Rodamientos de Bolas y de Rodillos

Transcripción

1 Fo New Technology Netwok R copoation Rodamientos de Bolas y de Rodillos &

2 Infomación Técnica A- Rodamientos Rígidos de Bolas B- Rodamientos Exta Pequeños y Miniatua B- 1 Rodamientos de Bolas A Contacto Angula B- Rodamientos Auto-Alineables de Bolas B- 79 Rodamientos de Rodillos Cilíndicos B- 91 Rodamientos de Rodillos Cónicos B-1 Rodamientos de Rodillos Esféicos B-2 Rodamientos Axiales B-29 Tuecas, Aandelas y Placas de Seguidad C- 1 Lista de Catálogos & Tablas de Apéndice D- 1

3 Gaantía NTN gaantiza, al compado oiginal solamente, que el poducto entegado que es sujeto de esta venta (a) cumpliá con las especificaciones y los dibujos mutuamente establecidos po escito como aplicables al contato, y (b) estaá libe de defectos en los mateiales o en su fabicación. La duación de esta gaantía es de un año a pati de la fecha de entega. Si el compado descube dento de este peiodo una falla del poducto atibuible a los dibujos o las especificaciones, así como a defectos en los mateiales o en el poceso de manufactua, debe notificase con pontitud a NTN po escito. Esta notificación debe se ecibida po NTN a más tada 1 meses después de la fecha de entega. En un tiempo azonable después de habe ecibido la notificación, NTN tendá como opciones, (a) coegi cualquie falla del poducto coespondiente a los dibujos, especificaciones o algún defecto en mateial o mano de oba, con el coespondiente eemplazo o epaación del poducto, o (b) eembolsa una pate o el total del pecio de compa. Este eemplazo y epaación, excluyendo la mano de oba, seá a costo de NTN. Todo el sevicio de gaantía seá bindado po NTN en los centos autoizados. Estas son las soluciones exclusivas a las que puede accede un cliente paa ecibi su espaldo po gaantía. NTN no gaantiza (a) cualquie poducto, componente o pates que no hayan sido fabicadas exclusivamente po NTN, (b) defectos causados po no pactica una instalación apopiada y en un ambiente adecuado paa el odamiento, (c) daños causados po utiliza el poducto paa popósitos distintos de los cuales ha sido diseñado, (d) daños causados po desastes tales como, incendios, inundaciones, huacanes, tomentas elécticas, (e) daños causados po adiciones o modificaciones no autoizadas, (f) daños duante el despacho, o (g) cualquie oto abuso o utilización inadecuada po pate del compado. LAS GARANTÍAS ANTERIORES PREVALECEN SOBRE TODAS LAS DEMÁS GARANTÍAS, EXPRESAS O IMPLÍCITAS, INCLUYENDO PERO NO LIMITÁNDOSE A LAS GARANTÍAS IMPLICADAS DE COMERCIABILIDAD Y APTITUD PARA UN PROPÓSITO DETERMINADO. Bajo ninguna cicunstancia NTN seá esponsable de ningún daño especial, incidental o consecuente, basado en la gaantía, el contato, negligencia, daños consideables u ota teoía legal, y bajo ninguna cicunstancia, la esponsabilidad de NTN excedeá el pecio de compa del atículo que está en gaantía. Estos daños incluyen, peo no se limitan a pédida de utilidades, pédida de ahoos o ingesos, no utilización del poducto o equipo asociado, costo de capital, costo de substitución de algún equipo, facilidades o sevicios, tiempo mueto, eclamos de teceas pates incluyendo a los clientes y daños a la popiedad. Algunos estados no pemiten límites en las gaantías o las indemnizaciones paa cietas tansacciones. En estos estados, los límites de este páafo y en el páafo (2) aplicaán hasta donde lo pemitan las leyes y estatutos de dichos estados. Cualquie acción destinada al eclamo de una gaantía o alguna ota teoía legal, debe inicia dento de los 1 meses siguientes a la entega de los bienes. A menos que se modifique en un escito fimado po ambas pates, este acuedo se entiende po completo y exclusivo ente las pates, sobeponiéndose a todos los acuedos anteioes, oales o escitos y a todas las demás comunicaciones ente las pates elacionadas al sujeto de este contato. Ningún empleado de NTN o de cualquie ota pate está autoizado a efectua alguna gaantía adicional a las indicadas en este acuedo. Este acuedo distibuye los iesgos de falla del poducto ente NTN y el compado. Esta distibución se econoce po ambas pates y es eflejada en el pecio de los bienes. El compado econoce que ha leído este acuedo, lo entiende y está limitado po sus téminos. NTN Copoation, 2 No obstante de que todo el cuidado se ha tomado paa asegua la exactitud de la infomación compilada en este catálogo, NTN no asume ninguna esponsabilidad paa con alguna compañía o pesona po eoes u omisiones.

4 Rodamientos de Bolas y de Rodillos Infomación en fomato CAD de las efeencias mostadas en el catálogo, está disponible en un catálogo electónico. Paa infomación, po favo contacte al Depatamento de Ingenieía de NTN.

5 CONTENIDOS DE LA INFORMACIÓN TÉCNICA 1. Clasificación y Caacteísticas de los Rodamientos A- 1.1 Constucción de los odamientos A- 1.2 Clasificación de los odamientos A- 1. Caacteísticas de los odamientos A- 2. Selección de los Rodamientos A Diagama de flujo paa la selección de los odamientos A Tipos y caacteísticas A-1 2. Selección del aeglo de odamientos A-1. Capacidad de Caga y Vida A-17.1 Vida de los odamientos A-17.2 Vida nominal básica y capacidad básica de caga dinámica A-17. Vida nominal ajustada A-1. Aplicaciones en maquinaias y vida equeida A-19. Capacidad básica de caga estática A-19. Caga estática equivalente admisible A-2. Cálculo de Caga en Rodamientos A-21.1 Cagas que actúan en ejes A-21.2 Distibución de la caga en los Rodamientos A-2. Caga Pomedio A-2. Caga equivalente A-2. Vida nominal básica y ejemplos de cálculo de cagas A-27. Dimensiones Geneales y Sistema de Codificación de los Rodamientos A-.1 Dimensiones geneales A-.2 Numeación de los odamientos A-1. Toleancias de los Rodamientos A-.1 Pecisión dimensional y pecisión de gio A-.2 Medición de los chaflanes y toleancias o valoes pemisibles de agujeos cónicos A-. Métodos de medición de las toleancias de los odamientos A- 7. Ajustes en los Rodamientos A Ajuste A La necesidad de un ajuste apopiado A-9 7. Selección del ajuste A-9. Juego Inteno y Pecaga de los Rodamientos A-.1 Juego inteno del odamiento A-.2 Selección del juego inteno A-. Pecaga A- 9. Velocidad Pemisible A-7 A-2

