricante (algunos vienen lubricados de por vida). 4. Menor costo de mantenimiento. 5. Menor temperatura de funcionamiento. 6. Menor tamao a igualdad de carga. 7. Reducido desgaste de funcionamiento. 8. Facilidad y rapidez de recambio. 9. Gran capacidad de carga. Adems, cada uno de los distintos tipos de rodamientospresentan sus ventajas particulares. Segn lo anterior, hoy da en las mquinas rotativas se utilizan mayoritariamente rodamientos. TracyEstn constituidos por dos o ms aros concntricos, uno de los cuales va alojando en el soporte (aro exterior) y el otro va montado en el rbol (aro interior).

Entre los dos aros se disponen los elementos rodantes (bolas, rodillos cilndricos, rodillos cnicos, rodillos esfricos, etc.), los cuales ruedan sobre las pistas de rodadura practicadas en los aros, permitiendo la movilidad de la parte giratoria respecto a la fija.

Para conseguir que guarden la debida distancia entre s, los elementos rodantes van alojados en una pieza de chapa estampada, denominada, jaula portabolas o portarrodillos.

TracyRodamientosLos rodamientos son elementos normalizados en dimensiones y tolerancias. Esta normalizacin facilita la intercambiabilidad, pudiendo disponer repuestos de diferentes fabricantes, asegurando un correcto montaje sin necesidad de un ajuste posterior de los mismos.

Se construyen en acero de adecuadas caractersticas de dureza y tenacidad, permitiendo soportar, con muy poco desgaste, millones de revoluciones, sometidos a cargas y esfuerzos, a veces, concentrados y localizados. La lubricacin vara con la velocidad y el tamao de los rodamientos, efectundose con aceite o grasa consistente.

TracyCLASIFICACIN DERODAMIENTOSPor tipo de carga

Por tipo de elementorodanteRodamientos para cargas radiales.Pueden soportar preferentemente cargas dirigidas en la direccin perpendicular al eje de rotacin. Rodamientos de bolas. Son adecuados para altas velocidades, alta precisin, bajo par torsional, baja vibracin. 2. Rodamientos de rodillos. Se caracterizan por tener una gran capacidad de carga, asegurando una vida y resistencia a la fatiga prolongadas. 2. Rodamientos para cargas axiales. Pueden soportar cargas que acten nicamente en la direccin del eje de rotacin. A su vez pueden ser: rodamientos de simple efecto, que pueden recibir cargas axiales en un sentido, y rodamientos de doble efecto, que pueden recibir cargas axiales en ambos sentidos. 3. Rodamientos para cargas mixtas. Pueden soportar esfuerzos radiales, axiales o ambos combinados.

BOLA ESFRICATracyTipos de Rodamientos:

Rodamientos rgidos de bolasRodamientos de bolas a rtulaRodamientos de bolas con contacto angularRoldanasRodamientos de seccin estrechaRodamientos de agujasRodamientos de rodillos cilndricosRodamientos de rodillos a rotulaRodamientos de rodillos cnicos

Rodamientos de rodillos esfricos Rodamientos axiales de bolas Rodamientos axiales de rodillos cilndricos Rodamientos axiales de agujas Rodamientos axiales de rodillos a rotula Rotulas axiales Rotulas radiales Cabezas de articulacin Coronas de orientacinTracyRodamientos rgidos de bolasEstos rodamientos son de uso general, ya que pueden absorber cargas radiales y axiales en ambos sentidos, as como las fuerzas resultantes de estas cargas combinadas; a su vez, pueden operar a elevadas velocidades. Estos rodamientos no son desmontables ni autoalineables, por lo que requieren una perfecta alineacin del asiento del soporte.

Rodamientos rgidos de bolas desmontablesRodamientos rgidos de bolas con ranura circunferencial en el anillo exterior Rodamientos rgidos de bolas con agujero cnicosRodamientos rgidos de dos hileras de bolas

Lubricacin

Los rodamientos abiertos pueden ser lubricados con aceite o con grasa.Los rodamientos rgidos a bolas con tapas de proteccin o con obturaciones de labio en ambos lados, estn lubricados con grasa de alta calidad para toda su duracin de vida til.

Se fabrican rodamientos prelubricados con tapas de obturacin que impiden la entrada de elementos extraos y previenen la salida de la grasa. El sello de estos rodamientos consiste en un anillo de caucho sinttico moldeado a una platina de acero, incorporado al anillo exterior.

Tracy

* Rodamientos rgidos a bolas de dos hileras.

La disposicin y el funcionamiento de los rodamientos rgidos a bolas de dos hileras corresponden a los de una pareja de rodamientos rgidos a bolas de una hilera. Han sido diseados para velocidades de giro muy elevadas y se utilizan cuando la capacidad de carga de los rodamientos rgidos a bolas de una hilera no es suficiente.

