Este documento describe los objetivos y contenidos de la selección de cojinetes de rodamientos. Explica que los cojinetes sirven para apoyar ejes y árboles que giran, y pueden ser de deslizamiento o de rodamiento. También describe los elementos que componen los cojinetes de rodamiento, como bolas, aros, jaulas, sellos y lubricantes. Finalmente, detalla el proceso para seleccionar el cojinete adecuado según las cargas y especificaciones requeridas.

1. COJINETES DECOJINETES DE
RODAMIENTOSRODAMIENTOS

2. OBJETIVOSOBJETIVOS
SELECCIONAR EL RODAMIENTOSELECCIONAR EL RODAMIENTO
ADECUADO PARA CADA APOYO DE UNADECUADO PARA CADA APOYO DE UN
EJE, DE ACUERDO A LAS CARGASEJE, DE ACUERDO A LAS CARGAS
RADIALES Y AXIALES, VIDA DESEADARADIALES Y AXIALES, VIDA DESEADA
PARA EL RODAMIENTO Y CONFIABILIDADPARA EL RODAMIENTO Y CONFIABILIDAD
DEL MISMO.DEL MISMO.

3. CONTENIDOSCONTENIDOS
Introducción.
Elementos componentes.
Clasificación.
Criterios de capacidad de carga.
Selección de cojinetes de rodamientos de bolas.

4. Los cojinetes en general tienen como finalidad servir de apoyo a los árboles
y ejes que giran en el espacio, para que estos puedan rotar libremente y
soportar las cargas que actúan sobre árboles y ejes.
Ellos pueden ser clasificados en:
Cojinetes de Deslizamiento (bujes)
Cojinetes de Rodamiento (rodamientos, baleros)
INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
Los cojinetes de deslizamiento trabajan en condiciones de deslizamiento
relativo de la superficie del árbol con el cojinete separado por una capa de
lubricante, en cambio, los rodamientos emplean cuerpos rodantes y el
movimiento relativo de sus componentes es fundamentalmente de rodadura.

5. En general, los rodamientos son apoyos ideales para las máquinas con
frecuentes arranques y paradas, velocidades bajas, o movimientos de vaivén,
en que la capacidad de carga no depende directamente de la velocidad de
trabajo del cojinete.
En la actualidad, las más diversas máquinas emplean en sus apoyos, cojinetes
de rodamiento por su amplia estandarización de varios tipos y una variada
gama de dimensiones.

6. VENTAJAS:VENTAJAS:
 Gran estandarización y bajo costo.
 La resistencia al movimiento en el
arranque de los rodamientos puede
ser entre 5 y 10 veces menor que a
resistencia de los cojinetes de
deslizamiento.
 Poca generación de calor.
 Pocas exigencias de
mantenimiento y lubricación.
 Gran capacidad portante en la
dirección axial.
 Menor consumo de metales no
ferrosos.
 Menores pérdidas por fricción
para bajas velocidades y
movimientos oscilantes.
DESVENTAJAS:DESVENTAJAS:
 Elevadas dimensiones radiales.
 Altas tensiones de contacto.
 Menor capacidad para amortiguar
vibraciones que los cojinetes de
deslizamiento.
 No son recomendables para
velocidades sumamente altas.
 No son convenientes en árboles
acodados (cigüeñales), aunque se
fabrican algunos tipos de cojinetes
partidos para estos usos.

7. ELEMENTOS COMPONENTESELEMENTOS COMPONENTES

8. ELEMENTOS RODANTES:
Son los encargados de soportar las cargas conjuntamente con los aros. Se
fabrican de aceros aleados con cromo y cromo níquel, endurecidos
superficialmente hasta los 60…65 HRC con el empleo de tratamientos
térmicos y termoquímicos.
Pueden tener diferentes formas:
Esferas (bolas).
Cilindros (rodillos cilíndricos y agujas).
Conos truncados (rodillos cónicos).
Cilindros abarrilados (rodillos esféricos o
abarrilados)

10. AROS:
Constituyen los caminos de rodadura y al igual que bolas se fabrican de
aceros aleados con cromo y cromo níquel. Se aplican tratamientos térmicos
y termoquímicos hasta alcanzar durezas elevadas. Su forma depende de la
configuración del elemento rodante y su dirección de la carga a soportar.
Aro interior (Pista interior). Se fija en el árbol o eje de la maquina.
Aro exterior (pista exterior). Unido a la carcasa o pieza giratoria
montada en el eje.