6 1. Ficción y Aumento de Tempeatua A Ficción A Aumento de Tempeatua A Lubicación A Popósito de la lubicación A Métodos de lubicación y sus caacteísticas A Lubicación con gasa A Gasa Sólida (Paa odamientos con gasa sólida) A Lubicación con aceite A Dispositivos de Sellado Exteno Paa los Rodamientos A- 1. Mateiales Paa los Rodamientos A- 1.1 Mateiales paa las pistas y los elementos odantes A- 1.2 Mateiales paa las jaulas A- 1. Diseño del Eje y el Alojamiento A- 1.1 Fijación de los odamientos A- 1.2 Dimensiones de ajuste de los odamientos A- 1. Pecisión del eje y del alojamiento A-7 1. Desalineamiento pemisible del odamiento A-7 1. Manejo de los Rodamientos A- 1.1 Almacenamiento de los odamientos A- 1.2 Instalación A- 1. Ajuste del juego inteno A-9 1. Pueba después de la instalación A Desmontaje de los odamientos A Mantenimiento e inspección de los odamientos A-9 1. Daños en los Rodamientos y Medidas Coectivas A Infomación Técnica A Juegos adiales intenos y juegos axiales Intenos paa odamientos ígidos de bolas A Caga axial y desplazamiento axial paa odamientos de bolas a contacto angula A Caga axial y desplazamiento axial paa odamientos de odillos cónicos A Caga axial admisible paa odamientos de bolas A Pesión en las supeficies de asentamiento A Fueza necesaia paa montaje a pesión y paa la emoción A-1 A-

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8 Clasificación y Caacteísticas de los Rodamientos 1. Clasificación y Caacteísticas de los Rodamientos 1.1 Constucción de los odamientos La mayoía de los odamientos consisten de anillos con pistas (anillo inteio y anillo exteio), elementos odantes (pueden se bolas o odillos) y jaula. La jaula sepaa los elementos odantes a distancias iguales, los mantiene en su luga ente la pista intena y la extena, y les pemite oda libemente. Pista (anillo inteio y anillo exteio) o aandela 1) La supeficie sobe la cual gian los elementos odantes se denomina "supeficie de la pista". La caga que actúa en el odamiento es sopotada po esta supeficie de contacto. Genealmente el anillo inteio se ajusta conta el ábol o eje y el anillo exteio se ajusta conta el alojamiento. Nota 1: La pista de los odamientos axiales se denomina "aandela"; el anillo inteio se denomina "aandela del eje" y el anillo exteio es llamado "aandela del alojamiento" Elementos odantes Los elementos odantes se clasifican en dos tipos : bolas y odillos. Los odillos en vaios tipos : cilíndicos, cónicos, aguja y esféicos. Las bolas geométicamente entan en contacto con las supeficies de la pista del anillo inteio y exteio en un "solo punto", mientas que los odillos pesentan una "línea de contacto". Teóicamente los odamientos se constuyen paa pemiti que los elementos odantes gien obitalmente, al mismo tiempo que gian sobe sus popios ejes. Jaulas La función de las jaulas es mantene los elementos odantes a distancias iguales ente sí, de manea que la caga nunca se aplique diectamente sobe la jaula; al mismo tiempo que peviene la caída de los elementos odantes cuando se manipule el odamiento. Los tipos de jaulas difieen de acuedo a la foma en que son fabicadas, e incluyen las jaulas pensadas, las maquinadas y las fojadas. Anillo exteio Anillo Inteio Jaula Bolas Rodamiento ígido de bolas Fig A Anillo exteio Anillo Inteio Jaula Rolos Rodamiento de odillos cilíndicos Fig. C Anillo exteio Rolos Jaula Anillo exteno Anillo Inteno Bolas Jaula Rodamiento de bolas a Contacto Angula Fig.B Anillo exteio Rolos Jaula Rodamiento de aguja Fig. D Anillo exteio Anillo Inteio 1.2 Clasificación de los Rodamientos Los odamientos se dividen en dos categoías pincipales : odamientos de bolas y odamientos de odillos. Los odamientos de bolas se clasifican de acuedo a su configuación en : odamientos ígidos de bolas y odamientos a contacto angula. Po oto lado los odamientos de odillos, se clasifican de acuedo a la foma de los elementos odantes en : odillos cilíndicos, agujas, odillos esféicos. Adicionalmente los odamientos pueden clasificase de acuedo a la diección en que se aplica la caga: así los odamientos adiales sopotan cagas adiales y los odamientos axiales sopotan cagas axiales. Otos métodos de clasificación incluyen : 1) numeo de hileas de elementos odantes (una, doble o cuato hileas), 2) si son no sepaables o sepaables, en los cuales el anillo inteio o el exteio pueden se sepaados. También existen odamientos diseñados paa aplicaciones especiales, tales como : odamientos paa ejes de vagones feoviaios, tonillos de bolas, odamientos de tonamesa, así como odamientos de movimiento ectilíneo (odamientos lineales de bolas, odamientos lineales de odillos, odamientos lineales de odillos delgados). Los difeentes tipos de odamientos se muestan en la Fig Anillo inteio Rodamiento de odillos cónicos Fig. E Aandela del eje Jaula Bolas Aandela del alojamiento Rodamiento axial de bolas Fig. G Rolos Jaula Rodamiento de odillos esféicos Fig. F Aandela del eje Jaula Rolos Aandela del alojamiento Rodamiento axial de odillos Fig. H Fig. 1.1 Rodamientos de bolas y odillos A-

