Trabajo de rodamientos

RODAMIENTOS
Rodamiento
Es un cojinete de rodadura mecánica que funciona entre dos elementos de los
cuales uno posee un movimiento relativo respecto al otro que esta fijo, por lo
que su tarea principal es disminuir la fricción (que es la resistencia al
movimiento entre dos superficies en contacto) y garantizar sus posiciones
exactas bajo carga.
Clasificación de los Rodamientos
Los rodamientos se dividen en dos categorías principales: rodamientos de
bolas y rodamientos de rodillos. Los rodamientos de bolas se clasifican de
acuerdo a su configuración en: rodamientos rígidos de bolas y rodamientos a
contacto angular. Por otro lado los rodamientos de rodillos, se clasifican de
acuerdo a la forma de los elementos rodantes en: rodillos cilíndricos, agujas,
rodillos esféricos. Adicionalmente los rodamientos pueden clasificarse de
acuerdo a la dirección en que se aplica la carga: así los rodamientos radiales
soportan cargas radiales y los rodamientos axiales soportan cargas axiales.
Otros métodos de clasificación incluyen: 1) número de hileras de elementos
rodantes (una, doble o cuatro hileras), 2) si son no separables o separables, en
los cuales el anillo interior o el exterior pueden ser separados. También existen
rodamientos diseñados para aplicaciones especiales, tales como: rodamientos
para ejes de vagones ferroviarios, tornillos de bolas, rodamientos de
tornamesa, así como rodamientos de movimiento rectilíneo (rodamientos
lineales de bolas, rodamientos lineales de rodillos, rodamientos lineales de
rodillos delgados).

Los rodamientos vienen en varias formas y variedades, cada uno con
sus propias características distintivas.
Sin embargo, cuando se comparan con los cojinetes deslizantes, todos
los rodamientos tienen las siguientes ventajas:
 El coeficiente de fricción estático es bajo y sólo hay una pequeña
diferencia entre éste y el coeficiente de fricción dinámico.
 Son estandarizados internacionalmente, son intercambiables y fáciles de
obtener.

 Son fáciles de lubricar y consumen muy poco lubricante.
 Como regla general un rodamiento puede soportar tanto cargas radiales,
como axiales al mismo tiempo.
 Pueden utilizarse en aplicaciones a alta temperatura, así como a bajas
temperaturas.
 La rigidez del rodamiento se puede mejorar al aplicarle una determinada
precarga.
En las secciones de principios básicos de dimensiones y de codificaciones de
los rodamientos, se describen completamente la construcción, tipos y razgos
de los rodamientos de bolas y de rodillos.
Rodamientos
de bolas
Rodamientos de
rodillos
Contacto de
punto
La superficie de
contacto es
ovalada cuando
la carga es
aplicada.
Contacto de
línea
La superficie de
contacto es
rectangular
cuando la carga
es aplicada.
Debido al
contacto de
puntos hay baja
resistencia, los
rodamientos de
bolas son
adecuados para
aplicaciones de
bajo torque y alta
velocidad.
Tienen mejores
características
acústicos.
Debido al
contacto de línea,
el torque es
mayor que en los
rodamientos de
bolas, pero la
rigidez también
es mayor.
La capacidad de
carga es baja,
pero pueden
soportar cargas
en ambas
direcciones.
Radial y axial.
La capacidad de
carga es más
alta. Los
rodamientos de
rodillos cilíndricos
equipados con
pestañas, pueden
soportar una
pequeña carga
axial. Al combinar
rodamientos de
La
Pi
st
a
2a
2b b
2
C
ar
ac
te
rís
tic
as
C
ap
ac
id
ad
de
ca
rc
a

rodillos cónicos
en pares, los
mismos son
capaces de
soportar carga
axial en ambas
direcciones.
Rodamientos radiales y rodamientos axiales
Casi todos los tipos de rodamientos de bolas y de rodillos pueden soportar
tanto carga radial como axial al mismo tiempo.
Generalmente, los rodamientos con un ángulo de contacto de menos de 45°
tienen una gran capacidad de carga radial y son clasificados como rodamientos
radiales; mientras que los rodamientos con un ángulo de contacto de más de
45° tienen una gran capacidad de carga axial y se clasifican como rodamientos
axiales. También existen rodamientos clasificados como combinados, los
cuales combinan las características de carga de ambos: los radiales y los
axiales.
Rodamientos estandarizados y rodamientos especiales
Las dimensiones principales y las formas de los rodamientos estandarizados
internacionalmente, son intercambiables y pueden obtenerse fácil y
económicamente alrededor del mundo. Por esto es mejor diseñar equipos
mecánicos que usen rodamientos estándares.
Sin embargo, dependiendo del tipo de maquinaria en la cual se vayan a usar,
de la aplicación y las condiciones de funcionamiento esperadas, un rodamiento
de diseño especial puede ser la mejor selección. Hay también disponibles
rodamientos que son adaptados a aplicaciones específicas, rodamientos que
se han constituido como unidades integradas a los componentes de las
máquinas así como rodamientos de diseño especial.
Las características de los rodamientos estándar típicos son las siguientes:
Rodamientos rígidos de bolas.
El tipo de rodamiento más común, el rígido de bolas, se utiliza ampliamente
en una variedad de campos. Los rodamientos rígidos de bolas incluyen los que
traen tapas de protección y los sellados, ambos tienen grasa la cual los hace
más fáciles de usar.
Entre los rodamientos rígidos de bolas también hay rodamientos con un anillo
de ubicación en el aro exterior para facilitar el posicionamiento del rodamiento
al momento del montaje, rodamientos compensadores de expansión los cuales
absorben la variación en las dimensiones de la superficie de ajuste debido al
incremento de temperatura del alojamiento y rodamientos tipo TAB, que son
capaces de soportar contaminación en el lubricante.

