Tamaño requerido de rodamientos

Cojinetes de fricción y arandelas de material compuesto

Para determinar el tamaño requerido de un cojinete de fricción o arandela axial, comience por la vida nominal básica para la aplicación. La vida nominal básica tendrá en cuenta el tipo de máquina, las condiciones de funcionamiento y la confiabilidad de funcionamiento para esa máquina. Se pueden utilizar los siguientes pasos para determinar el tamaño requerido de la rótula: 

  1. Para obtener una primera aproximación de la capacidad de carga dinámica básica requerida C, se puede usar un valor orientativo correspondiente a la relación de carga C/P = 2. A continuación, se podrá seleccionar un rodamiento adecuado de las tablas de productos. 
  2. Verifique si el cojinete de fricción o la arandela axial pueden usarse bajo las condiciones de carga p y velocidad de deslizamiento v reales. Use los diagramas pv:
    • para rótulas de material compuesto de PTFE (diagrama 1)
    • para rodamientos de material compuesto de POM (diagrama 2)
  3. La carga específica del rodamiento p y la velocidad de deslizamiento v necesarias para esta verificación se pueden calcular tal y como se explica en las siguientes ecuaciones.
    • Si el diagrama pv indica que puede utilizarse la ecuación de vida nominal básica, avance al paso 4.
    • Si el diagrama pv muestra que el rango pv está excedido, seleccione un rodamiento con mayor capacidad de carga o comuníquese con el Departamento de Ingeniería de Aplicaciones de SKF.
  4. Calcule la vida nominal básica (vea la ecuación a continuación, como alternativa la XXXX) y proceda de la siguiente manera:
    • Si la vida nominal calculada es menor que la vida nominal requerida, debe seleccionar una rótula o una cabeza de articulación más grande y repetir el cálculo.
    • Si la vida nominal calculada es mayor que la vida nominal requerida, se puede seleccionar la rótula o la cabeza de articulación para la aplicación.
Para los cojinetes de fricción con pestaña, verifique la idoneidad del cojinete y de la pestaña por separado. Para calcular la carga específica de la pestaña, sustituya C por Ca en la ecuación anterior. Los valores para Ca se indican en la tabla de productos.

Carga específica del rodamiento

La magnitud de la carga específica del rodamiento se puede calcular a partir de

p = K F/C

donde

p=carga específica del rodamiento, N/mm2
F=carga dinámica del rodamiento [kN]
C=capacidad de carga dinámica básica [kN]
K=factor de carga específico [N/mm2]
= 80 para el material compuesto de PTFE (sufijo E)
= 120 para el material compuesto de POM (sufijo M)

Velocidad media de deslizamiento

La velocidad media de deslizamiento para un movimiento constante puede calcularse a partir de

v = 5,82×10-7 d β f

donde

V=velocidad de deslizamiento [m/s]
d=diámetro deslizante [mm]
= diámetro del agujero d para cojinetes de fricción
= 0,5 (d + D1) para la pestaña de los cojinetes de fricción con pestaña
= 0,5 (d + D) o dimensión Ja para las arandelas axiales
f=frecuencia de oscilación [min-1] o velocidad de giro [r. p. m.]
β=mitad del ángulo de oscilación (fig. 1), [grados, °], para giro β = 90°

Cálculo de vida nominal básica

Muchos factores influyen en la vida útil de una rótula, por ejemplo, la carga, la velocidad de deslizamiento, la temperatura de funcionamiento, la rugosidad superficial de la superficie de contacto contra la que funciona la capa deslizante de material compuesto. