S07 Rodamientos ACTUALIZADO(1)

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SISTEMAS MECÁNICOS
COJINETES Y RODAMIENTOS
COJINETES Y RODAMIENTOS
https://youtu.be/ZRBH4YHqC3Y
https://youtu.be/z8ygBEei4Ws
SISTEMAS MECÁNICOS
COJINETES Y RODAMIENTOS
DIFERENCIA 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.
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l -> cojinete
K -> soporte cojinete
Efecto hidrostático a velocidades elevadas.
TURBOCOMPRESOR (palier liso)
BIELA
CIGÜEÑAL 
COJINETES
COJINETES
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COJINETES
Ranuras de engrase
Cojinetes autolubricados
Material 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
Cojinetes lubricados
COJINETES
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RODAMIENTOS
PARTES DE UN RODAMIENTO
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RODAMIENTOS
CARGAS EN RODAMIENTOS
Radial
Axial
Combinada
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RODAMIENTOS
TIPOS DE RODAMIENTOS
Rodamientos rígidos de bolas
Rodamientos 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. 
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RODAMIENTOS
Rodamientos cónicos
Rodamientos cilíndricos
Soportan grandes cargas radiales pero no
permiten cargas axiales.
Rodamientos de agujas permiten minimizar
espacio y a veces sustituir cojinetes. 
Soportan cargas radiales y cargas axiales 
mayores en un solo sentido, mas en ambos 
cuando van montados en pares. 
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RODAMIENTOS
Rodamientos autoalineantes de bolas
Soportan cargas radiales y permiten el
Apoyo de pequeñas cargas axiales en
ambos sentidos, permitiendo desalineación.
Rodamientos de rodillos esféricos
Soportan mayores cargas radiales y permiten el
apoyo de pequeñas cargas axiales en
ambos sentidos, permitiendo desalineación.
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RODAMIENTOS
Pueden utilizarse cojinetes de varias hileras. 
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Rodamientos axial con bolas de empuje
Soportan cargas radiales y cargas axiales en un solo sentido.
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RODAMIENTOS
DESIGNACIÓN DE RODAMIENTOS
Designación ISO:
PREFIJO + CODIGO BASICO + SUFIJO
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Diámetro interno según designación
Tres dígitos
Más de tres dígitos
Caso 1 [De 10 a 17].
Caso 2 [De 20 a 480] Multiplicar por 5.
Más de tres dígitos
Caso 3 [Superior a 480].
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PROTECCIÓN
Tipo abierto, blindado (ZZ ó Z) y sellado (DU,VV,DDU, DDW) o 
 anillo retención.
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RODAMIENTOS
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RODAMIENTOS
Rodamiento tipo NR [Anillo evita movimiento axial]
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EJEMPLO
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RODAMIENTOS DE BOLAS
Considerado como rodamiento de uso genérico por infinidad de aplicaciones y 
fácil disponibilidad.
A rótula.
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RODAMIENTOS
RODAMIENTOS DE CONTACTO ANGULAR
Se 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. 
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RODAMIENTOS
RODAMIENTOS CILINDRICOS
Tienen 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.
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Línea de eje de toma de potencia auxiliar de un reactor de aviación.
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Rodamientos autoalineantes de bolas
La 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.
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Rodamientos cónicos
Soportan 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. 
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Rodamiento TWIN LINE bicónico de rueda delantera de un automóvil.
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Rodamientos axiales de bolas
Rodamientos axiales de rodillos
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• INA(http://medias.schaffler.de)
• SKF (http://www.skf.com)
• NSK (http://www.nsk.com)
FABRICANTES DE RODAMIENTOS
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SELECCIÓN DE RODAMIENTOS
SELECCIÓN 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.
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CÁLCULO DE RODAMIENTOS
CÁLCULO DE RODAMIENTOS
A fatiga según norma ISO 281
 Requisitos: Duración del ciclo de vida.
 Capacidad de carga admisible.
 Seguridad de funcionamiento. 
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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
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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
constante)
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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)
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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)
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RODAMIENTOS
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
PROBLEMA
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RODAMIENTOSSISTEMAS MECÁNICOS
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EJEMPLOS EN INDUSTRIA AERONAÚTICA
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Tabla1
Tabla2
Tabla3
Tabla4