Rodamiento de bolas a contacto angular.
La línea que une el punto de contacto del anillo interior, las bolas y el anillo
exterior, forma un cierto ángulo (ángulo de contacto) con la dirección radial.
Existen básicamente tres ángulos de contacto con los que se diseñan estos
rodamientos.
Los rodamientos de bolas a contacto angular pueden soportar cargas axiales,
pero no pueden utilizarse solos por el efecto producido por el ángulo de
contacto. En vez de ello, deben usarse apareados o en combinación.
Los rodamientos a contacto angular incluyen los de doble hilera de bolas a
contacto angular, para los cuales el anillo interior y exterior se constituyen en
una sola unidad. El ángulo de contacto para estos rodamientos es de 25°.
También existen los rodamientos de cuatro puntos de contacto, que pueden
soportar cargas axiales en ambas direcciones por sí solos. No obstante, estos
rodamientos requieren especial atención, ya que pueden surgir problemas de
alta temperatura y desgaste dependiendo de las condiciones de carga.
Ángulo de contacto
Ángulos
de
contacto y sus símbolos
Nota 1 : El símbolo del ángulo de
contacto ha sido abreviado
como "A"
Ángulo de
contacto
15° 30° 40°
Símbolo del
ángulo de
contacto
C
A
）
1
B
Rodamientos de rodillo cilíndrico.
Utilizan rodillos como elementos rodantes, por lo que tienen una alta
capacidad de carga. Los rodillos son guiados por pestañas ubicadas en el anillo
interior o el exterior. El anillo interior y el exterior, pueden ser separados para
facilitar el montaje y ambos pueden ser apretados ya sea contra el eje o contra
el alojamiento. Si no hay pestañas, cualquiera de los dos anillos (interior o
exterior) puede moverse libremente en la dirección axial. Los rodamientos de
rodillos cilíndricos son por ende, ideales para ser usados como "rodamientos
del lado libre", ya que absorben la expansión del eje. En el caso que haya
pestañas, el rodamiento puede acomodar una mínima carga axial entre el
extremo de los rodillos y las mencionadas pestañas. Entre los rodamientos de
rodillos cilíndricos se incluyen los tipos HT en los cuales se ha modificado la
forma de la cara en el extremo del rodillo y las pestañas para incrementar la
capacidad de carga axial. Y están los tipo E, con un diseño interno especial

para incrementar la capacidad de carga radial. El tipo E es estándar para
diámetros pequeños.
Rodamientos de rodillos cónicos. Los rodamientos de rodillos cónicos
son diseñados de manera que las pistas de los anillos interior/exterior y el
vértice de los rodillos cónicos, se intercepten en un punto sobre de la línea
de centro del rodamiento. Al recibir cargas combinadas desde los anillos
interior y exterior, los rodillos son empujados hacia la pestaña del anillo
interior y luego ruedan guiados por dicha pestaña.
Una fuerza inducida se produce en la dirección axial cuando se les
aplique carga radial, por lo que ésta debe ser manejada mediante el uso de
rodamientos apareados. El anillo interior con los elementos rodantes y el
anillo exterior vienen por separado, facilitándose así el montaje de estos
rodamientos tanto en holgura como con precarga. El juego después de
montado el rodamiento es difícil de controlar, y requiere que se le preste
especial atención. Los rodamientos de rodillos cónicos pueden soportar
grandes cargas en las direcciones tanto radial como axial.
Los rodamientos NTN a los cuales se les agregan las letras 4T-, ET-, T- y
U, corresponden a los estándares ISO y JIS para dimensiones de sub-
unidades (ángulo de contacto nominal, diámetro del extremo menor
nominal del anillo exterior) y son intercambiables internacionalmente.
NTN también posee una línea de rodamientos con aceros endurecidos
superficialmente, diseñados para proveer una larga vida al rodamiento (ETA-,
ET-, etc.). Entre los rodamientos de rodillos cónicos de NTN también se
incluyen rodamientos de dos y cuatro hileras de elementos rodantes, los cuales
soportan cargas extremadamente grandes
Rodamientos de rodillo esféricos.
Equipados de un anillo exterior con superficie esférica en la pista y un anillo
interior que sostiene dos hileras de elementos rodantes (rodillos) en forma de
barril , los rodamientos NTN son capaces de ajustar su alineamiento, para
absorber inclinaciones del eje o árbol en el caso de que éstas se den.
Hay una gran variedad de tipos de rodamientos que se diferencian de acuerdo
al diseño interno.
Los rodamientos de rodillos esféricos incluyen un tipo diseñado con diámetro
interior cónico, el cual puede ser montado en el eje fácilmente, haciendo uso de
manguitos de montaje o de desmontaje. Estos rodamientos pueden soportar
grandes cargas y por ello, son ampliamente usados en maquinaria industrial.
Cuando el rodamiento es sometido a grandes cargas axiales, la carga en los
rodillos del lado opuesto se desvanece y pueden surgir problemas. Por ende
debe prestarse atención a las condiciones de operación de estos rodamientos.