9 Clasificación y Caacteísticas de los Rodamientos Rodamiento igido de una sola hilea de bolas. Rodamiento de una hilea de bolas a contacto angula Rodamientos adiales de bolas Rodamiento apaeado de bolas a contacto angula Rodamiento de cuato puntos de contacto Rodamiento de doble hilea de bolas a contacto angula Rodamientos de bolas Rodamiento oscilante de bolas Rodamiento de bolas paa chumaceas* Rodamientos de bolas y odillos Rodamientos axiales de bolas Rodamientos axiales de bolas de un solo sentido Rodamientos axiales de bolas, con contacto angula-de sentido doble Rodamientos apaeados de bolas a contacto angula paa alta velocidad (paa cagas axiales) Rodamiento de una hilea de odillos cilíndicos Rodamientos adiales de odillos Rodamiento de doble hilea de odillos cilíndicos Rodamiento de agujas* Rodamientos de odillos cónicos Rodamientos de odillos cónicos de doble hilea Rodamientos de odillos Rodamientos de odillos esféicos Rodamientos axiales de odillos cilíndicos Rodamientos axiales de aguja* Rodamientos axiales de odillos Rodamientos axiales de odillos cónicos Rodamientos axiales de odillos esféicos Fig. 1.2 Clasificación de los odamientos A-

10 Clasificación y Caacteísticas de los Rodamientos Rodamientos de bolas del tipo de paed ulta delgada* Rodamientos paa tonamesa* Rodamientos de sopote de tonillo de bolas* Rodamientos pincipales paa caos de vehículos feoviaios* Rodamientos paa espacios al vacío* Rodamientos Paa Aplicaciones Especiales Rodamientos de odillos cilíndicos tipo SL* Rodamientos de caucho moldeado* Rodamientos de aguja con holgua ajustable* Rodamientos compuestos* Rodamientos de aguja con jaula paa baas de conexión Seguidoes de odillos* Seguidoes de levas* Rodamientos Paa Movimiento Lineal Rodamientos lineales de bolas* Rodamientos lineales de odillos* Rodamientos lineales de odillos delgados* Nota : Los odamientos macados con un asteisco no se incluyen en este catálogo. Paa detalles, ve el catálogo coespondiente al tipo de odamiento de inteés. A-7

11 Clasificación y Caacteísticas de los Rodamientos 1. Caacteísticas de los odamientos 1..1 Caacteísticas de los odamientos Los odamientos vienen en vaias fomas y vaiedades, cada uno con sus popias caacteísticas distintivas. Sin embago, cuando se compaan con los cojinetes deslizantes, todos los odamientos tienen las siguientes ventajas: (1) El coeficiente de ficción estático es bajo y sólo hay una pequeña difeencia ente éste y el coeficiente de ficción dinámico. (2) Son estandaizados intenacionalmente, son intecambiables y fáciles de obtene. () Son fáciles de lubica y consumen muy poco lubicante. () Como egla geneal un odamiento puede sopota tanto cagas adiales, como axiales al mismo tiempo. () Pueden utilizase en aplicaciones a alta tempeatua, así como a bajas tempeatuas. () La igidez del odamiento se puede mejoa al aplicale una deteminada pecaga. En las secciones de pincipios básicos de dimensiones y de codificaciones de los odamientos, se desciben completamente la constucción, tipos y azgos de los odamientos de bolas y de odillos Rodamientos de bolas y odamientos de odillos La Tabla 1.1 nos da una compaación de los odamientos de bolas y los odamientos de odillos. Tabla 1.1 Compaación de odamientos de bolas y odamientos de odillos La Pista Caacteísticas Capacidad de caca Rodamientos de bolas 2a 2b Contacto de punto La supeficie de contacto es ovalada cuando la caga es aplicada. Debido al contacto de puntos hay baja esistencia, los odamientes de bolas son adecuados paa aplicaciones de bajo toque y alta velocidad. tienen mejoes caacteisticas acústicos. La capacidad de caga es baja, peo pueden sopota cagas en ambas diecciones. adial y axial. Rodamientos de odillos 2b Contacto de linea La supeficie de contacto es ectangula cuando la caga es aplicada. Debido al contacto de linea, el toque es mayo que en los odamientos de bolas, peo la igidez también es mayo. La capacidad de caga es más alta. Los odamientos de odillos cilíndicos equipados con pestañas, pueden sopota una pequeña caga axial. Al combina odamientos de odillos cónicos en paes, los mismos son capaces de sopota caga axial en ambas diecciones. 1.. Rodamientos adiales y odamientos axiales Casi todos los tipos de odamientos de bolas y de odillos pueden sopota tanto caga adial como axial al mismo tiempo. Genealmente, los odamientos con un ángulo de contacto de menos de tienen una gan capacidad de caga adial y son clasificados como odamientos adiales; mientas que los odamientos con un ángulo de contacto de más de tienen una gan capacidad de caga axial y se clasifican como odamientos axiales. También existen odamientos clasificados como combinados, los cuales combinan las caacteísticas de caga de ambos: los adiales y los axiales. 1.. Rodamientos estandaizados y odamientos especiales Las dimensiones pincipales y las fomas de los odamientos estandaizados intenacionalmente, son intecambiables y pueden obtenese fácil y económicamente alededo del mundo. Po esto es mejo diseña equipos mecánicos que usen odamientos estándaes. Sin embago, dependiendo del tipo de maquinaia en la cual se vayan a usa, de la aplicación y las condiciones de funcionamiento espeadas, un odamiento de diseño especial puede se la mejo selección. Hay también disponibles odamientos que son adaptados a aplicaciones específicas, odamientos que se han constituido como unidades integadas a los componentes de las máquinas así como odamientos de diseño especial. Las caacteísticas de los odamientos estánda típicos son las siguientes: Rodamientos ígidos de bolas El tipo de odamiento más común, el ígido de bolas, se utiliza ampliamente en una vaiedad de campos. Los odamientos ígidos de bolas incluyen los que taen tapas de potección y los sellados, ambos tienen gasa la cual los hace más fáciles de usa. Ente los odamientos ígidos de bolas también hay odamientos con un anillo de ubicación en el ao exteio paa facilita el posicionamiento del odamiento al momento del montaje, odamientos compensadoes de expansión los cuales absoben la vaiación en las dimensiones de la supeficie de ajuste debido al incemento de tempeatua del alojamiento y odamientos tipo TAB, que son capaces de sopota contaminación en el lubicante. Tabla 1.2 Configuación de odamientos de bolas sellados Tipo y símbolo Configuación Con tapas No contacto ZZ No contacto LLB Sellados Contacto LLU Bajo toque LLH A-

