4. selección de la disposición de los rodamientos

4. SELECCIÓN DE LA DISPOSICIÓN DE LOS RODAMIENTOS
En general, los ejes suelen estar soportados sólo por dos
rodamientos. Al considerar la disposición del montaje de los
rodamientos se deben estudiar los siguientes puntos:
(1) Dilatación y contracción del eje debido a las variaciones de
temperatura
(2) Facilidad de montaje y desmontaje del rodamiento
(3) Desalineamiento de los aros interior y exterior debido a
deflecciones del eje o errores de montaje
(4) Rigidez del sistema en conjunto, incluyendo los
rodamientos y el método de precarga
(5) Capacidad para mantener las cargas en la posición correcta
y para transmitirlas.
4.1 Rodamientos de Extremo Libre y de Extremo Fijo
De entre los rodamientos montados sobre un eje, sólo uno de
ellos puede ser de “extremo fijo”, utilizado para fijar el eje
axialmente. Para este rodamiento de extremo fijo, se debe
seleccionar un rodamiento que pueda soportar tanto cargas
radiales como axiales. El resto de los rodamientos deben ser de
“extremo libre”, para transportar únicamente cargas radiales y
aliviar la contracción y dilatación térmica del eje.
Si las medidas tomadas para aliviar la contracción y dilatación
térmica del eje son insuficientes, se aplican cargas axiales
anormales a los rodamientos que puedan causar fallos
prematuros.
Como rodamientos de extremo libre se recomiendan los
rodamientos de rodillos cilíndricos o de agujas, con aros
interior y exterior separables que permiten el desplazamiento
axial (tipos N, NU, etc.). Mediante el uso de estos tipos se
facilita también el montaje y desmontaje de los rodamientos.
Cuando se utilizan como rodamientos de extremo libre tipos de
rodamientos “no separables”, el ajuste entre aro exterior y el
alojamiento es ligero para permitir desplazamientos axiales del
eje junto con el rodamiento. En ocasiones se alivian estas
dilataciones mediante un ligero ajuste del eje y el aro interior.
Cuando la distancia entre los rodamientos es corta y la
influencia de la contracción y dilatación del eje es despreciable,
se utilizan dos rodamientos de bolas de contacto angular o de
rodillos cónicos opuestos. El juego axial (posible movimiento
axial) producido tras el montaje se ajusta utilizando tuercas o
láminas de relleno.
RODAMIENTO A
Extremo fijo
Extremo fijo
Extremo libre (rod. separable)
Extremo libre (rod. no separable)
No hay distinción entre extremos libre y fijo
Rodamiento de Bolas de Ranura
Profunda
Rodamientos de Bolas de Contacto
Angular Emparejados
Rodamientos de Doble Hilera de Bolas
de Contacto Angular
Rodamiento de Bolas Autoalineante
Rodamiento de Rodillos Cilíndricos
con Reborde (Tipos NH, NUP)
Rodamiento de Doble Hilera de Rodillos
Cónicos
Rodamiento de Rodillos Esféricos
RODAMIENTO D, E(2)
Rodamiento de Bolas de
Contacto Angular.
Rodamiento de Rodillos Cónicos.
Rodamiento de Magneto.
Rodamientos de Rodillos
Cilíndricos (Tipos NJ, NF)
RODAMIENTO C(1)
Rodamiento de Bolas de Ranura
Profunda.
Rodamiento de Bolas de Contacto
Angular Emparejados (espalda-aespalda)
Rodamiento de Doble Hilera
de Bolas de Contacto Angular.
Rodamiento de Bolas Autoalineante.
Rodamiento de Doble Hilera
de Rodillos Cónicos. (Tipo KBE)
Rodamiento de Rodillos Esféricos.
RODAMIENTO F
Notas: (1) En la figura, la contracción y dilatación del eje se alivian en la superficie
exterior del aro exterior, pero a veces se hace en el agujero interior.
(2) Para cada tipo, se utilizan dos rodamientos contrapuestos.
Fig. 4.1 Disposición de Montajes y Tipos de Rodamientos
A 20
Rodamiento de Rodillos Cilíndricos,
(Tipo N, NU)
Rodamiento de Agujas
(Tipo NA etc.)
Rodamiento de Bolas de Ranura Profunda.
Rodamiento de Bolas Autoalineante.
Rodamiento de Rodillos Esféricos.
No hay distinción entre extremos libre y fijo
No hay distinción entre extremos libre y fijo
RODAMIENTO B
Las diferencias entre rodamientos de extremo fijo y
rodamientos de extremo libre, así como algunas posibilidades
de disposición de montaje para varios tipos de rodamientos se
muestran en la Fig. 4.1.
4.2 Ejemplo de Disposición de Rodamientos
En la Tabla 4.1 se muestran algunas disposiciones de montaje
de rodamientos considerando la precarga y rigidez del conjunto,
contracción y dilatación del eje, error de montaje etc.
