Selección de rodamientos

1. COJINETES DE
CONTACTO
DESLIZANTE Y
LUBRICACIÓN

2. COJINETES DE CONTACTO DESLIZANTE

3. COJINETES DE CONTACTO DESLIZANTE

4. TIPOS DE COJINETES DESLIZANTE

5. CARGAS COJINETES DESLIZANTE

6. DAÑOS EN COJINETES DESLIZANTES
Sobrecalentamiento
Estrías, por penetration de particulas

7. El propósito de la lubricación consiste en
reducir la fricción, el desgaste y el
calentamiento de elementos de máquinas, que
se mueven uno con respecto al otro.
1 Hidrodinámica
2 Hidrostática
3 Elastohidrodinámica
4 Límite
5 De película sólida

8. 1 Hidrodinámica
Significa que las superficies de soporte de carga del cojinete se encuentran separadas por
una película de lubricante relativamente gruesa, para prevenir el contacto de metal con
metal
2 Hidrostática
Se obtiene al introducir el lubricante, que a veces es aire o agua, en el área de soporte de
carga a una presión suficientemente alta para separar las superficies con una película de
lubricante relativamente gruesa.
3 Elastohidrodinámica
Es el fenómeno que ocurre cuando se introduce un lubricante entre las superficies en
contacto rodante, como en los engranes acoplados o en cojinetes de rodamiento.
4 Límite
Sucede cuando casi no hay lubricante entre superficies de contacto
5 De película sólida
Cuando los cojinetes necesitan trabajar a temperaturas extremas, hay que usar un
lubricante de película sólida, tal como grafito o bisulfuro de molibdeno, porque los aceites
minerales ordinarios no resultan adecuados.
DEFINICIONES

9. Viscosidad
La Viscosidad es la resistencia que tienen las moléculas que conforman un
líquido para separarse unas de otras, es decir, es la oposición de un fluido a
deformarse y esta oposición es debida a las fuerzas de adherencia que tienen
unas moléculas de un líquido o fluido con respecto a las otras moléculas del
mismo líquido.
UNIDADES DE LA VISCOSIDAD
1 poise = 100 centipoise = 1 g/(cm·s) = 0,1 Pa·s1
1 centipoise = 10-3 Pa·s2
1 Reyn = 1 lb f • s • in-2 = 6,89476 × 106 cP = 6890
Pa × s
Viscosidad Absoluta

10. Ecuación de Petroff
f = representa el coeficiente de fricción
NUMERO DE SOMMERFELD (S)
El número de Sommerfeld es muy importante en el análisis de la lubricación, porque contiene
muchos parámetros especificados por el diseñador
r/c se conoce como relación de holgura radial
Se publicó por primera ocasión en 1883

12. = Relación existente entre el radio del muñón (r) y la holgura radial (c)--------
(ADIMENSIONAL)
= La carga de presión ejercida sobre el buje que viene dada por la ecuación
P=
𝑊
𝑙∗𝑑
(W) es la fuerza ejercida sobre el buje,
(l) es longitud del buje
(d) es el diámetro del buje ---- (MPa ó PSI)
= viscosidad dinámica del lubricante utilizado en el cojinete -----(mPA*s / μReynolds)
= numero de revoluciones a las que se encuentra sometido (rev/s)
Tomando en cuenta que μ N/P y r/c son
parámetros importantes especificados por el
diseñador.

13. CRITERIOS DE TRUMPLER PARA CHUMACERAS
ho= Espesor mínimo de película en el cojinete
d= diámetro del muñón en plg
Tmáx = Temperatura máxima a la que puede estar sometida el cojinete para
que no exista dilatación de elementos o fallos en su funcionamiento
P= Carga de inicio dividida entre el área proyectada está limitada a
Factor de diseño 2 o mayor sobre la carga de operación

15. CONSIDERACIONES DE DISEÑO
1 La viscosidad μ
2 La carga por unidad de área proyectada de cojinete, P
3 La velocidad N
4 Las dimensiones del cojinete r, c, β y l
De estas cuatro variables, por lo general el diseñador no tiene control sobre la velocidad, ya
que se especifica mediante el diseño global de la máquina
1 El coeficiente de fricción f
2 El incremento de la temperatura ΔT
3 El flujo de aceite Q
4 El espesor mínimo de la película h0
VARIABLES INDEPENDIENTES
El diseñador no puede controlarlas excepto de manera indirecta al cambiar una o más del
primer grupo.
VARIABLES DEPENDIENTES.