Las ejecuciones de dos hileras, teniendo el mismo dimetro de agujero y el mismo dimetro exterior, ocupan ms espacio axial que los rodamientos rgidos a bolas de una hilera, aunque soportan cargas mucho ms elevadas que estos ltimos.

Obturaciones y Lubricacin

Los rodamientos rgidos a bolas de dos hileras no estn obturados. Los rodamientos no obturados estn lubricados con grasa de alta calidad.Son rodamientos radiales que tienen dos hileras de bolas y un camino de rodadura esfrico comn en el aro exterior.Los rodamientos, por tanto, son autoalineables e insensibles a las flexiones del eje y a la desalineacin angular del eje con respecto al soporte. Los rodamientos de bolas a rtula generan menos friccin que ningn otro tipo de rodamientos, lo que les permite funcionar a menor temperatura incluso a altas velocidades.

Apropiados para cargas radiales de bajas a medias y cargas axiales bajas.

Disponibles en versiones abiertas y obturadas.

Ejemplos de aplicaciones: maquinaria agrcola, industria qumica, bombas, etc.Rodamientos de bolas a rtula

Tienen los caminos de rodadura de sus aros interior y exterior desplazados entre s en la direccin del eje del rodamiento. Esto quiere decir que han sido diseados para soportar cargas combinadas, es decir, cargas radiales y axiales simultneas.

La capacidad de carga axial de los rodamientos de bolas de contacto angular se incrementa al incrementar el ngulo de contacto.

El ngulo de contacto se define como el ngulo que forma la lnea que une los puntos de contacto entre la bola y los caminos de rodadura en el plano radial, a lo largo de la cual se transmite la carga de un camino de rodadura al otro, y una lnea perpendicular al eje del rodamiento.

Los rodamientos de bolas de contacto angular se fabrican en una amplia variedad de diseos y tamaos.

Los ms utilizados son:Rodamientos de una hilera de bolas de contacto angular.Rodamientos de dos hileras de bolas de contacto angular.Rodamientos de bolas de cuatro puntos de contacto angular.

Rodamientos de bolas con contacto angular

Rodamientos de agujasLos rodamientos de agujas son rodamientos con rodillos cilndricos largos y delgados en relacin con su dimetro.A pesar de su pequea seccin transversal, tienen una gran capacidad de carga y, por lo tanto, son muy apropiados para disposiciones de rodamientos con un espacio radial limitado.Se fabrican rodamientos con doble hilera de agujas, resultando apropiados para operar con grandes cargas o donde se requiere una gran superficie de apoyo.

Caractersticas a considerar.

DimensionesToleranciasJuego de funcionamientoDesalineacinJaulasCaminos de rodadura en ejes y alojamientosDimensiones de resaltesCarga mnimaCarga dinmica equivalenteCarga esttica equivalenteDesignaciones complementarias

Rodamientos de rodillos cilndricosEstos rodamientos son desmontables, lo cual, facilita el montaje y desmontaje en su alojamiento. Dado que los rodillos hacen contacto lineal con las pistas de rodadura, pueden soportar grandes cargas radiales, siendo baja su capacidad de carga axial. Los rodillos pueden ser guiados por los rebordes del anillo exterior o del anillo interior.

Existen rodamientos de rodillos cilndricos con rebordes en los dos anillos, por lo que pueden ser cargados con cargas radiales y axiales combinadas. Tambin se construyen rodamientos de rodillos cilndricos con doble hilera de rodillos.

Los rodamientos de rodillos a rtula tienen dos hileras de rodillos, un camino de rodadura esfrico comn en el aro exterior y dos caminos de rodadura en el aro interior inclinados formando un ngulo con el eje del rodamiento. El punto central de la esfera del camino de rodadura del aro exterior se encuentra en el eje del rodamiento. As, los rodamientos son autoalineables y no se ven afectados por la desalineacin del eje con respecto al alojamiento que, por ejemplo, puede producirse por la flexin del eje. Los rodamientos de rodillos a rtula estn diseados para soportar grandes cargas radiales, as como grandes cargas axiales en ambos sentidos.Rodamientos de rodillos a rotula

En los rodamientos de rodillos cnicos, los caminos de rodadura en los aros interior y exterior, y los rodillos son cnicos. Han sido diseados para soportar cargas combinadas. Las lneas de proyeccin de los caminos de rodadura, convergen en un mismo punto en el eje del rodamiento, proporcionado as un rodamiento preciso y una friccin reducida. La capacidad de carga axial de los rodamientos de rodillos cnicos aumenta al incrementar el ngulo de contacto. Normalmente, un rodamiento de una hilera de rodillos cnicos se ajusta contra un segundo rodamiento de rodillos cnicos.Los rodamientos de una hilera de rodillos cnicos son desarmables, es decir, el aro interior con la corona de rodillos (cono) se puede montar por separado del aro exterior.