12 Clasificación y Caacteísticas de los Rodamientos Rodamientos de bolas a contacto angula La línea que une el punto de contacto del anillo inteio, las bolas y el anillo exteio, foma un cieto ángulo (ángulo de contacto) con la diección adial. Existen básicamente tes ángulos de contacto con los que se diseñan estos odamientos. Los odamientos de bolas a contacto angula pueden sopota cagas axiales, peo no pueden utilizase solos po el efecto poducido po el ángulo de contacto. En vez de ello, deben usase apaeados o en combinación. Los odamientos a contacto angula incluyen los de doble hilea de bolas a contacto angula, paa los cuales el anillo inteio y exteio se constituyen en una sola unidad. El ángulo de contacto paa estos odamientos es de 2. También existen los odamientos de cuato puntos de contacto, que pueden sopota cagas axiales en ambas diecciones po sí solos. No obstante, estos odamientos equieen especial atención, ya que pueden sugi poblemas de alta tempeatua y desgaste dependiendo de las condiciones de caga. Tabla 1. Ángulo de contacto y su simbología Ángulo de contacto Ángulos de contacto y sus símbolos Ángulo de contacto Símbolo del ángulo de contacto 1 Tabla 1. Configuación de odamientos de doble hilea de bolas a contacto angula C A Nota 1 : El símbolo del angulo de contacto ha sido abeviado como "A" 1 B Rodamientos de odillos cilíndicos Utilizan odillos como elementos odantes, po lo que tienen una alta capacidad de caga. Los odillos son guiados po pestañas ubicadas en el anillo inteio o el exteio. El anillo inteio y el exteio, pueden se sepaados paa facilita el montaje y ambos pueden se apetados ya sea conta el eje o conta el alojamiento. Si no hay pestañas, cualquiea de los dos anillos (inteio o exteio) puede movese libemente en la diección axial. Los odamientos de odillos cilíndicos son po ende, ideales paa se usados como "odamientos del lado libe", ya que absoben la expansión del eje. En el caso que haya pestañas, el odamiento puede acomoda una mínima caga axial ente el extemo de los odillos y las mencionadas pestañas. Ente los odamientos de odillos cilíndicos se incluyen los tipo HT en los cuales se ha modificado la foma de la caa en el extemo del odillo y las pestañas paa incementa la capacidad de caga axial. Y están los tipo E, con un diseño inteno especial paa incementa la capacidad de caga adial. El tipo E es estánda paa diámetos pequeños. La Tabla 1. muesta la configuación básica paa los odamientos de odillos cilíndicos. Además de estos, hay odamientos de odillos cilíndicos con múltiples hileas de odillos y están los de tipo SL que son completamente llenos de odillos, sin jaula. Tabla 1. Tipos de odamientos de odillos cilíndicos Tipo y símbolo Tipo NU Tipo N Tipo NJ Tipo NF Tipo NUP Tipo NH NJ+HJ Tipo y símbolo Abieto Con tapas ZZ Sellado no contacto LLM Sellado contacto LLD Configuación Dibujos Tipo NU Tipo NJ Tipo NUP Tabla 1. Aeglos de dos odamientos a contacto angula Tipo N Tipo NF Tipo NH Tipo y símbolo Aeglo espalda-espalda DB Aeglo caa-caa DF Aeglo en seie DT Configuación A-9

13 Clasificación y Caacteísticas de los Rodamientos Rodamientos de odillos cónicos Los odamientos de odillos cónicos son diseñados de manea que las pistas de los anillos inteio/exteio y el vétice de los odillos cónicos, se intecepten en un punto sobe de la línea de cento del odamiento. Al ecibi cagas combinadas desde los anillos inteio y exteio, los odillos son empujados hacia la pestaña del anillo inteio y luego uedan guiados po dicha pestaña. Una fueza inducida se poduce en la diección axial cuando se les aplique caga adial, po lo que ésta debe se manejada mediante el uso de odamientos apaeados. El anillo inteio con los elementos odantes y el anillo exteio vienen po sepaado, facilitándose así el montaje de estos odamientos tanto en holgua como con pecaga. El juego después de montado el odamiento es difícil de contola, y equiee que se le peste especial atención. Los odamientos de odillos cónicos pueden sopota gandes cagas en las diecciones tanto adial como axial. Los odamientos NTN a los cuales se les agegan las letas T-, ET-, T- y U, coesponden a los estándaes ISO y JIS paa dimensiones de sub-unidades (ángulo de contacto nominal, diámeto del extemo meno nominal del anillo exteio) y son intecambiables intenacionalmente. NTN también posee una línea de odamientos con aceos enduecidos supeficialmente, diseñados paa povee una laga vida al odamiento (ETA-, ET-, etc.). Ente los odamientos de odillos cónicos de NTN también se incluyen odamientos de dos y cuato hileas de elementos odantes, los cuales sopotan cagas extemadamente gandes. Rodamientos de odillos esféicos Equipados de un anillo exteio con supeficie esféica en la pista y un anillo inteio que sostiene dos hileas de elementos odantes (odillos) en foma de bail, los odamientos NTN son capaces de ajusta su alineamiento, paa absobe inclinaciones del eje o ábol en el caso de que éstas se den. Hay una gan vaiedad de tipos de odamientos que se difeencian de acuedo al diseño inteno. Los odamientos de odillos esféicos incluyen un tipo diseñado con diámeto inteio cónico, el cual puede se montado en el eje fácilmente, haciendo uso de manguitos de montaje o de desmontaje. Estos odamientos pueden sopota gandes cagas y po ello, son ampliamente usados en maquinaia industial. Cuando el odamiento es sometido a gandes cagas axiales, la caga en los odillos del lado opuesto se desvanece y pueden sugi poblemas. Po ende debe pestase atención a las condiciones de opeación de estos odamientos. Tabla 1.7 Tipos de odamientos de odillos esféicos Tipo Configuación Estánda (Tipo B) Tipo C Tipo 21 Rodamientos Axiales Tipo E Hay vaios tipos de odamientos axiales, los cuales difieen de acuedo a la foma de los elementos odantes y a la aplicación. La velocidad de gio pemisible es po lo geneal baja y se debe pesta especial atención a la lubicación. Además de los señalados debajo, existen otos tipos de odamientos axiaies paa aplicaciones especiales. Paa mayoes detalles ve el catálogo en la sección de estos odamientos. Tabla 1. Tipos de odamientos axiales Tipo Rodamiento axial de bolas de una sola diección Rodamiento axial de agujas Tipo AXK Dimensiones de sub-unidades Aandea tipo AS 2α E Configuación Rodamiento axial de odillos cilíndicos Aandea tipo GS/ WS Rodamiento axial de odillos esféicos EDiámeto de extemo meno nominal del anillo exteio αángulo de contacto nominal Fig. 1. Rodamientos de odillos cónicos Ángulo de alineamiento cental A-1

