Cojinetes Y Rodamientos

Cojinetes Cuando se tiene que sujetar un eje en torno al cual puede rotar de un sólido, los elementos de sustentación se llaman cojinetes. Estos fuerzan que el eje pase por un punto fijo. Si impiden que el eje deslice sobre dicho punto, se les llama cojinetes axiales o de empuje y la superficie de contacto será circular o anular. Si no impiden este último movimiento, pero evitan que el eje semueva perpendicularmente a sí mismo, reciben el nombre de cojinetes radiales o cojinetes de sustentación y la superficie de contacto será cilíndrica. Si nos basamos en el tipo de contacto entre superficies tendremos: • Cojinetes de fricción, cuando el movimiento entre las superficies es de deslizamiento. • Cojinetes antifricción, o simplemente llamados rodamientos. En este caso el movimiento es derodadura, habiendo fuerzas de rozamiento mucho menores. Cojinetes de fricción A diferencia de los cojinetes de rodamiento, que trabajan con fricción por rodadura, los cojinetes de contacto plano trabajan con fricción por deslizamiento. Por eso las pérdidas por fricción para los cojinetes de deslizamiento, que trabajan con frecuentes arranques y paradas o en régimen de lubricación límite osemi-límite, son mayores que las de los rodamientos. Los cojinetes de deslizamiento pueden clasificarse para su estudio, atendiendo a diferentes criterios: dirección de las cargas, condiciones de lubricación, forma, relación longitud/diámetro y tipo de rozamiento, entre otros aspectos. Según las condiciones de lubricación que se establecen durante su funcionamiento: • Hidrodinámica. Las superficies delcojinete y el árbol están separadas totalmente por una cuña de lubricante que se forma debido al movimiento relativo entre ambas superficies, y depende de las características del movimiento, de la magnitud y dirección de la carga en el cojinete y de las propiedades del lubricante empleado. • Hidrostática Se logra la separación de las superficies garantizando un suministro lubricante a presión en lazona de contacto. • Límite. Se produce el contacto entre las crestas superficies del cojinete y el muñón en la zona de contacto.

En la figura adjunta tenemos 3 casos: • En el caso (a) el muñón (extremo del eje) no gira, y la línea de centros es vertical. • En el caso (b) hay 2 posibles explicaciones: Gira sin lubricante o está empezando a girar con o sin lubricante. • Por último, en el caso (c)gira a una determinada velocidad y con una determinada carga con una película de lubricante separando muñón y cojinete, estaríamos en el caso de lubricación hidrodinámica. Para diseñar un cojinete de fricción, debemos tener en cuenta los siguientes parámetros: • Velocidad con la que gira el eje. • Carga que soporta el eje. • Dimensiones Finalmente valoraremos parámetros como la vida útil delcojinete, la temperatura de funcionamiento, tipo de lubricación a usar, material del cojinete, etc. Rodamientos Se componen de tipos de elementos: • Elementos de rodadura, serán el aro exterior, el aro interior y la jaula o retén. • Elementos rodantes, que pueden ser bolas, rodillos, etc. Si les clasificamos según sus elementos rodantes tendremos: • Rodamientos de bolas. Los elementos rodantes seránesferas. Normalmente se diseñan para soportar exclusivamente cargas axiales. Están representados en la figura 1. • Rodamientos de rodillos cilíndricos. Los elementos rodantes en este caso serán cilindros. La principal ventaja es que soportan una carga mayor que los de bolas, pues el contacto rodante pasa de ser puntual a ser lineal. (figura 2)

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Rodamientos de agujas. Son iguales quelos rodillos cilíndricos, pero la longitud de los rodillos es mucho mayor que el diámetro de éstos. (relación 1:10) Si tenemos exclusivamente cargas radiales los tipos anteriores son una buena elección. En el caso de tener cargas radiales y cargas axiales simultáneas necesitaremos rodamientos de rodillos cónicos (figura 3). También podemos tener rodamientos de rodillos esféricos (figura 4), cuya...