cojinetes

División de Ingeniería de Máquinas
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA Y FABRICACIÓN

COJINETES DE FRICCIÓN

Javier Echávarri Otero
Madrid, 4 de julio de 2011

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CONTENIDOS DE LA LECCIÓN
1. Introducción
2. Ámbito de utilización de los cojinetes hidrodinámicos
3. Modelo de Reynolds
4. Aplicación delmodelo de Reynolds a Cojinetes
5. Parámetros principales
6. Cálculo mediante los ábacos de Raimondi y Boyd
7. Cálculo de la temperatura del lubricante

8. Recomendaciones de diseño
-------Estudio de casos prácticos-----------------------------------9.

Aplicación a Cojinetes de tipo plano inclinado

División de Ingeniería de Máquinas
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA Y FABRICACIÓN1. INTRODUCCIÓN

Ley de Newton para fluidos viscosos
u
z

z

Viscosidad dinámica:

Viscosidad cinémática:

/

Densidad:

Índice de viscosidad (I.V.)
Cálculo:

I. V.

L-U
100
L-N
(T = 38 ºC)

(T = 99 ºC)

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1. INTRODUCCIÓN

(mPa·s)

Aceite mineral de I.V. 95

T (º C )División de Ingeniería de Máquinas
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1. INTRODUCCIÓN

Coeficiente de fricción

Curva de Stribeck

h0 /

Espesor específico de película
h0 /

Parámetro
de Tallian
h0

1

1 h0 /

Lubricación Límite

3 Lubricación Mixta

h0
2
1

2
2

h0 /

3

Lubric. (Elasto)Hidrodinámica

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1. INTRODUCCIÓN
Lubricación hidrodinámica

Cuña hidrodinámica

Hipótesis de Reynolds:
•

Peso e Inercia del fluido despreciables

•

Presión del fluido constante a lo largo del espesor

•

Fluido incompresible

•

Comportamiento newtoniano

•

Flujo laminar

•

Superficies de contacto planas

•

Las capas extremas defluido se adhieren a las superficies sólidas

•

Superficies de contacto sin deformar

p
z

0

u
z

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2. UTILIZACIÓN DE LOS COJINETES HIDRODINÁMICOS
Cojinetes hidrodinámicos y otros apoyos: carga (W) y velocidad (n)
Tipo Descripción
Cojinete de fricción liso
no metálico
Cojinete de metal porosoimpregnado de lubricante
Rodamiento

Cojinete hidrodinámico

Cojinete hidrostático
(No representado)

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2. UTILIZACIÓN DE LOS COJINETES HIDRODINÁMICOS
Cojinetes hidrodinámicos y otros apoyos: prestaciones

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2.UTILIZACIÓN DE LOS COJINETES HIDRODINÁMICOS
Cojinetes hidrodinámicos y otros apoyos: prestaciones

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3. MODELO DE REYNOLDS

Caso unidireccional (Sin flujo según eje y)

Distribución de presión
p

Equilibrio en elemento
de lubricante de la
cuña hidrodinámica:

p

z

x
L

U

x
z

h0

pp
dx(dydz )
x

z

p
dx
x

dz

dz (dxdy)

p
x

z

h

h1

u
z

Fluido newtoniano:

Operando:
- Cojinete infinitamente ancho
- Hipótesis de Reynolds

Perfil de velocidades del lubricante:

u

1
2

p 2
z C1 z C2
x

2

u
z2

1 p
x

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3. MODELO DE REYNOLDS
uPerfil de velocidades del lubricante:
Condiciones de contorno: z

0
z

u
h

1
2

p 2
z C1 z C2
x

U
u 0

u
h

Q

Caudal por unidad de profundidad:

u·dz
0

Caudal constante:

Q
x

0

1
2

p 2
z
x

h3
12

U
z h
h

h·z

p
h
U
x
2

Ecuación de Reynolds
(flujo unidimensional)

h3 p
x
x

6U

h
x

0

Parámetros de la ecuación de...