14 Clasificación y Caacteísticas de los Rodamientos Rodamientos de agujas Los odamientos de agujas utilizan odillos de agujas como elementos odantes. Los odillos de aguja tienen un diámeto máximo de mm, su longitud es de a 1 veces el tamaño de su diámeto. Debido a que los odamientos emplean odillos de agujas como elementos odantes, la sección tansvesal es delgada, peo estos tienen una alta capacidad de caga en elación a su tamaño. Po tene un gan númeo de elementos odantes, los odamientos tienen una alta igidez y son ideales paa movimientos oscilantes o de pivoteo. Existen divesos tipos de odamientos de agujas, y sólo unos cuantos de los más epesentativos son cubietos aquí. Paa mayoes detalles, obseve el catálogo dedicado a este tipo de odamientos. Tabla 1.9 Pincipales tipos de odamientos de agujas Tipo Rodamiento de agujas con jaula Chumaceas Las chumaceas son unidades compuestas de un odamiento de bolas insetado en vaios tipos de alojamientos. El alojamiento puede se apenado a la estuctua de la maquinaia y el anillo inteio, puede se montado sobe los ejes fácilmente po medio de tonillos de fijación. Esto significa que la chumacea puede sopota equipos otativos sin posee un diseño especial paa pemiti su montaje. Una vaiedad de alojamientos estandaizados de difeentes fomas se encuenta disponible, incluyendo los de tipo pie o puente y los de tipo bida. El diámeto exteio del odamiento es esféico, tal como lo es el diámeto inteio del alojamiento, pemitiéndose la posibilidad de un autoalineamiento con el eje. Paa la lubicación, la gasa está contenida y sellada dento del odamiento y la intomisión de patículas contaminantes se evita po medio de un doble sello. Paa detalles, po favo ve el catálogo de chumaceas específicamente. Rodamiento de aguja Tipo sólido Bola Agujeo de engase Alojamiento Anillo exteio esféico Configuación Rodamiento de agujas con cubieta Deflecto Sello especial de goma Tonillo de fijación con bola Seguido de odillos Seguido de levas Fig. 1. Chumacea lubicada A-11

15 Selección de los Rodamientos 2. Selección de los odamientos Los odamientos están disponibles en una vaiedad de tipos, configuaciones y tamaños. Al selecciona el odamiento coecto paa su aplicación, es muy impotante considea vaios factoes y analiza vaias altenativas. Una compaación de las caacteísticas de funcionamiento de cada tipo de odamiento se muesta en la Tabla 2.1. Como guía geneal, el pocedimiento básico paa selecciona el odamiento más apopiado se muesta en el siguiente diagama de flujo. 2.1 Diagama de flujo paa la selección de los odamientos Pocedimiento Aspectos a confima Confima las condiciones y el ambiente de opeación Función y constucción de los componentes paa aloja los odamientos Ubicación de montaje del odamiento Caga del odamiento (diección y magnitud) Velocidad de otación Vibación y cagas de choque Tempeatua del odamiento (Tempeatua ambiente / aumento de tempeatua) Ambiente de opeación (posibilidad de coosión, gado de contaminación, falta de lubicación) Selecciona el tipo de odamiento y su configuación Limitaciones dimensionales (efiéase a la página A-) Caga del odamiento (magnitud, diección,vibación; pesencia de cagas de impacto) (efiéase a la página A-21) Velocidad otacional (efiéase a la página A-7) Toleancias del odamiento (efiéase a la página A-) Rigidez (efiéase a la página A-7) Desalineamiento pemisible de los anillos inteio / exteio (efiéase a la página A-7) Toque ficcional (efiéase a la página A-71) Aeglo de los odamientos (lado fijo, lado flotante) (efiéase a la página A-1) Requeimientos de instalación y desmontaje (efiéase a la página A-) Disponibilidad y costo de los odamientos Selecciona las dimensiones del odamiento Vida de diseño de los componentes paa aloja al odamiento (efiéase a la página A-19) Condiciones de la caga equivalente dinámica / estática (efiéase a la página A-2) Facto de seguidad (efiéase a la página A-19) Velocidad pemisible (efiéase a la página A-7) Caga axial admisible (efiéase a la página A-19,.2) Espacio disponible (efiéase a la página A-) Selecciona las toleancias del odamiento Toleancias de desalineamiento del eje (efiéase a la página A-) Velocidad otacional (efiéase a la página A-7) Fluctuación del toque Selección del tipo y configuación del odamiento (1) Limitaciones dimensionales El espacio disponible paa los odamientos es genealmente limitado. En la mayoía de los casos, el diámeto del eje (o el diámeto inteio del odamiento) se ha deteminado de acuedo a otas especificaciones de diseño de la maquinaia. Po lo tanto, el tipo y dimensiones de los odamientos se deteminan de acuedo a los diámetos inteioes de los odamientos. Po esta azón todas las tablas de dimensiones se oganizan de acuedo a los diámetos inteioes estándaes. Hay un amplio ango de tipos y dimensiones de odamientos estandaizados: el más coecto paa una aplicación paticula puede encontase usualmente ente estas tablas. (2) Caga del odamiento Las caacteísticas, magnitud y diección de las cagas que actúan sobe un odamiento son extemadamente vaiables. En geneal, las capacidades básicas de caga mostadas en las tablas de dimensiones de los odamientos indican su capacidad de manejo de caga. No obstante, al detemina el tipo de odamiento apopiado, se debe pesta atención a si la caga actuante es solamente una caga adial o una caga adial y axial combinada, etc. Cuando se consideen odamientos de bolas y de odillos de las mismas seies de dimensiones, el odamiento de odillos tiene una mayo capacidad de caga y es capaz de sobeponese a gandes vibaciones y cagas de choque. () Velocidad de otación La velocidad pemisible de un odamiento difeiá dependiendo del tipo de odamiento, su tamaño, toleancias, tipo de jaula, caga aplicada, condiciones de lubicación y condiciones de enfiamiento. Las velocidades admisibles listadas en las tablas de odamientos paa lubicación con gasa y con aceite, son paa odamientos NTN con toleancias nomales. En geneal, los odamientos ígidos de bolas, los odamientos de bolas a contacto angula y los odamientos de odillos cilíndicos son más adecuados paa aplicaciones a alta velocidad. () Toleancias de los odamientos Paa equipos que equiean alta pecisión de otación en los ejes o que tabajen a altas velocidades, odamientos de pecisión Clase o mayo son ecomendados. Los odamientos ígidos de bolas, los de bolas a contacto angula y los de odillos cilíndicos se ecomiendan paa alta pecisión otacional. () Rigidez Defomaciones elásticas, ocuen a lo lago de la supeficie de contacto de los elementos odantes y las pistas de un odamiento bajo caga. Con cietos tipos de equipos, se necesita educi esta defomación al mínimo posible. A-12