11. JAULAS
Tienen como función separar los elementos rodantes e impedir su contacto.
Se fabrican de diferentes materiales y formas, ejemplo:
-Laminas de acero para cojinetes que soportan cargas ligeras y están bien
lubricados.
-Maciza de latón aplicada en casos de altas cargas y bajas velocidades.
- Poliamida reforzada con fibra de vidrio para rodamientos
que trabajan a temperaturas muy elevadas (120-180°C).
-Resina fenólica para rodamientos en aplicaciones de altas velocidades y
altas temperaturas.
-Termoplástico en cojinetes de cargas ligeras y altas temperaturas.

12. SELLOS
Son los encargados de prolongar la vida útil del rodamiento. Impidiendo la
penetración de contaminantes como polvos, líquidos indeseables, etc.

13. LUBRICANTE
Este es un elemento indispensable que no debe olvidarse. puede usarse
aceite o grasa. El aceite se emplea cuando los elementos cercanos al cojinete
(ruedas dentadas, pares cinemáticas, etc.) se lubrican con este, en caso que
se quiera disipar el calor generado en el rodamiento o para evacuar
partículas de desgaste. Se requiere el sistema de lubricacion por neblina o
goteo para disminuir las perdidas por batimiento.
Es muy empleado para aplicaciones de altas velocidades.

14. COJINETE DE BOLAS DE HILERA ÚNICA

15. COJINETE DE BOLAS DE DOBLE HILERA

16. COJINETE DE BOLAS DE CONTACTO ANGULAR

17. COJINETE DE RODAMIENTOS CILINDRICOS

18. COJINETES DE AGUJA

19. COJINETES DE RODAMIENTOS ESFÉRICOS

20. COJINETES DE RODAMIENTOS AHUSADOS

22. La especificación básica de carga estática, Co, es la carga que el cojinete es
capaz de soportar sin deformación permanente de ningún componente. Si
esta carga se excede, el resultado mas probable es que los elementos
giratorios hagan una muesca en uno de los collares de rodamientos.
La especificación de carga dinámica, C, es la carga a la cual pueden
someterse los cojinetes mientras cumplen una vida útil especificada de un
millón de revoluciones.
La especificación básica de carga estática, Co
La especificación básica de carga dinámica, C

23. Selección de cojinetes: solo
cargas radiales
Proceso de selección de cojinetes
Al factor V se le denomina factor de rotación y tiene el valor de 1.0 si lo que
gira es la pista interna del rodamiento, que es el caso normal. Use V=1.2 si lo
que gira es la pista exterior.

25. Microsoft Editor
de ecuaciones 3.0
N
L
d
f
f
PC =
k
d
d
L
PC
1
6
10






=
Ld en revoluciones

27. Selección de cojinetes: cargas
radiales y de empuje combinadas
Proceso de selección de cojinetes

28. N
L
d
f
f
PC =
k
d
d
L
PC
1
6
10






=
Los valores de X y Y varían en función del diseño específico del cojinete.
Para cargas de empuje relativamente pequeñas, X=1, Y=0

31. Seleccione un rodamiento de una hilera de bolas y ranura profunda, para
soportar 650 lb de carga radial pura, de un eje que gira a 600 rpm. La
duración de diseño debe ser de 30000h. El rodamiento será montado en un
eje cuyo diámetro mínimo aceptable es de 1.48 pulgadas.
Ejemplo 1 :
Solución:
Paso 1. Carga de diseño
Pd=VR
V=1 ya que gira la pista interior
Pd=(1)(650 lb)=650 lb
Microsoft Editor
de ecuaciones 3.0
Paso 2. Diámetro mínimo aceptable del eje
D=1.48 in

32. Paso 3. Seleccione el tipo de rodamiento, usando como guía la tabla 14-1
Para este problema se especifica un cojinete de bolas de hilera única, ranura
profunda.