Rodamientos axiales.
Hay varios tipos de rodamientos axiales, los cuales difieren de acuerdo a la
forma de los elementos rodantes y a la aplicación. La velocidad de giro
permisible es por lo general baja y se debe prestar especial atención a la
lubricación.
Además de los señalados debajo, existen otros tipos de rodamientos axiales
para aplicaciones especiales. Para mayores detalles ver el catálogo en la
sección de estos rodamientos.
Tipo Rodamiento
axial de bolas
de una sola
dirección
Rodamiento axial
de agujas
Arandela tipo GS/
WS
Rodamiento
axial de rodillos
cilíndricos
Rodamiento
axial de
rodillos
esféricos
Arandera tipo AS
Tipo AXK
C
on
fig
ur
ac
ió
n
E2α
Dimensiones de
sub-unidades
E Diámetro de extremo menor nominal
del anillo exterior
α Ángulo de contacto nominal

Rodamientos de aguja.
Los rodamientos de agujas utilizan rodillos de agujas como elementos
rodantes. Los rodillos de aguja tienen un diámetro máximo de 5 mm, su
longitud es de 3 a 10 veces el tamaño de su diámetro. Debido a que los
rodamientos emplean rodillos de agujas como elementos rodantes, la sección
transversal es delgada, pero estos tienen una alta capacidad de carga en
relación a su tamaño. Por tener un gran número de elementos rodantes, los
rodamientos tienen una alta rigidez y son ideales para movimientos oscilantes o
de pivoteo.
Selección de los rodamientos.
Los rodamientos están disponibles en una variedad de tipos, configuraciones
y tamaños. Al seleccionar el rodamiento correcto para su aplicación, es muy
importante considerar varios factores y analizar varias alternativas.
Ángulo de
Alineamiento
Central

Definición de cargas
Carga estática: carga máxima que soporta un rodamiento en reposo sin que
aparezcan deformaciones
Carga dinámica: máxima carga que puede soportar sin rotura de sus
elementos, durante un millón de vueltas
Vida del rodamiento
Aún en rodamientos que operen bajo condiciones normales, las superficies de
las pistas y los elementos rodantes están constantemente sometidos a
esfuerzos compresivos repetitivos que causan descascarillado de las
superficies en cuestión. Este descascarillado es producto de la fatiga del metal
y causa la falla del rodamiento. La vida efectiva o útil de los rodamientos, se
define usualmente en términos del número total de revoluciones, que un
rodamiento puede ejecutar antes de que se presente el descascarillado de las
pistas o de los elementos rodantes.
Otras causas de fallas en los rodamientos, son atribuibles a problemas tales
como atascamiento, abrasiones, fracturas, astillamiento, desgaste, óxido, etc.
Sin embargo, estas así llamadas causas de fallas en rodamientos, son
usualmente consecuencia de una mala instalación, lubricación inapropiada o
insuficiente, defectos en el sellado o inadecuada selección del rodamiento. Si
consideramos que las causas de falla antes descritas, pueden ser evitadas
tomando las debidas precauciones y no son simplemente causadas por la
fatiga del material, las mismas son tratadas aparte del descascarillado.
Vida nominal básica y capacidad básica de carga dinámica.
Un grupo de rodamientos aparentemente idénticos, sometidos a cargas y
condiciones de operación idénticas, tendrán un amplio rango de durabilidad.
Esta diferencia en la "vida" puede ser explicada por la diferencia en la
resistencia a la fatiga del material de los rodamientos propiamente.
Esta disparidad es considerada estadísticamente al calcular la vida de los
rodamientos, por lo que la vida nominal básica se define a continuación.
La vida nominal básica se basa en un modelo estadístico al 90%, que se
expresa como el número total de revoluciones que el 90% de los rodamientos
de un grupo idéntico, sometidos a iguales condiciones de operación, alcanzará
o sobrepasará antes de que ocurra el descascarillado por fatiga del metal. Para
rodamientos trabajando a velocidad constante, la vida nominal básica (90% de
confiabilidad) se expresa como el número total de horas de operación.
La capacidad básica de carga dinámica muestra la capacidad de un
rodamiento de asimilar carga dinámica. Dicha capacidad expresa la carga

constante que un rodamiento puede soportar por un periodo de 1 millón de
revoluciones. La misma se expresa como carga radial pura para los
rodamientos radiales y carga axial pura para los rodamientos axiales. Son
indicadas como "capacidad básica de carga dinámica (Cr)" y "capacidad básica
de carga dinámica axial (Ca)". Las capacidades básicas de carga dadas en las
tablas de rodamientos de este catálogo, son para rodamientos fabricados con
materiales estándar NTN, utilizando técnicas de manufactura normales de
NTN.
La relación entre la vida nominal básica, la capacidad básica de carga
dinámica y la carga aplicada al rodamiento, se da en las siguientes ecuaciones.
C 3
Para rodamientos de bolas: L10 ＝（） ………… P
C 10/3
Para rodamientos de rodillos: L10 ＝（） ………
P
donde,
L10 : vida nominal básica 106 revoluciones
C : capacidad básica de carga dinámica, N
(Cr: para rodamientos radiales, Ca: para rodamientos
axiales)
P : Carga dinámica equivalente, N Pr: para rodamientos radiales,
Pa: para rodamientos axiales) n : Velocidad de rotación,
r.p.m.
La relación entre la velocidad de rotación n y el factor de velocidad fn, al igual
que la relación entre la vida nominal básica L10h y
el factor de vida fh
Clasificación Rodamientos
de bolas
Rodamientos
de rodillos
Vida nominal
básica
L10h h
106( C )3=
500 fh3
60n P
106 C 10/3 10/3
( ) = 500
fh
60n P
Factor de vida
fh
fn
C
P
fn
C
P
Factor de
velocidad
fn
( 33.3n
)1/3
( 33.3n )
3/10

Cuando varios rodamientos se incorporan en una máquina o equipo
como una unidad completa, todos los rodamientos en la unidad se
consideran como uno sólo al momento de calcular la vida de tales
rodamientos
1
L ＝ …………
1 1 1 1/e
（e ＋ e＋ …e） L1L2 Ln
donde,
L : Vida nominal básica para toda la unidad, en horas
L1 , L2 …Ln: Vida nominal básica de los rodamientos individuales, 1,2,n,
en horas
e = 10/9....................para rodamientos de bolas e =
9/8......................para rodamientos de rodillos
Cuando las condiciones de carga varían a intervalos regulares, la vida
puede obtenerse de la ecuación
Φ1 Φ2 Φj -1
Lm ＝（＋＋ …
L1 L2 Lj

donde,
Lm : Vida total del rodamiento
Φj : frecuencia de las condiciones individuales de carga
(ΣΦj = 1)
Lj : Vida bajo condiciones individuales de carga
Si el rodamiento se somete a una carga equivalente P y una velocidad de
rotación n, la capacidad básica de carga C que satisface la vida requerida
del rodamiento. Los rodamientos que cumplen con la capacidad básica de
carga dinámica (C) requerida,
fh
C ＝ P ――
fn
Dicho requerimiento, la vida del rodamiento puede ser aumentada
usando materiales mejorados o procesos de manufactura especiales. La
vida del rodamiento se afecta también algunas veces, por las condiciones
de operación tales como lubricación, temperatura y velocidad de giro.
La vida nominal básica ajustada para compensar estas situaciones, se
denomina "vida ajustada" y se determina utilizando la ecuación
Lna ＝ a1・a2・a3・L10…donde,
Lna : Vida ajustada en millones de revoluciones (106) a1 : Factor de
confiabilidad a2 : Factor de características del rodamiento a3 : Factor
de condiciones de operación
Factor de características del rodamiento a2
Las características del rodamiento relativas a la vida útil, varían de acuerdo al
material del rodamiento, la calidad del material y de acuerdo a si se fabrica
mediante un proceso especial del manufactura. En este caso, la vida es
ajustada mediante el factor de características del rodamiento a2.
Las capacidades básicas de carga listadas en el catálogo, están basadas en
materiales y procesos de fabricación estándares de NTN, por lo tanto, el factor
a2 = 1. Un factor a2 ＞ 1 puede usarse para materiales y procesos de
fabricación especiales.
Las dimensiones cambian significativamente, si los rodamientos fabricados de
acero normal con tratamiento térmico convencional, se utilizan en
temperaturas de más de 120° C por un largo periodo de tiempo. Por lo tanto,
NTN ofrece un rodamiento para aplicaciones a alta temperatura, especialmente
tratado para estabilizar sus dimensiones en altas temperaturas de operación.
(Tratamiento TS). El tratamiento sin embargo, suaviza el acero del rodamiento
y afecta la vida de dicho rodamiento.

