Trabajo para la actividad N. 2 De la materia: Elementos de Maquinas 2

1. RODAMIENTOS
Universidad FermínToro
Vice Rectorado Académico
Facultad de Ingeniería
Cabudare, Edo. Lara
 Estudiante:
 Jonathan Gil.
 Materia:
Elementos de Maquinas II
Profesor: Luis Rodríguez.

2. RODAMIENTOS
DEFINICIONS
El concepto de cojinete de rodamiento es un elemento de
maquina que consiste en recibir una carga a través de un
eje, son fabricados con diferentes materiales que presentan
algunas condiciones en sus propiedades que hacen del
cojinete una herramienta indispensable para tolerar el peso
de un árbol evitando el impedimento o disminución de la
carga debido al roce. Son usados para transferir la carga
principal mediante elementos que experimentan contacto
rodante. En un cojinete de rodamiento, la fricción inicial
aproximadamente duplica la fricción de operación, pero aún
es despreciable en comparación con la fricción inicial de un
cojinete de manguito. La carga, la velocidad y la viscosidad
de operación del lubricante afectan las características de
fricción de un cojinete de rodamiento. Probablemente no
sea adecuado describir un cojinete de rodamiento como
“antifricción”, pero este término se utiliza a menudo en la
industria.
El especialista se enfrenta con el problema de idear
un grupo de elementos que componen un cojinete
de rodamiento; dichos elementos se deben diseñar
para adaptarlos a un espacio cuyas dimensiones se
establecen; hay que diseñarlos para recibir una
carga con ciertas características; y, finalmente, los
elementos se conciben para tener una vida
satisfactoria cuando operen bajo las condiciones
determinadas. Por lo tanto, los especialistas en
cojinetes deben considerar factores como la carga
de fatiga, la fricción, el calor, la resistencia a la
corrosión, problemas cinemáticos, propiedades de
los materiales, lubricación, tolerancias de
maquinado, ensamble, uso y costo. Una vez que se
han tomado en cuenta estos factores, los
especialistas en cojinetes llegan a un compromiso,
que a su juicio, representa una buena solución para
el problema enunciado.

3. RODAMIENTOS
Ejemplos

4. RODAMIENTOS
CLASIFICACION
COJINETES DE BOLAS
Las bolas se introducen en las ranuras,
desplazando el anillo, interior a una posición
excéntrica. Las bolas se separan después de la
carga, para insertar a continuación el separador.
Todos estos cojinetes se pueden conseguir con
guardas en uno o en ambos lados. Las
guardas no constituyen un cierre completo, pero
si ofrecen una medida de protección contra el
polvo y la suciedad.
COJINETES DE RODILLOS
Los cojinetes de rodillos cilíndricos soportarán
una carga mayor que los de bolas del mismo
tamaño, debido a la mayor área de contacto. Sin
embargo, presentan la desventaja de que
requieren una geometría casi perfecta de las
pistas y rodillos. Un ligero desalineamiento
provoca que los rodillos se muevan oblicuamente
y pierdan la alineación.
Por esta razón, el retén debe ser grueso y
resistente. Por supuesto, los cojinetes de rodillos
cilíndricos no se diseñan ni deben operar con
cargas de empuje.

5. RODAMIENTOS
TIPOS
Rodamiento de Bolas Rodamientos de Rodillos

6. RODAMIENTOS
TIPOS
Rodamiento de Bolas
Las bolas se separan después de la carga, para
insertar a continuación el separador. La utilización
de una ranura de llenado (figura 11-2b) en los
anillos interior y exterior permite que se inserte un
mayor numero de bolas, lo que incrementa
la capacidad de carga. Sin embargo, disminuye la
capacidad de empuje debido al golpeteo de las
bolas contra el borde de la ranura, cuando se
presentan cargas de empuje. El cojinete de
contacto angular (figura 11-2c) proporciona una
capacidad de empuje mayor.
Rodamientos de Rodillos
El cojinete de empuje de rodillos esféricos (figura
11-3b) resulta util donde hay cargas pesadas y
desalineamiento. Los elementos esféricos tienen
la ventaja de incrementar su área de contacto a
medida que se incrementa la carga.
Los cojinetes de aguja (figura 11-3d) son muy
útiles cuando el espacio radial esta limitado.
Tienen una gran capacidad de carga cuando se
emplean separadores, pero se consiguen también
sin separadores. Se manufacturan tanto con pistas
como sin ellas.
Los cojinetes de rodillos cónicos (figura 11-3e, f)
combinan las ventajas de los cojinetes de bolas y
de los cilíndricos.