Tabla 4.1 Disposiciones Representativas de Montajes de Rodamientos
y Ejemplos de Aplicaciones
Montaje de Rodamientos
Extremo fijo
Extremo libre
Observaciones
Ejemplos de Aplicaciones
Este es un montaje típico, en él no se aplican
cargas anormales a los rodamientos aunque el
eje se dilate o contraiga.
Si el error de montaje es pequeño, resulta
aconsejable para altas velocidades.
Este montaje puede soportar cargas pesadas y
de choque así como también alguna carga axial.
Cada tipo de rodamiento de rodillos cilíndricos es
separable. Esto resulta útil cuando se requiere
interferencia para ambos aros.
Motores de tracción para
locomotoras.
Este montaje se utiliza cuando las cargas son
relativamente pesadas.
Para máxima rigidez del rodamiento de extremo
fijo, se utiliza un montaje espalda-a-espalda.
Tanto el eje como el alojamiento deben tener alta
precisión, el error de montaje ha de ser pequeño.
Rodillos de mesa para trenes
de laminación, cabezales
principales de fresadoras.
Éste también resulta aconsejable cuando es
necesaria la interferencia para ambos aros, interior y
exterior. No se pueden aplicar cargas axiales pesadas.
Éste es aconsejable para altas velocidades y
altas cargas radiales. Se pueden aplicar cargas
axiales moderadas.
Es necesario proporcionar algo de juego entre el
aro exterior del rodamiento de bolas y el agujero
del alojamiento, con el fin de evitar el someter a
este último a las cargas radiales
Rodillos para fabricación de
papel, ejes de locomotoras
diesel.
Cajas reductoras de
locomotoras diesel.
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SELECCIÓN DE LA DISPOSICIÓN DE LOS RODAMIENTOS
Tabla 4.1 Disposiciones Representativas de Montajes de Rodamientos
y Ejemplos de Aplicaciones (Continuación)
Disposición de Rodamientos
Extremo fijo
Extremo libre
Observaciones
Ejemplos de Aplicaciones
La disposición más usual.
No sólo puede soportar cargas radiales, sino
también cargas axiales moderadas.
Transmisión de automóviles,
bombas difusoras de
doble succión.
Ésta es la disposición más aconsejable cuando se
dan errores de montaje o deflecciones del eje.
Se utiliza generalmente en aplicaciones industriales
y generales en las cuales se aplican altas cargas.
Reductores, rodillos de
mesa de laminación,
ruedas para grúa-puente.
Ésta es aconsejable cuando existen cargas axiales
.bastante altas en ambas direcciones
Se pueden utilizar rodamientos de doble hilera de bolas
de contacto angular en lugar de una combinación de dos
rodamientos de una hilera de bolas de contacto angular.
Reductores de tornillo sinfín.
Observaciones
Montaje espalda -a-espalda
Montaje cara-a-cara
Montaje espalda -a-espalda
A 22
Ejemplos de Aplicaciones
Esta disposición es muy utilizada porque puede
soportar cargas altas y cargas de choque.
La disposición espalda-a-espalda es especialmente
buena cuando la distancia entre los rodamientos es
corta y se aplican momentos de carga.
La disposición cara-a-cara facilita el montaje
cuando es necesaria la interferencia en el aro
interior. En general, es buena cuando existe error
de montaje.
Al utilizar esta disposición con precarga, se debe
tener cuidado con la cantidad de precarga y el
ajuste del juego.
Eje de piñón en
diferenciales de
automóviles, ejes
delantero y trasero de
automóviles, reductores
de tornillo sinfín.
Ésta se utiliza a altas velocidades cuando
las cargas radiales no son tan altas y las
cargas axiales son relativamente altas.
Proporciona también buena rigidez
del eje mediante la precarga.
Para momentos de carga, la
disposición espalda-a-espalda
resulta mejor que la de cara-a-cara.
Ejes de rectificadoras.
Observaciones
Disposición NJ+NJ
Disposición vertical
Ejemplos de Aplicaciones
Ésta puede soportar altas cargas y cargas de
choque.
Puede ser utilizada si es necesaria la interferencia
en ambos aros, interior y exterior.
Se debe tener cuidado para que el juego axial no se
haga demasiado pequeño durante el funcionamiento.
También es posible la combinación NF+NF.
Engranajes de reducción final
de maquinaria para la
construcción.
En ocasiones se utiliza un muelle a un lado del aro
exterior de uno de los rodamientos.
Motor eléctrico pequeño,
reductor pequeño,
bombas pequeñas.
Observaciones
Ejemplos de Aplicaciones
Los rodamientos de bolas de contacto angular
emparejados se montan en el extremo fijo.
El rodamiento de rodillos cilíndricos se monta en el
extremo libre.
Motores eléctricos verticales.
El centro esférico del asiento autoalineante debe
coincidir con el del rodamiento de bolas
autoalineante.
El rodamiento de la parte superior va montado en
el extremo libre.
Abridores verticales (máquinas
de roscar y de tejer).
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