16 Selección de los Rodamientos Selecciona el juego inteno del odamiento Selecciona el tipo y mateial de la jaula Selecciona el lubicante, método de lubicación y método de sellado Selecciona cualquie especificación especial del odamiento Confima el pocedimiento de manejo Foma y mateial del eje y el alojamiento (efiéase a la página A-) Ajuste (efiéase a la página A-9) Difeencial de tempeatua ente el anillo inteio / exteio (efiéase a la página A-9) Desalineamiento pemisible de los anillos inteio / exteio (efiéase a la página A-7) Caga (magnitud, oigen) (efiéase a la página A-21) Magnitud de la pecaga (efiéase a la página A-) Velocidad otacional (efiéase a la página A-7) Velocidad otacional (efiéase a la página A-7) Nivel de uido Vibación y cagas de choque Caga de momento Método y tipo de lubicación (efiéase a la página A-72) Tempeatua de opeación (efiéase a la página A-72) Velocidad otacional (efiéase a la página A-7) Tipo y método de lubicación (efiéase a la página A-72) Método de sellado (efiéase a la página A-) Mantenimiento e inspección (efiéase a la página A-9) Ambiente opeacional (alta / baja tempeatua, vacío, sustancias famacéuticas, etc.) Requeimientos paa alta confiabilidad Dimensiones elativas a la instalación (efiéase a la página A-) Pocedimientos de instalación y desmontaje (efiéase a la página A-) Los odamientos de odillos exhiben una meno defomacíon elástica que los de bolas. Más aún, en vaios casos, a los odamiento se les aplica una caga po adelantado (pecaga) paa incementa su igidez. Este pocedimiento es comúnmente aplicado a los odamientos ígidos de bolas, odamientos de bolas a contacto angula y odamientos de odillos cónicos. () Desalineamiento de los anillos inteioes y exteioes La flexión del eje, vaiaciones en la pecisión del eje o el alojamiento y los eoes de montaje, esultan en un cieto gado de desalineamiento ente los anillos inteio y exteio del odamiento. En casos en donde el gado de desalineamiento es elativamente gande, los odamientos autoalineables de bolas, los odamientos de odillos esféicos o las chumaceas, con popiedades de autoalineamiento son las selecciones más apopiadas. (Refiéase a la Fig. 2.1) (7) Ruido y niveles de toque Los odamientos son fabicados y pocesados de acuedo a altos estándaes de pecisión y po lo tanto, genealmente poducen solamente pequeños niveles de uido y toque. Paa aplicaciones que equieen paticulamente un bajo uido o bajo toque de opeación, los odamientos ígidos de bolas y los odamientos de odillos cilíndicos son la elección más apopiada. () Instalación y desmontaje Algunas aplicaciones exigen desmontajes y montajes fecuentes, a fin de pemiti inspecciones peiódicas y epaaciones. Paa estas aplicaciones, los odamientos con anillos inteio/exteio sepaables, tal como los odamientos de odillos cilíndicos, odamientos de aguja y odamientos de odillos cónicos, son los más apopiados. La incopoación de manguitos de montaje, simplifica la instalación y el desmontaje de los odamientos autoalineables de bolas y los odamientos de odillos esféicos, ambos con diámetos inteioes cónicos. ángulo de desalineamiento pemitido Rodamiento auto-alineable de bolas Fig. 2.1 Rodamiento de odillos esféicos ángulo de desalineamiento pemitido A-1