Factor de confiabilidad a1
Confiabilidad
%
Ln Factor de
confiabilidad
a1
90 L10 1.00
95 L5 0.62
96 L4 0.53
97 L3 0.44
98 L2 0.33
99 L1 0.21
Tratamiento para estabilización de dimensiones
Símbolo Temp
máxima
de
operación
(C˚)
Factor de
característica
a2
TS2 160 1.00
TS3 200 0.73
TS4 250 0.48
Factor de condiciones de operación
El factor de condiciones de operación, a3, es usado para compensar los
efectos de mala lubricación debido al aumento en la temperatura o la velocidad
de rotación, deterioro del lubricante o contaminación del mismo con agentes
foráneos.
En términos generales, cuando las condiciones de lubricación son
satisfactorias, el factor a3 tiene un valor de uno; y cuando las
condiciones de lubricación son excepcionalmente favorables, y todas
las demás condiciones de operación son normales, a3 puede alcanzar
un valor de más de uno. a3 sin embargo, es menor de 1 en los
siguientes casos:
La viscosidad dinámica del aceite lubricante es muy baja para la
temperatura de operación del rodamiento. (13 mm2/s o menos para
rodamientos de bolas, 20 mm2/s

Para rodamientos de rodillos)
La velocidad de rotación es particularmente baja.
(Si la suma de la velocidad de rotación n r.p.m. y el diámetro de paso de los
elementos rodantes Dpw mm es Dpw n ＜
10,000)
La temperatura operacional del rodamiento es muy alta. Si la
temperatura durante la operación del rodamiento es demasiado alta, la
pista pierde su dureza, por lo que se reduce la vida útil del rodamiento.
Estos desde luego, no aplican para rodamientos que han sido tratados para
su estabilización dimensional. Lubricante contaminado con materia extraña o
humedad.
se emplea para rodamientos fabricados con materiales mejorados o
mediante procesos especiales de fabricación, tiene que ser utilizado si las
condiciones de lubricación no son favorables.
Cuando al rodamiento se le aplica una carga excesivamente grande,
pueden producirse deformaciones plásticas peligrosas en las superficies
de contacto entre los elementos rodantes y las pistas. Las ecuaciones para
determinar la vida nominal básica (3.1, 3.2, y 3.6) no aplican si Pr excede
ya sea el valor de Cor (capacidad básica de carga estática) o el valor de
0.5 Cr para los rodamientos radiales; y en el caso de los rodamientos
axiales, si Pa excede 0.5 Ca
Aplicaciones en máquinas y vida requerida
Al seleccionar un rodamiento, es esencial que la vida requerida del
mismo, sea establecida en relación con las condiciones de operación. La
vida requerida del rodamiento es usualmente determinada por el tipo de
máquina en el cual se aplicará, y por los requerimientos de duración en
servicio y confiabilidad. Al determinar el tamaño del rodamiento, la vida de
fatiga de éste es un factor importante; sin embargo, al igual que la vida, la
resistencia y rigidez del eje y del alojamiento debe también ser tomada en
consideración.
300250200150100
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
Fa
ct
or
de
co
nd
ici
on
es
de
op
er
ac
ió
n
a
3
Temperatura de operación ˚C

Clasificación
del servicio
Aplicaciones en maquinarias y vida requerida (referencia) L10h ×103 h
～4 4～12 12～30 30～60 60～
Máquinas usadas
por periodos cortos
q utilizadas sólo
ocasionalmente.
¡Aplicaciones
domésticas
¡Herramientas
de mano
eléctricas
¡Maquinaria
agrícola
¡Equipos de
oficina
Utilización durante
periodos cortos e
intermitentemente,
pero con
requerimientos de
alta confiabilidad.
¡Equipos
médicos
¡Instrumentos
de medición
¡Motores de
acondicionadores
de aire
residenciales
¡Equipos de
construcc.
¡Elevadores
¡Grúas
¡Grúas (Poleas)
Máquinas que no se
usan
constantemente,
pero se utilizan por
periodos largos.
¡Automóbiles
¡Vehículos
de dos
ruedas
¡Motores
pequeños
¡Buses/camiones
¡Transmisiones
de engranes en
general
¡Máquinas
madereras
¡Husillos de
máquinas
¡Motores
industriales
¡Trituradores
¡Cribas vibratorias
¡Transmisiones
de engranes
principales
¡Máquinas de
caucho/plástico
¡Rodillos de
calandrias
¡Máquinas de
impresión
Máquinas en
constante uso
durante las 8 horas
del día.
¡Laminadores
¡Escaleras
eléctricas
¡Transportadores
¡Centrífugas
¡Ejes de vehículos
ferroviarios
¡Acondicionadores
de aire
¡Motores grandes
¡Centrífugas
¡Ejes de
locomotoras
¡Motores de
tracción
¡Elevadores
mineros
¡Volantes a
presión
¡Máquinas de
fabricación
de papel
¡Equipos de
propulsión
para barcos
24 horas de
operación continua,
no interrumpible.
¡Equipos de
abastecimiento
de agua
¡Bombas de
drenaje/
ventiladores
para minería
¡Equipos para
generación
de potencia

Duración de vida
recomendada en h
Rodam. a
bolas
Rodam. de
rodillos
desde hasta desde hasta
Motocicletas 400 2 000 400 2 400
Transmisiones de
automóviles
500 1 100 500 1 200
Rodamientos para
turismos (cajas de
cambios)
200 500 200 500
Ruedas de turismos 1 400 5 300 1 500 7 000
Vehículos
industriales ligeros
2 000 4 000 2 400 5 000
Vehículos
industriales medios
2 900 5 300 3 600 7 000
Vehículos
industriales pesados
4 000 8 800 5 000 12 000
Autobuses 2 900 11 000 3 600 16 000
Motores de
combustión interna
900 4 000 900 5 000
Maquinas agrícolas
Aplicación en Duración de vida
recomendada en h
Rodam. a
bolas
Rodam. de
rodillos
Tractores agrícolas 1 700 4 000 2 000 5 000
Máquinas agrícolas
autopropulsadas
1 700 4 000 2 000 5 000
Máquinas de trabajo
estacional
500 1 700 500 2 000

Aplicación en Duración de vida
recomendada en h
Rodam. a
bolas
Rodam. de
rodillos
Motores eléctricos
para
electrodomésticos
1 700 4 000 - -
Motores eléctricos
de serie
21 000 32 000 35 000 50 000
Motores de gran
potencia
32 000 63 000 50 000 110 000
Motores eléctricos
para vehículos
14 000 21 000 20 000 35 000
Motores eléctricos
Capacidad básica de carga estática
Cuando rodamientos estacionarios reciben cargas estáticas, estos sufren
deformaciones permanentes parciales en las superficies de contacto y en
el punto de contacto entre los elementos rodantes y las pistas. La
magnitud de la deformación se acrecenta a medida que la carga aumenta,
y si este incremento de carga sobrepasa ciertos límites, la subsecuente
operación correcta del rodamiento se ve interrumpida.
Mediante la experiencia se ha encontrado que una deformación
permanente de 0.0001 veces el diámetro del elemento del rodante, que
ocurra en el punto de contacto más esforzado entre éste y la pista, puede
ser tolerada sin ningún desmejoramiento en la eficiencia de operación del
rodamiento.
La capacidad básica de carga estática, hace referencia a un límite de carga
estática constante, más allá del cual se presentará cierta deformación
permanente. Se considera carga radial pura en el caso de rodamientos radiales
y carga axial pura en el caso de rodamientos axiales. Los valores máximos de
carga aplicada, para los esfuerzos de contacto que se dan en el punto de
contacto entre el elemento rodante y las pistas, pueden ser observados debajo.
Para rodamientos de bolas 4,200 MPa {428kgf/mm2} Para rodamientos
de bolas
auto-alineables 4,600 MPa {469kgf/mm2}
Para rodamientos de rodillos 4,000 MPa {408kgf/mm2}
Para rodamientos radiales se denomina "capacidad básica de carga estática
radial" (Cor). Para rodamientos axiales se denomina "capacidad básica de

carga estática axial" (Coa). Estos valores respectivamente, se indican en las
tablas de dimensiones de los rodamientos.
Condiciones de
operación
Rodtos.
de
bolas
Rotos.
de
rodillos
Requerimiento de alta
precisión rotacional
2 3
Requerimiento de
precisión rotacional
normal (Aplicación
universal)
1 1.5
Permite ligero deterioro
de la precisión rotacional
(Baja velocidad, altas
cagas, etc.)
0.5 1
Carga estática equivalente admisible
Generalmente la carga estática equivalente que puede ser permitida es
limitada por la capacidad básica de carga estática Sin embargo, dependiendo
de los requerimientos para una operación suave y de mínima fricción, estos
límites pueden ser mayores o menores que la capacidad básica de carga
estática.
So =Co／Po…
donde,
So : Factor de seguridad
Co : Capacidad básica de carga estática,
(rodamientos radiales: Cor, rodamientos axiales: Coa)
Po : Carga equivalente estática, N
(radial: Por, axial: Poa)
Cálculo de Carga en los Rodamientos
Para calcular las cargas en los rodamientos, deben determinarse primero las
fuerzas que actúan en el eje que es soportado por dichos rodamientos. Las
cargas que actúan en el eje y las partes relacionadas al mismo, incluyen el
peso muerto de los componentes, la carga generada cuando la máquina
ejecuta su trabajo y cargas producidas por la transmisión de potencia. Estas,
en teoría, pueden ser calculadas matemáticamente, pero en muchos casos su
cálculo es complicado.
En este catálogo, presentamos un método para calcular las cargas, que
actúan sobre ejes principales de transmisión de potencia; los que en nuestro
caso, son la principal aplicación de los rodamientos.

