Cojinetes de Contacto Rodante 1

Libro guía:

Shigley Shigley J., Budynas Budynas R. y J. Nisbeth, Nisbeth, 2008, 2008, Diseño en Ingeni Ingeniería ería Mecánica Mecánica de Shigley, Octava Edición, Mc. Graw Hill. Notas de clase realizadas por:

M.I. Jónatan Pozo Palacios

- Tip Tipos os de de roda rodamie mient ntos. os. - Dur Duración ación o vida útil de un cojin cojinete. ete. - Selección Selección de cojinetes cojinetes de de bolas y de rodillo rodilloss cilíndricos. cilíndricos. - Selección Selección de cojinetes cojinetes de rodillos rodillos cónic cónicos. os. - Ciclos de de carga, carga, lubricació lubricación n y montaje. montaje.

- Tip Tipos os de de roda rodamie mient ntos. os. - Dur Duración ación o vida útil de un cojin cojinete. ete. - Selección Selección de cojinetes cojinetes de de bolas y de rodillo rodilloss cilíndricos. cilíndricos. - Selección Selección de cojinetes cojinetes de rodillos rodillos cónic cónicos. os. - Ciclos de de carga, carga, lubricació lubricación n y montaje. montaje.

- La medida estadística de la probabilidad para que un elemento mecánico no falle en el servicio se llama   confiabilidad  de ese elemento. - La confi onfiab abiilida lidad d R pued puede e expres presar arse se medi median antte un núme númerro que que tien tiene e el inte interv rval alo o 0 ≤  R ≤ 1. - Una confiabilidad de R = 0.90 sig significa que hay una probab obabiilid lidad de 90 por ciento que la parte realice una función adecuada sin sin falla lla. Calcular la confiabilidad si se permite que 6 piezas fallen de 1000 fabricadas.

Los cojinetes son elementos mecánicos que soportan árboles y ejes permitiendo que giren libremente.

“En este capítulo se estudiarán los cojinetes de contacto rodante.”

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Los cojinetes de contacto rodante ya existen, por lo que el diseñador mecánico debe seleccionarlos, considerando:

- Características de espacio. - Cargas de ciertas características. - Duración operando bajo unas condiciones determinadas.

Los especialistas en cojinetes deben considerar factores como: - Carga de fatiga. - Fricción. - Calor. - Resistencia a la corrosión. - Problemas cinemáticos.

-Propiedades de los materiales. -Lubricación. -Tolerancias de maquinado. -Ensamble. -Uso y costo.

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Los cojinetes se fabrican para soportar cargas radiales puras, cargas de empuje puras o una combinación de ellas. Las partes esenciales de un cojinete son: - El anillo exterior. - El anillo interior. - Las bolas o elementos rodantes. - El separador.

Fabricación Rodamientos NACHI:

https://www.youtube.com/watch?v=F9MgGKi9m6s

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Rodamiento de cubo de rueda con sensor de ABS integrado del fabricante NTN:

Si un cojinete está limpio y se lubrica de manera apropiada, si está montado y sellado para evitar la entrada de polvo y suciedad, si se mantiene en esta condición y si se hace funcionar a temperaturas razonables, entonces la fatiga del metal será   ́ la única causa de falla. Se utilizan comúnmente dos medidas de la vida de un cojinete: - El número de revoluciones del anillo interior (el anillo exterior está inmóvil) hasta que se presenta la primera evidencia tangible de fatiga. - El número de horas de uso a una velocidad angular estándar hasta que se advierte la primera evidencia tangible de fatiga.

Bajo condiciones ideales, la falla por fatiga consiste en el descascarado de las superficies de soporte de la carga.

- El criterio de fatiga de los laboratorios de la compañía Timken consiste en el descascarado o picadura de un área de 0.01 pulg2. - La vida nominal (establecida por ABMA), de un grupo de cojinetes de bolas o de rodillos prácticamente idénticos se define como el numero de revoluciones (u horas a una velocidad constante) que 90% de un grupo de cojinetes alcanza o excede, antes de que se desarrolle el criterio de falla. - La vida mínima L10 es el número de revoluciones o número de horas para que el 10% de una muestra falle.

Los datos de carga  – vida de un grupo de cojinetes se representa mediante una gráfica log – log.

El resultado de muchas pruebas de cojinetes: a = 3 para cojinetes de bolas. a =10/3 para cojinetes de rodillos cilíndricos y cónicos.

Aplicando la ecuación anterior a dos condiciones de carga se tiene:

Denotando a 1 como R (Catalog Rating Conditions), y a 2 como D (Desired design conditions), tenemos:

Se despeja FR de la ecuación anterior. Además FR = C10, Donde C10 es conocido como clasificación de catálogo.