17 Selección de los Rodamientos 2.2 Tipo y caacteísticas La tabla 2.1 muesta los tipos y caacteísticas de los odamientos. Tabla 2.1 Tipos de odamientos y compaación de su desempeño Tipos de odamientos Rodamientos ígidos de bolas Rodamientos de bolas a contacto angula Rodamientos de doble hilea de bolas a contacto angula Rodamientos de bolas a contacto angula apaeados Rodamientos autoalineables de bolas Rodamientos de odillos cilíndicos Rodamientos de odillos cilíndicos de una sola pestaña Rodamientos de odillos cilíndicos de doble pestaña Rodamientos de doble hilea de odillos cilíndicos Rodamientos de agujas Caacteísticas Capacidad de manejo de caga Caga axial Caga adial 1 Alta velocidad 1 Alta pecisión otacional 1 Bajo uido/vibacion 1 Bajo toque ficcional 1 Alta igidez 1 Resistencia a los, choques/vibacion 1 Desalineamiento pemitido paa anillos int./ext. Fijo en la diección axial 2 Paa aeglos DB y DF Movible en la diección axial Anillos inteio/exteio sepaables Diámeto inteio cónico en el anillo inteio Paa aeglos DB Comentaios Paa aeglos Tipo Tipo Tipo Tipo Tipo apaeados NU, N NJ, NF NUP, NP, NH NNU, NN NA Página de efeencia B- B- B-7 B- B-79 B-91 B-91 B-91 B-11 E-2 Rodamientos de odillos cónicos Rodamientos de 2 y hileas de odillos cónicos Rodamientos de odillos esféicos Rodamientos axiales de bolas Rodamientos axiales de doble hilea de bolas a contaco ang Rodamientos axiales de odillos cilíndicos Rodamientos axiales de odillos esféicos Página de efeencia Tipos de odamientos Caacteísticas Capacidad de manejo de caga Caga Radial Caga axial A- 1 Alta velocidad Paa aeglos apaeados B-1 B-1 B-2 B-29 B-29 Incluye odamientos axiales de agujas E- B-29 A-1 A-7 A- A-1 A-79 A-1 A-1 A-79 Alta pecisión otacional 1 Bajo uido/vibacion Bajo toque ficcional 1 Alta igidez 1 Resistencia a los, choques/vibacion Desalineamiento pemitido paa anillos int./ext Fijo en la diección axial 2 Movible en la diección axial Anillos inteio/exteio sepaables Diámeto inteio cónico en el anillo inteio Comentaios Página de efeencia 1 El númeo de estellas indica el gado al cual ese odamiento en paticula, muesta esta deteminada caacteística. No se aplica paa este tipo de odamiento. 2 Indica diección dual. Indica movimiento axial en una sola diección. Indica que el movimiento axial es posible paa la supeficie de la pista, Indica que el movimiento en la diección axial es posible paa las supeficies de ajuste de los anillos inteio y exteio. Indica que ambos anillos, el inteio y el exteio son sepaables. Indica que este odamiento puede fabicase con agujeo cónico. A-1

18 Selección de los Rodamientos 2. Selección del aeglo de los odamientos Los ejes o áboles genealmente están sopotados po un pa de odamientos en las diecciones adial y axial. El odamiento que peviene el movimiento axial del eje con especto al alojamiento se denomina el "odamiento del lado fijo", y el odamiento que pemite el movimiento elativo axial, se denomina "odamiento del lado flotante". Es éste el que pemite absobe la expansión y contacción del eje debido a las vaiaciones de tempeatua, además de los eoes duante el montaje del odamiento. El odamiento del lado fijo es capaz de sopota cagas adiales y axiales. Po lo tanto, debe seleccionase un odamiento capaz de contene el movimiento axial en ambas diecciones. Paa el odamiento del lado flotante, debe usase un odamiento capaz de pemiti movimiento axial, mientas sopota una caga adial. El movimiento en la diección axial se pesenta en la supeficie de de la pista, en los odamientos con anillos inteio / exteio sepaables, tal como los odamientos de odillos cilíndicos, mientas que paa los odamientos no sepaables, como los ígidos de bolas, este movimiento se pesenta en las supeficies de ajuste o de asentamiento. En aplicaciones con odamientos muy cecanos ente sí, las expansiones y contacciones del eje debido a las fluctuaciones de tempeatua, son mínimas, po lo que puede emplease el mismo tipo de odamientos paa el lado fijo y el flotante. En estos casos, es común utiliza un juego de odamientos apaeados, tales como los de bolas a contacto angula, paa guia y sopota el eje en una sola diección. La Tabla 2.2 (1) muesta aeglos típicos de odamientos, en donde los tipos de odamientos difieen en el lado fijo y en el lado flotante. La Tabla 2.2 (2) muesta algunos aeglos comunes de odamientos, en donde no hay distinción ente el lado fijo y el flotante. Los aeglos paa odamientos de ejes veticales, son mostados en la Tabla 2.2 (). Tabla 2.2 (1) Aeglos de odamientos (distinción ente lado fijo y flotante) Fijo Aeglo Flotante Comentaios Aplicaciones (Refeencia) 1. Aeglo geneal paa maquinaias pequeñas. 2. Paa cagas adiales, peo también admite cagas axiales. Bombas pequeñas, automóviles, tansmisiones, etc. 1. Adecuado cuando los eoes de montaje y las deflexiones del eje son mínimas, o paa aplicaciones de alta velocidad otacional. 2. Aunque haya expansión o contacción del eje, el lado flotante se mueve fácilmente. Motoes elécticos de tamaño mediano, ventiladoes, etc. 1. Admite cagas adiales y axiales en ambas diecciones. 2. En luga de odamientos de bolas a contacto angula apaeados, son muy empleados los odamientos de doble hilea de bolas a contacto angula. Enganes de gusano de los eductoes. 1. Capaz de admiti gandes cagas. 2. La igidez del conjunto aumenta al pecaga los dos odamientos fijos, en aeglo espalda con espalda.. Requiee de ejes y alojamientos con gan pecisión de acabado, y mínimos eoes de montaje. Enganes de los eductoes paa la industia en geneal. 1. Pemite deflexiones del eje y eoes de ajuste. 2. Po medio del empleo de un manguito de montaje en ejes lagos sin tonillos u hombos, el montaje y desmontaje de los odamientos puede se facilitado.. Los odamientos autoalineables de bolas no son adecuados paa sopota cagas de diección axial. Maquinaia industial en geneal. 1. Ampliamente utilizado en la maquinaia industial en geneal, en donde se pesentan cagas pesadas y cagas de choque. 2. Pemite deflexiones en el eje y eoes de montaje.. Acepta cagas adiales al igual que cagas axiales de doble diección. Enganes de los eductoes paa la industia en geneal. 1. Admite cagas adiales y axiales de doble diección. 2. Adecuado cuando ambos anillos, el inteio y el exteio, equieen ajustes apetados Enganes de los eductoes paa la maquinaia industial en geneal. 1. Capaz de maneja altas cagas axiales y adiales con altas velocidades de otación. 2. Mantiene una holgua ente el diámeto exteio del odamiento y el diámeto inteio del alojamiento, paa peveni que el odamiento ígido de bolas eciba cagas adiales. Tansmisiones de locomotoas a diesel. A-1