Carga que actúa en los ejes
Factor de carga
Existen varias situaciones en las que la carga de operación real de un eje es
mucho mayor que la que se calcula teóricamente, debido a vibraciones y/o
choques en la maquinaria. Esta carga real en el eje puede determinarse
mediante la utilización de la ecuación 4.1.
K＝ fw ・Kc …………………………… donde,
K ：Carga real en el eje, N
Kc：Valor de carga teóricamente calculada N
Magnitud
de
choque
fw Aplicación
Muy poco
o nada de
choque
1.0～
1.2
Máquinas eléctricas,
maquinas herramientas,
instrumentos de
medición.
Choque
ligero
1.2～
1.5
Vehículos ferroviarios,
automóviles, molinos de
rodillos, máquinas para
trabajar metales,
maquinas para fabricar
papel, máquinas
impresoras, aeronaves,
máquinas para textiles,
máquinas eléctricas,
máquinas de oficina.
Choque
pesado
1.5～
3.0
Trituradores, equipo
agrícola, equipo de
construcción, grúas.
Carga generada por los engranajes
Las cargas que operan en los engranes, pueden dividirse en tres tipos
principales de acuerdo a la dirección en la cual actúa la carga; por ejemplo
tangencial (Kt), radial (Ks) y axial (Ka).
La magnitud y dirección de estas cargas difieren de acuerdo al tipo de
engrane que esté trabajando. Los métodos de cálculo presentados aquí, son
para dos arreglos eje-engrane de uso general: engranajes de eje paralelo y
engranajes con ejes perpendiculares.
Distribución de la carga a los rodamientos

Para sistemas de ejes, la tensión estática se considera como soportada
por los rodamientos y cualquier carga que actúe sobre el eje, también es
soportadas por los rodamientos.
Este es un caso sencillo, pero en realidad, muchos de los cálculos son un
poco complicados.
a+b d
FrA＝ F1＋ F2 ……………（4.10）
b c+d
a c
FrB＝－ b F1＋ c+d F2 ……………（4.11） donde,
FrA：Carga radial en el rodamiento A, N
FrB：Carga radial en el rodamiento B, N
F1, F2：Carga radial en el eje, N
Si las direcciones de las cargas radiales difieren, la suma vectorial de
todas las cargas involucradas debe ser determinada.
Carga Promedio
Las cargas sobre rodamientos usados en máquinas bajo circunstancias
normales, en muchos casos, fluctuarán de acuerdo a periodos fijos de tiempo o
planes de operación pre-establecidos. La carga en rodamientos que trabajan
sujetos a estas condiciones, puede ser transformada a una carga promedio
(Fm), esta carga produce en el rodamiento un efecto en la vida útil igual al que
se tuviera si el rodamiento trabajara bajo una carga de operación constante.
Cargas fluctuantes escalonadas La carga promedio en el rodamiento, Fm,
cuando se presenten cargas escalonadas, se calcula según la ecuación
F1 , F2 ....... Fn son las cargas que actúan en los rodamientos; n1, n2....... nn y t1,
t2....... tn son las velocidades y los tiempos de operación
Respectivamente.
c d
a b
FrA
F F
FrB
Rodamiento A Rodamiento B

p 1/p
Σ（Fi ni ti）
Fm＝〔〕 …………………
Σ（ni ti）
donde:
p＝3 Para rodamientos de bolas
p＝10/3 Para rodamientos de rodillos
Carga de series consecutivas
En el caso de que se pueda expresar la función F(t) en términos del ciclo de
carga to y del tiempo t, la carga media se determina mediante la ecuación
1 to p 1/p
Fm＝〔 o ∫o F（t）d t 〕………………
t
donde:
p＝3 Para rodamientos de bolas p＝10/3
Para rodamientos de rodillos
Carga equivalente.
Carga dinámica equivalente
Cuando ambos tipos de carga, las cargas dinámicas radiales y las cargas
dinámicas axiales, actúan sobre un rodamiento al mismo tiempo, la carga
hipotética que actúa en el centro del rodamiento y que permite que el
rodamiento tenga la misma vida útil que si estuviera cargado sólo radialmente o
sólo axialmente, se denomina carga dinámica equivalente.
Para rodamientos radiales, esta carga se expresa como carga radial pura y es
llamada carga radial dinámica equivalente. Para rodamientos axiales, la misma
se expresa como carga axial pura, y se denomina carga axial dinámica
equivalente.
Carga radial dinámica equivalente
La carga radial dinámica equivalente se expresa por la ecuación
Pr＝XFr＋YFa………………
donde,
Pr：Carga radial dinámica equivalente, N Fr：Fuerza radial aplicada,
N
Fa：Fuerza axial aplicada, N
X：Factor de carga radial
Y：Factor de carga axial
Los valores de X y Y , son listados en las tabla de rodamientos.

