Clase de Cojinetes, Rodamientos y Engranajes

1. UNIVERSIDAD YACAMBÚ
VICERRECTORADO ACADEMICO
FACULTAD DE INGENIERÍA
Autor: Barbara Torrealba.
Elementos de Máquinas.
Sección MA04T0S
Cojinetes, Rodamientos
Engranajes

2. Todos los órganos móviles deben estar
soportados al menos en dos puntos de apoyo
que permitan el giro de los ejes oponiendo la
mínima oposición posible.
SOPORTES
Componentes tribológicos que
transportan una carga mientras están en
contacto mutuo con otro cuerpo y
presentan un movimiento relativo entre
sí. El movimiento puede ser deslizante o
rotativo.
COJINETES

3. Cojinete de deslizamiento o fricción
• Las superficies fija y móvil "friccionan", por deslizamiento,
separadas de una película de lubricante.
• Los cojinetes de deslizamiento, también conocidos como
bujes, casquillos, cojinetes lisos o cojinetes de fricción,
son generalmente de forma cilíndrica y no contienen partes
móviles.
• Se fabrican en varios diseños y la selección del producto
depende de las condiciones de funcionamiento de la
aplicación y de los requisitos de rendimiento.
SOPORTES

4. Aplicaciones
En aplicaciones de desplazamiento sirven como cojinetes
deslizantes, carriles de desplazamiento y placas de desgaste.
Las superficies deslizantes son generalmente planas, pero
también pueden ser cilíndricas, y el movimiento es siempre
lineal en lugar de rotatorio.
Las aplicaciones rotativas consisten en superficies cilíndricas y
el movimiento puede consistir en un desplazamiento
unidireccional o bidereccional. Con movimiento oscilante y
alternativo, las superficies son planas o cilíndricas.

5. Rodamientos o Cojinetes
no Hidrodinámicos
Es el conjunto de esferas que se encuentran unidas por un anillo
interior y uno exterior, el rodamiento produce movimiento al objeto
que se coloque sobre este y se mueve sobre el cual se apoya.
Estos cojinetes no necesitan lubricación, ya que las bolas o rodillos
ruedan sin deslizamiento dentro de una pista.
La velocidad de giro del eje no es nunca exactamente constante, las
pequeñas aceleraciones producidas por las fluctuaciones de velocidad
producen un deslizamiento relativo entre bola y pista. Este
deslizamiento genera calor.

6. Rodamientos rígidos de bolas
• Robustos, versátiles y silenciosos. Pueden funcionar a altas
velocidades y son fáciles de montar. Los rodamientos de una hilera
disponibles en versiones obturadas; están lubricados de por vida y
no necesitan mantenimiento.
Rodamientos de rodillos a rótula
• Insensibles a la desalineación angular. También disponibles en
versiones obturadas y lubricadas de por vida, para un
funcionamiento sin mantenimiento. Los rodamientos montados en
manguitos de fijación y alojados en soportes de pie SKF
proporcionan disposiciones económicas.
Rodamientos de sección estrecha
Son compactos, rígidos y ahorran espacio. Soportan cargas
combinadas. Una variedad de diseños ISO y de sección fija
ofrece gran flexibilidad para diseñar disposiciones de bajo
peso y bajo rozamiento.

7. Rodamientos de rodillos cilíndricos
• Pueden soportar pesadas cargas radiales a altas velocidades. Los
rodamientos de una hilera del diseño EC tienen una geometría
interna optimizada que aumenta su capacidad de carga radial y axial.
Los rodamientos completamente llenos de rodillos incorporan el
máximo número de rodillos y no tienen jaula
Rodamientos de bolas a rótula
• Robustos rodamientos autoalineables que son insensibles a la
desalineación angular. Ofrecen una gran fiabilidad y larga duración
incluso en condiciones de funcionamiento difíciles. Montados en
manguitos de fijación o de desmontaje y alojados en soportes de pie
SKF, proporcionan unas disposiciones de rodamientos económicas.
Rodamientos de agujas
Su baja sección transversal les hace adecuados para espacios
radiales limitados. La amplia variedad de diseños, rodamientos
combinados para cargas radiales y axiales, permite unas disposiciones
de rodamientos sencillas, compactas y económicas.