16. Gráfica viscosidad-temperatura en las unidades en Estados Unidos

17. Gráfica viscosidad-temperatura en unidades SI

19. Tabla 12-1
Ajustes de curvas* de aproximaciones de las funciones de viscosidad contra
funciones de temperatura de aceite SAE grados 10 a 60.

20. Figura 12-16
Gráfica de la variable del espesor mínimo de la película y de la relación de excentricidad.
El límite izquierdo de la zona define el valor h0 óptimo para fricción mínima; el límite derecho
representa el valor h0 óptimo para carga máxima. (Raimondi y Boyd.)

21. PAR DE TORSION
PERDIDA DE POTENCIA POR FRICCION
• ƒ =Coeficiente de fricción.
• W =fuerza aplicada sobre el buje del cojinete
• r =radio del muñón
(HP)
• N =numero de revoluciones a las que trabaja (rps)
𝑇 ∗ 𝑁
746
EL PARAMETRO DEL
COEFICIENTE DE
FRICCION (f) PUEDE SER
ANALIZADO EN LA
FIGURA 12.18, LO
DEMAS PUEDE SER
CALCULADO CON SUS
RESPECTIVAS
ECUACIONES.
T =Par de torsión friccional dados en el cojinete, PARA SUPERAR
LA FRICCIÓN.
La pérdida de potencia debida a la fricción

23. FLUJO VOLUMETRICO QUE SALE
FLUJO VOLUMETRICO TOTAL EN COJINETE
• Q= Flujo volumétrico total que se encuentra en el cojinete deslizante
(mm3/s ó plg3/s)
• r= radio del muñón (mm ó plg)
• c= holgura radial existente en el cojinete (mm ó plg)
• N= numero de revoluciones a las que trabaja el cojinete (rev/s)
• Qs=Flujo volumétrico que sale del cojinete cuando este se encuentra
en funcionamiento (mm3/s ó plg3/s)
ESTOS PARAMETROS
PUEDEN SER
ANALIZADOS EN LA
FIGURA 12-19 Y
FIGURA 12.20

26. ESTOS PARAMETROS PUEDEN SER ANALIZADOS
FIGURAS 12-17- FIGURA 12.21 - FIGURA 12.22
Posición del espesor mínimo de la película
Presión máxima de la película
Posición terminal de la película del lubricante

27. Figura 12-17
Gráfica para determinar la posición del espesor mínimo de la película h0. Para la
ubicación del origen, vea la figura 12-17. (Raimondi y Boyd.)

30. LUBRICACIÓN ESTABLE
La gráfica define la estabilidad de la lubricación y ayuda a comprender la lubricación
hidrodinámica y límite, o de película delgada.
la región hacia la izquierda
de BA representa una
lubricación inestable.
C representa lo que
probablemente es el inicio
del contacto de metal con
metal a medida que μN/P se
hace más pequeña
La región a la derecha de la
recta BA define la lubricación
estable porque las
variaciones se autocorrigen

31. LUBRICACIÓN DE PELÍCULA GRUESA
ho = Espesor mínimo de la película
c = es la holgura radial, es la diferencia entre
los radios del buje y el muñón.
•El cojinete de la figura se conoce como
cojinete parcial.
•Si el radio del buje es igual al del muñón, se
denomina cojinete ajustado.
•Si el buje aloja al muñón, como se indica
mediante las líneas discontinuas, recibe el
nombre de cojinete completo.

32. Cojinetes de lubricación límite
Desgaste lineal deslizante
ω: medida lineal del desgaste se expresa en pulgadas o milímetros
V: velocidad de deslizamiento.
t: tiempo
K: factor de proporcionalidad