7. RODAMIENTOS
DISENO DE RODAMIENTOS
Si se estipula la potencia, la velocidad y la reducción, entonces los juegos de engranes se bosquejan y se estiman
sus tamaños, geometría y ubicación; además, se identifican las fuerzas y los momentos en el árbol, se seleccionan
tentativamente los cojinetes, se identifican los sellos; el cuerpo principal comienza a hacerse evidente por si
mismo, el esquema del alojamiento y del lubricante así como las consideraciones de enfriamiento se aclaran,
aparecen las partes sobresalientes del árbol y el acomodo de acoplamiento. Es tiempo de hacer iteraciones, esto
es, analizar cada elemento de nuevo, aunque se sabe mucho mas acerca de los otros elementos. Cuando se hayan
completado las iteraciones necesarias, se sabrá que se necesita para evaluar el diseño de los cojinetes. Mientras
tanto, se avanza con la evaluación de diseño tanto como se pueda, evitando malas selecciones, aun si son
tentativas. Siempre se debe tener en cuenta que a la larga se tendrá que hacer todo, con objeto de apreciar como
satisfactorio al diseño completo.

8. RODAMIENTOS
DISEÑO
El perfil de una evaluación de diseño de un cojinete de contacto rodante incluye, como
mínimo:
• Confiabilidad existente para la carga impuesta y la vida esperada
• Hombros en el árbol y alojamiento satisfactorios
• Acabado del muñón, diámetro y tolerancia compatibles
• Acabado del alojamiento, diámetro y tolerancia compatibles
•Tipo de lubricante de acuerdo con las recomendaciones del fabricante, trayectorias del
lubricante y volumen suministrado, a fin de mantener la temperatura de operación satisfactoria
• Precargas, que se suministran si se requieren.
Debido a que el enfoque se concentra en los cojinetes de contacto rodante, se considera a la
confiabilidad de manera cuantitativa, así como a los hombros. Otro tratamiento cuantitativo tendrá
que esperar hasta que se conozcan los materiales para el árbol y el alojamiento, la calidad superficial,
los diámetros y las tolerancias.

9. EJERCICIO A RESOLVER
 En la figura se ilustra un dibujo esquemático de un contra eje que soporta dos
poleas para transmisión de potencia con bandasV. El contraeje opera a 1200 rpm
y los cojinetes tendrán una vida de 60kh, con una confiabilidad combinada de
0.999. La tensión en el lado flojo de la bandaA es igual al 15% de la tensión en el
lado tirante. Seleccione los cojinetes que se usaran en O y E, cada uno con
diámetro de 25 mm. Utilizando un factor de aplicación igual a la unidad. Debe ser
seleccionado de un catálogo de rodamientos

10. SOLUCION ESPACIAL
1. Se analiza de forma general el parrafo del ejercicio para identificar que variables se
estan pidiendo.
2. Se traza dicho analisis con el dibujo presentando para evidenciar de forma fisica los
fenomenos.
3. Se observan los posibles calculos directos de las formulas con la finalidad de que las
unidades de los valores sean las apropiadas y se realizan conversiones en casos
necesarios.
4. Se calcula el Factor de Carga teniendo en cuenta si dicha carga es constante, de no serlo
multiplicarla por el factor de diseno.
5. Luego se calcula el XD que se requiere para el calculo del factor de carga.
6. Luego se extraen los valores de la tabla en la pagina 591 del libro de Shegley, ahi estan
los datos para Xo, θ y b (Parametros de Weibull).

11. SOLUCION ESPACIAL
7. Luego se calculan las reacciones para obtener las fuerzas totales y escoger el mayor con ayuda del
diagrama de cuerpo libre.
8. Con estos valores ya se obtiene el factor de carga y con ayuda del siguiente cuadro nos
aseguramos que el diametro se encuentre dentro del rango de C10, lo cual para este caso el
diametro esta dentro del rango permisible.

12. SOLUCION ESPACIAL

13. SOLUCION REAL

14. SOLUCION REAL

15. SOLUCION REAL

16. SOLUCION REAL

17. SOLUCION REAL

18. SOLUCION REAL

19. SOLUCION REAL

20. SOLUCION REAL
CATALOGO
Segun catalogo se escoge un cojinete de bolas de contacto angular, serie 02-25mm,
ranura profunda.