8. Rodamientos de bolas con contacto angular
• Cargas combinadas, proporcionan unas disposiciones de rodamientos
rígidas. Los rodamientos de bolas con cuatro puntos de contacto
ahorran espacio cuando las cargas axiales actúan.
Rodamientos axiales de rodillos cilíndricos
• Pueden soportar cargas axiales pesadas de simple efecto. Rígidos y
también insensibles a las cargas de impacto. Se pueden obtener
disposiciones muy compactas si los componentes adyacentes pueden
servir como caminos de rodadura.
Rodamientos axiales de bolas
Diseñados para cargas puramente axiales. Están disponibles diseños
de simple y de doble efecto, así como con contraplacas esféricas para
compensar los errores de alineación. Estos rodamientos son
desarmables, para facilitar el montaje.

9. Rodamientos de rodillos cónicos
• Cargas pesadas combinadas. Las excelentes relaciones de capacidad
de carga/sección transversal proporcionan unas disposiciones de
rodamientos económicas. Los rodamientos TQ-Line son menos
sensibles a la desalineación, gran fiabilidad y bajas temperaturas de
funcionamiento.
• Leer más:
http://www.monografias.com/trabajos10/roda/roda.shtml#ixzz5EA
h0zuhk
Rodamientos axiales de rodillos a rótula
• Robustos rodamientos autoalineables, insensibles a la desalineación
angular. Pueden soportar cargas radiales de hasta un 55% de la
carga axial actuando simultáneamente. Ofrecen una alta fiabilidad y
gran duración, incluso en condiciones de funcionamiento difíciles. El
diseño desarmable facilita el montaje.
• Leer más:
http://www.monografias.com/trabajos10/roda/roda.shtml#ixzz5EA
hSiMzF
Rodamientos axiales de agujas
Rígidos e insensibles a las cargas de impacto. La baja sección
transversal proporciona unas disposiciones de rodamientos muy
compactas. Si se pueden mecanizar caminos de rodadura en las piezas
adyacentes.

10. Roldanas
• Unidades de rodamiento listas para montar con aro
exterior reforzado para cargas pesadas, incluyendo las
cargas de impacto. Los rodamientos con diámetro exterior
bombeado pueden aceptar desalineación.
Coronas de orientación
• Transmiten fuertes cargas combinadas y movimientos de
orientación en disposiciones con gran diámetro. Uno o
ambos aros pueden tener engranaje integral y los dos aros
tienen agujeros para los pernos de montaje tradicionales.

11. Cargas estáticas admisibles
Las cargas muy elevadas o las cargas de choque pueden deformar
permanentemente los caminos de rodadura o los elementos
rodantes.
En el caso de las disposiciones de rodamientos de súper precisión,
no se deben producir deformaciones permanentes. A fin de
garantizar que las cargas estáticas no provoquen una deformación
permanente, es posible comparar la capacidad de carga estática y
la carga estática equivalente del rodamiento para determinar si
existe el riesgo de que un rodamiento sufra deformación
permanente.
En el caso de los rodamientos de bolas de contacto angular de
súper precisión con cargas muy elevadas, se debe comprobar el
truncamiento de la elipse de contacto para evitar la tensión en los
bordes, que podría producir también una deformación permanente.

12. Capacidad de carga estática
La capacidad de carga estática C0 según la definición de la
normativa ISO 76:2006 corresponde a una tensión de contacto
calculada en el centro de la superficie de contacto más cargada
entre los elementos rodantes y el camino de rodadura. Esta
tensión produce una deformación permanente total del
elemento rodante y del camino de rodadura, que equivale
aproximadamente a 0,0001 del diámetro del elemento rodante.
Las cargas son puramente radiales para los rodamientos
radiales, y axiales y centradas para los rodamientos axiales.