Rodamientos de rodillos cnicos

Los rodamientos axiales de rodillos cilndricos son adecuados para disposiciones que tengan que soportar grandes cargas axiales. Adems, son relativamente insensibles a las cargas de choque, son muy rgidos y requieren poco espacio axial. Se suministran, por norma, como rodamientos de simple efecto y slo pueden soportar cargas axiales en un sentido.Los rodamientos axiales de rodillos cilndricos tienen una forma y un diseo sencillo y se fabrican con una hilera y con dos hileras de rodillos cilndricos.Rodamientos axiales de rodillos cilndricos

Es necesario hacer notar que la codificacin de los rodamientos de cada fabricante tiene particularidades especficas. Para identificar las caractersticas de estos componentes se usan sufijos, que responden a ciertas normas definidas por cada fabricante.

Nomenclatura de los rodamientos

Nomenclatura de los rodamientos

Descifrando el cdigoLa codificacin de los rodamientos se divide en prefijo, cdigos bsicos y sufijo, en este orden. Los cdigos bsicos contienen informacin sobre el tipo de rodamiento, y los dimetros externo e interno. La mayora de los fabricantes usan los mismos cdigos bsicos. Los ltimos nmeros indican siempre el dimetro interno del rodamiento.Los cdigos bsicos se dividen en dos partes: serie y dimetro interno. La serie se compone del tipo, el ancho y el dimetro externo. El tipo indica el grupo al que pertenece el rodamiento, con respecto a los elementos rodantes. Por ejemplo: los rodamientos tipo 6 son rodamientos rgidos de una hilera de bolas, los famosos lnea 6.000. Otros ejemplos: tipo 2 (rtula), tipo 7 (contacto angular), etc. En el cuadro de la parte inferior de la pgina se presenta un ejemplo de codificacin completa.Cmo se deben leer los cdigos bsicos? Al observar el cdigo ya se puede identificar el tipo de rodamiento y el dimetro interno. Hay cuatro reglas para identificar el dimetro interno de un rodamiento (ver el cuadro de la derecha).Otros rodamientos, tales como los especiales para siderurgia, obedecen otras reglas y pueden dependiendo del fabricante. Por consiguiente, para evitar problemas y no haber dudas, es fundamental consultar a NSK o sus distribuidores autorizados.Seleccin de RodamientosEspacio disponible Los rodamientos estn disponibles en una gran variedad de tipos, configuraciones y tamaos. Para seleccionar el rodamiento ms adecuado para una aplicacin, es importante considerar una serie de factores.En la mayora de los casos, el dimetro del eje se ha determinado atendiendo a las especificaciones de la mquina. Por ello, el tipo de rodamiento y sus dimensiones son determinadas atendiendo al dimetro interior del rodamiento. Por esta razn todas las tablas estn determinadas en base a los dimetros interiores.Ejes de dimetro pequeoRodamientos rgidos de bolasRodamientos de agujas Ejes de dimetro grandeRodamientos de rodillos cilndricosRodamientos cnicos, Rodamientos a rtulaRodamientos rgidos de bolas

Espacio radial limitadoElegir rodamientos de baja seccin transversalRodamientos con jaulas de agujasRodamientos de agujas con o sin aro interior

Espacio axial limitadoRodamientos de rodillos cilndricos Rodamientos rgidos de bolasRodamientos de agujasRodamientos axiales de bolas Rodamientos axiales de rodillos cilndricos

Tipos de carga La magnitud de la carga es uno de los factores que suele determinar el tamao del rodamiento. Por lo general, los rodamientos de rodillos pueden soportar cargas ms pesadas que los rodamientos de bolas de tamao similar. Los rodamientos completamente llenos de elementos rodantes pueden soportar cargas ms elevadas que los rodamientos con jaula correspondientes. Los rodamientos de bolas se utilizan, habitualmente, cuando las cargas son ligeras a normales. Los rodamientos de rodillos se utilizan en aplicaciones donde las cargas son ms pesadas.

MagnitudDireccin de la cargaCargas radialesCargas axialesCargas combinadasCargas de vuelco

Carga de vuelco ( momentos ): Cuando una carga acta excntricamente sobre un rodamiento, se produce un par de vuelco. Los rodamientos de dos hileras, p. ej., los rodamientos rgidos de bolas y los rodamientos de bolas con contacto angular, pueden soportar pares de vuelco, pero son ms adecuados los rodamientos de una hilera de bolas con contacto angular y los rodamientos de rodillos cnicos dispuestos espalda con espalda, as como los rodamientos cilndricos cruzados o cnicos cruzados.