Carga axial dinámica equivalente
Como regla, los rodamientos axiales normales, con un ángulo de contacto de
90˚, no pueden soportar cargas radiales. Sin embargo, los rodamientos
axiales de rodillos esféricos, pueden permitir algo de carga radial. La carga
axial dinámica equivalente para estos rodamientos se obtiene por la ecuación
Pa＝Fa＋1.2Fr………………
donde,
Pa：Carga axial dinámica equivalente, N
Fa：Carga axial aplicada, N
Fr：Carga radial aplicada, N Téngase en cuenta que Fr / Fa ≦ 0.55
solamente.
Carga estática equivalente
La carga estática equivalente, es una carga hipotética la cual causará la
misma deformación permanente, en el punto de mayor esfuerzo entre los
elementos rodantes y las pistas, que cuando se aplica al rodamiento una
combinación de cargas estáticas radiales y axiales, simultáneamente.
Para rodamientos radiales esta carga hipotética hace referencia a una carga
puramente radial, mientras que para los rodamientos axiales, dicha carga se
refiere una carga axial pura, centrada en el rodamiento. Estas cargas se
denominan carga radial estática equivalente y carga axial estática equivalente
respectivamente.
Carga radial estática equivalente
Para rodamientos radiales, la carga radial estática equivalente puede
calcularse por medio de las ecuaciones El mayor de ambos resultados es
utilizado como el valor de Por.
Por＝Xo Fr＋Yo Fa…
Por＝Fr ……………
donde,
Por：Carga radial estática equivalente, N
Fr ：Carga radial aplicada, N Fa ：Carga axial aplicada,
N
Xo：Factor de carga radial estática
Yo ：Factor de carga axial estática
Los valores de Xo y Yo , se encuentran en las respectivas tablas de
dimensiones de rodamientos.
Carga axial estática equivalente Para rodamientos axiales de rodillos
esféricos, la carga axial estática equivalente se expresa por la ecuación.

Poa＝Fa＋2.7Fr… donde,
Poa：Carga axial estática equivalente, N
Fa ：Carga axial aplicada, N
Fr ：Carga radial aplicada, N Téngase en cuenta que Fr / Fa ≦
0.55 solamente.
Cálculo de cargas para rodamientos de bolas a contacto angular y
rodamientos de rodillos cónicos. Para rodamientos de bolas a contacto
angular y rodamientos de rodillos cónicos, el vértice del cono de presión
(centro de carga) y sus valores se listan en las tablas de dimensiones de
rodamientos.
Cuando cargas radiales actúan en estos tipos de rodamientos, una
componente de fuerza es inducida en la dirección axial. Por esta razón, estos
rodamientos son usados en pares. Para cálculos de carga, esta fuerza
componente debe ser tomada en consideración y es expresada por la ecuación
0.5Fr
Fa ＝ Y …………………
donde,
Fa: Componente de fuerza axial, N
Fr: Carga radial aplicada, N Y: Factor de carga axial
La carga radial dinámica equivalente para estos pares de rodamientos se
indica en la tabla
a
Centro de
carga
Centro de
carga
Fa
Fr
Fr
Fa
a

Disposición de
rodamientos
Condición de
carga
Carga axial Carga radial
dinámica
equivalente
ArregloBrg1 Brg2
DB
Arreglo
DF
0.5Fr1
Y1
0.5F
≦ r2＋ Fa
Y2
0.5F
Fa1＝
r
2＋ Fa
Y2
0.5F
Pr1＝XFr1＋Y1r2＋
Fa Y2
Pr2＝Fr2
0.5Fr1
Y1
0.5F
＞ r2＋ Fa
Y2
Pr1＝Fr1
0.5F
Fa2＝
r
1－ Fa
Y1
Pr2＝XFr2
＋Y2
0.5Fr1
－
Fa Y1
Arreglo
DB
Arreglo
DF
0.5Fr2
Y2
0.5F
≦ r1＋ Fa
Y1
Pr1＝Fr1
0.5F
Fa2＝
r
1＋ Fa
Y1
Pr2＝XFr2
＋Y2
0.5Fr1
＋
Fa Y1
0.5Fr2 0.5Fr1
＞＋ Fa Y2
Y1
0.5F
Fa1＝
r
2－ Fa
Y2
Pr1＝XFr1
＋Y1
0.5Fr2
－
Fa Y2
Pr2＝Fr2
Fa
Fr Fr
Fa
Fr Fr
Brg Brg
Fr Fr
Fa
Fr Fr
Fa
Brg Brg
Brg Brg

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