19 Selección de los Rodamientos Tabla 2.2 (2) Aeglo de los odamientos (en la gáfica no se distingue ente el lado fijo y el lado flotante) Aeglo Comentaio Aplicación (efeencia) 1. Es un aeglo geneal utilizado en maquinas pequeñas. 2. Se pecaga con calzas y esotes en la caa del anillo exteio (Puede se en el lado flotante) Motoes elécticos, eductoes de enganajes pequeños, etc. 1. Un aeglo espalda con espalda es pefeible a un aeglo caa conta caa, cuando se aplica caga de momento. 2. Es capaz de sopotas cagas axiales y adiales; son adecuados cuando haya altas velocidades.. La igidez del eje puede se aumentada po el efecto de la pecaga. 1. Es capaz de sopota cagas de impacto y exta pesadas. 2. Es adecuado si los anillos intenos y extenos equieen de un ajuste apetado.. Se debe cuida que el juego axial no llegue a se muy pequeño duante la opeación. Máquinas heamientas de alta velocidad, etc. Equipo de constucción, equipo de mineía, oldanas, agitadoes, etc. Espalda a espalda Caa a caa 1.Sopotan cagas pesadas y caga de impacto. Tienen amplio ango de aplicaciones. 2. La igidez del eje se mejoa al pecagalo, peo esta pecaga no debe se excesiva.. El aeglo espalda con espalda es paa caga de momento, y el aeglo caa conta caa es paa aliviana eoes de ajuste.. Con el aeglo caa conta caa, se facilita el ajuste apetado en el anillo exteio. Reductoes, uedas delanteas y taseas de autos etc. Tabla 2.2 () Aeglo de los odamientos (Ejes veticales) Aeglo Comentaio Aplicación (efeencia) 1. Cuando se utilice odamientos apaeados de contacto angula en el lado fijo, en el lado flotante se debe utiliza un odamiento de odillos cilíndicos. Montaje vetical en motoes elécticos, etc. 1. Este aeglo es adecuado cuando haya gan cantidad de caga axial. 2. Paa absobe la defleccion del eje y eoes de montaje, se alínea el Ejes de gúas, etc. odamiento axial con especto a la supeficie de la pista exteio de un odamiento de doble hilea de odillos esféicos. A-1

20 Capacidad de Caga y Vida. Capacidad de Caga y Vida.1 Vida del odamiento Aún en odamientos que opeen bajo condiciones nomales, las supeficies de las pistas y los elementos odantes están constantemente sometidos a esfuezos compesivos epetitivos que causan descascaillado de las supeficies en cuestión. Este descascaillado es poducto de la fatiga del metal y causa la falla del odamiento. La vida efectiva o útil de los odamientos, se define usualmente en téminos del númeo total de evoluciones, que un odamiento puede ejecuta antes de que se pesente el descascaillado de las pistas o de los elementos odantes. Otas causas de fallas en los odamientos, son atibuíbles a poblemas tales como atascamiento, abasiones, factuas, astillamiento, desgaste, óxido, etc. Sin embago, estas así llamadas causas de fallas en odamientos, son usualmente consecuencia de una mala instalación, lubicación inapopiada o insuficiente, defectos en el sellado o inadecuada selección del odamiento. Si consideamos que las causas de falla antes descitas, pueden se evitadas tomando las debidas pecauciones y no son simplemente causadas po la fatiga del mateial, las mismas son tatadas apate del descascaillado..2 Vida nominal básica y capacidad básica de caga dinámica. Un gupo de odamientos apaentemente idénticos, sometidos a cagas y condiciones de opeación idénticas, tendán un amplio ango de duabilidad. Esta difeencia en la "vida" puede se explicada po la difeencia en la esistencia a la fatiga del mateial de los odamientos popiamente. Esta dispaidad es consideada estadísticamente al calcula la vida de los odamientos, po lo que la vida nominal básica se define a continuación. La vida nominal básica se basa en un modelo estadístico al 9%, que se expesa como el númeo total de evoluciones que el 9% de los odamientos de un gupo idéntico, sometidos a iguales condiciones de opeación, alcanzaá o sobepasaá antes de que ocua el descascaillado po fatiga del metal. Paa odamientos tabajando a velocidad constante, la vida nominal básica (9% de confiabilidad) se expesa como el númeo total de hoas de opeación. La capacidad básica de caga dinámica muesta la capacidad de un odamiento de asimila caga dinámica. Dicha capacidad expesa la caga constante que un odamiento puede sopota po un peiodo de 1 millón de evoluciones. La misma se expesa como caga adial pua paa los odamientos adiales y caga axial pua paa los odamientos axiales. Son indicadas como "capacidad básica de caga dinámica (C)" y "capacidad básica de caga dinámica axial (Ca)". Las capacidades básicas de caga dadas en las tablas de odamientos de este catálogo, son paa odamientos fabicados con mateiales estánda NTN, utilizando técnicas de manufactua nomales de NTN. La elación ente la vida nominal básica, la capacidad básica de caga dinámica y la caga aplicada al odamiento, se da en las siguientes ecuaciones. Paa odamientos de bolas: L 1 C.1 P Paa odamientos de odillos: donde, L 1 C 1/.2 P L1 : vida nominal básica 1 evoluciones C : capacidad básica de caga dinámica, N {kgf} (C: paa odamientos adiales, Ca: paa odamientos axiales) P : Caga dinámica equivalente, N {kgf} (P: paa odamientos adiales, Pa: paa odamientos axiales) n : Velocidad de otación,.p.m. La elación ente la velocidad de otación n y el facto de velocidad fn, al igual que la elación ente la vida nominal básica L1h y el facto de vida fh, se muesta en la Tabla.1 y la Fig..1 Tabla.1 Coelación de la vida nominal básica del odamiento, facto de vida y facto de velocidad Clasificación Rodamientos de bolas Rodamientos de odillos Vida nominal básica L1h h Facto de vida fh Facto de velocidad fn n pm,,, 2, 1, 1,,,,, 2, 1, 1, C ( ) n fn h,,,, 2, 1,.2 1, fn P Rodamientos de bolas L1h,,,, 2, 1, 1, C P. ( n ) = fh n 1/.,,., 2, 1,. 1,,, fh n fn L1h pm,, 2, 1, 1, C ( ) Rodamientos de odillos h,,,, 2, 1, 1,,,,, 2, 1, 1, Fig..1 Escala paa el cálculo de la vida nominal básica de los odamientos P 2 1/ fn. C P fh.7 = fh. ( n ) /1 1/ A-17