13. Carga estática equivalente
A fin de comparar la capacidad de carga estática con las
cargas reales, éstas últimas se deben convertir a una carga
equivalente.
La carga estática equivalente P0 se define como la carga
hipotética (radial para los rodamientos radiales y axial para los
rodamientos axiales) que, de ser aplicada, causaría en el
rodamiento la misma carga máxima en los elementos rodantes
que las cargas reales a las que está sometido el rodamiento.

14. Capacidad de carga estática
requerida
La capacidad de carga estática requerida C0, para proteger el rodamiento de la
deformación permanente, se puede calcular según:
C0 ≥ s0 P0
Donde:
C0 = capacidad de carga estática básica [kN]
P0 = carga estática equivalente [kN]
s0 = factor de seguridad estático
Para los rodamientos híbridos, el factor de seguridad estático se debe incrementar un
10%.
Para los rodamientos axiales de bolas de contacto angular para accionamientos mediante
husillo, se pueden usar factores de seguridad de hasta s0 = 1.

15. ENGRANAJES
Son sistemas mecánicos que transmiten el movimiento de
rotación desde un eje hasta otro mediante el contacto sucesivo
de pequeñas levas denominadas dientes.
Los dientes de una rueda dentada pueden ser cilíndricos o
helicoidales. Los engranajes están formados por dos ruedas
dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y la menor
piñón.

16. Diseño
Engranajes
Los engranajes deben diseñarse para que la relación de
velocidades (velocidad angular de una rueda dividido por la
velocidad angular de la otra) sea constante en todo momento
Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de
las cuales la mayor se denomina corona y la menor piñón.
Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es
la transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de
energía, como puede ser un motor de combustión interna o un
motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que
ha de realizar un trabajo.

17. CLASIFICACIÓN DE LOS
ENGRANAJES
Se efectúa según la disposición de sus ejes
de rotación y según los tipos de dentado.
Ejes paralelos:
Cilíndricos de dientes rectos.
Cilíndricos de dientes helicoidales.
Doble helicoidales.
Por aplicaciones especiales:
oPlanetarios
oInteriores
oDe cremallera
Ejes perpendiculares:
• Helicoidales cruzados
• Cónicos de dientes rectos
• Cónicos de dientes helicoidales
• Cónicos hipoides
• De rueda y tornillo sin fin

18. CLASIFICACIÓN DE LOS
ENGRANAJES
Por la forma de transmitir el movimiento:
Transmisión simple
Transmisión con engranaje loco
Transmisión compuesta. Tren de engranajes
Transmisión mediante cadena o polea dentada:
Mecanismo piñón cadena
Polea dentada

19. Relación entre paso y diámetro
Dimensiones
La circunferencia que definiría la superficie por la cual el engranaje rueda
sin deslizar la llamaremos circunferencia primitiva.
El diámetro primitivo (d) es el que corresponde a la circunferencia
primitiva.
El número de dientes (z), es el número total de dientes de la corona del
engranaje en toda su circnferencia.
El paso (p) es el arco de circunferencia, sobre la circunferencia primitiva,
entre los centros de los dientes consecutivosu.
circunferencia primitiva= πd
circunferencia primitiva= zp
πd=zp
Entonces: d/z= p/π=m

20. Relación entre paso y diámetro
El módulo (m) de un engranaje es la relación que existe entre el
diámetro primitivo y el número de dientes, que es el mismo que la
relación entre el paso y π.
El módulo es una magnitud de longitud, expresada en milímetros,
para que dos engranajes puedan engranar tienen que tener el
mismo módulo, el módulo podría tomar un valor cualquiera, pero en
la práctica está normalizado según el siguiente criterio:
De 1 a 4 en incrementos de 0,25 mm
De 4 a 7 en incrementos de 0,50 mm
De 7 a 14 en incrementos de 1 mm
De 14 a 20 en incrementos de 2 mm