33. Paso 4. Especifique la duración de diseño del rodamiento, mediante la tabla
14-4
Para este problema la duración será de 30000 h

34. k
d
d
L
PC
1
6
10






=
Pero:
revxhrpmhL
hrpmhL
d
d
9
1008.1)min/60)(600)(30000(
)min/60)()((
==
=
lb
x
x
C 9.6668
101
1008.1
650
3
1
6
9
=





=
Paso 5 y 6. Calcular la duración de diseño y la capacidad de carga dinámica

35. Paso 7. Identifique un conjunto de rodamientos probable que tengan la
capacidad de carga dinámica básica requerida

36. Paso 2. Calcule la carga equivalente
P=VXR +YT V=1(gira la pista interna)
P=0.56(1850) + 1.50(675)=2048.5 lb
Paso 3. Calcule la especificación básica de carga dinámica,C
k
d
d
L
PC
1
6
10






== Pero:
revxhrpmhL
hrpmhL
d
d
9
1038.1)min/60)(1150)(20000(
)min/60)()((
==
=
lblb
x
x
C 228077.22806
101
1038.1
5.2048
3
1
6
9
≈=





=

39. Seleccione un cojinete de bolas de hilera única, ranura profunda, de manera
que soporte una carga radial de 1850 lb y una carga de empuje de 675 lb. La
flecha debe girar a 1150 rpm, y se pretende una vida útil de 20000h. El
diámetro mínimo aceptable para la flecha es 3.10 plg.
Ejemplo:
Solución:
Paso 1. Suponga un valor de Y(se inicia con un valor de 1.50), y se toma un
valor de X de 0.56 para todos los valores de Y
Y=1.50 y X= 0.56
Paso 2. Calcule la carga equivalente
P=VXR +YT V=1(gira la pista interna)
P=0.56(1850) + 1.50(675)=2048.5 lb
Paso 3. Calcule la especificación básica de carga dinámica,C
k
dL
PC
1
6
10






= Pero:
revxhrpmhL
hrpmhL
d
d
9
1038.1)min/60)(1150)(20000(
)min/60)()((
==
=
lblb
x
x
C 228077.22806
101
1038.1
5.2048
3
1
6
9
≈=





=

40. Paso 4. Seleccione un cojinete probable que tenga un valor de C cuando
menos igual al valor que se requiere.

42. De los dos cojinetes probables el 6317 es el más apto ya que se ajusta más
al diámetro mínimo del eje
Paso 5. Para el cojinete seleccionado, se determina Co
Para el cojinete 6317 según la tabla anterior tenemos Co=20400
Paso 6. Calcule la relación T/Co
033.0
20400
675
==
oC
T
Paso 7. Obtener de la tabla el valor e

43. Por interpolación obtenemos el valor de e
Paso 8. Si T/R>e, determine Y de la tabla
033.03648.0
1850
675
>==
R
T
e
R
T
>
Por lo que, según la tabla interpolando obtenemos un valor de Y=1.94

44. Paso 9. Si el nuevo valor de Y es distinto del supuesto en el paso1, repita el
proceso.
Recalculando P y C tenemos
lbP 5.2345)675)(94.1()1850)(56.0)(1( =+=
lblb
x
x
C 261143.26113
101
1038.1
5.2345
3
1
6
9
≈=





=
El cojinete 6317 no es satisfactorio ya que 26114 lb es mayor que la máxima
capacidad de carga de este cojinete, por lo que se escoge otro cojinete que
soporte la carga, se escoge el cojinete 6320 y se repite el proceso a partir del
paso 5

45. Paso 5. Para el cojinete seleccionado, se determina Co
Para el cojinete 6320 según la tabla anterior tenemos Co=20400
Paso 6. Calcule la relación T/Co
033.0
20400
675
==
oC
T
Paso 7. Obtener de la tabla el valor e