Calculo para rodamientos en motores

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67.12 -- MECANISMOS “B”

67.36 -- MECÁNICA APLICADA

COJINETES DE RODADURA (RODAMIENTOS)

TEÓRICO

Prof. Ing. MAYER, Omar E. omayer@fi.uba.ar

SETIEMBRE 2 002

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COJINETE Definición: Elemento que dispuesto como soporte o vínculo de un árbol (eje
rotatorio), permite la rotación del mismo dentro de el, guiando dicha rotación. Siendo que los puntosconstitutivos de los elementos sometidos a rotaciones, describen trayectorias circulares, resulta la superficie cilíndrica como la que presenta las mejores condiciones para el contacto entre el árbol y el cojinete, de ahí que tanto el árbol en su zona de contacto con el cojinete, como la superficie interior de este y en la cual el árbol se apoya para su rotación, resultan cilíndricos. A la parte delárbol que hace contacto con el cojinete se la llama gorrón o muñón de bancada del mismo.

COJINETE de RODADURA Definición: Cojinete que permite la rotación del árbol dentro de el, por la
interposición (entre ambos) de elementos rodantes lo mas rígidos posible (cuando menos deformables, mejor cumplen su función), utilizando pistas intermedias (funcionalmente no necesarias) o no; verificándoseentonces un movimiento indirecto de rodadura entre el cojinete y el árbol (el árbol rueda sobre los elementos rodantes y estos ruedan sobre la superficie interior del cojinete). Siendo que considerado el árbol o eje rotatorio, sobre el mismo pueden actuar tanto cargas radiales (origen de la flexión del árbol) como cargas axiales o una combinación de ambos tipos de cargas, resulta concebible laexistencia de cojinetes de rodadura para soportar exclusivamente cargas radiales, exclusivamente cargas axiales como así también para soportar simultáneamente ambos tipos de cargas. La figura siguiente (siguiente página) representa en dos cortes un rodamiento para soportar cargas radiales o cargas radiales y axiales simultáneamente, compuesto por un aro interior, un aro exterior, elementos rodantesvarios (esferas o rodillos) dispuestos a un paso angular uniforme y una “jaula” porta elementos rodantes. Supuesto el aro exterior fijo en el alojamiento rodamiento, el mismo perteneciente a la estructura (bancada) de la máquina que contiene al árbol, el aro interior fijo al árbol y este rotando; el árbol arrastra en su rotación al aro interior con su misma velocidad rotacional y supuestos las pistasy los elementos rodantes como geométrica y dimensionalmente perfectos y no deformados, entre las pistas y los elementos rodantes se verifica un contacto (en la vista, puntual) y un movimiento de rodadura puro entre los mismos, describiendo así los elementos rodantes un movimiento planetario, trepando por la pista exterior como se indica en la figura y a la misma velocidad tangencial que lacircunferencia exterior del aro interior. En la misma figura se muestra una carga W que pueda estar ejerciendo el árbol a través de su muñón sobre el rodamiento, no necesariamente de la dirección mostrada (la misma puede incluso estar dirigida hacía “arriba”) y no necesariamente de dirección y de valor constantes en el tiempo. De dicha manera el rodamiento responde con una resistencia de la mismadirección y del mismo valor pero de sentido opuesto sobre el árbol y la transmite a la estructura de la máquina que contiene el árbol con la misma dirección y el mismo valor pero del mismo sentido, respondiendo la estructura sobre el cojinete de la misma manera que lo hace el cojinete sobre el árbol.

Página 3 de 17 La misma figura presenta la forma de distribución de la carga W y / o de su opuesta.Alojamiento rodamiento Aro exterior 'Jaula' Árbol

Aro interior Elemento rodante W Distribución carga W sobre elementos rodantes y pistas W

La forma de distribución de la carga W muestra que el elemento rodante interpuesto en su línea de acción y sentido, resulta comprimido al mayor valor de la distribución de W, mientras que el elemento rodante diametralmente opuesto no se encuentra...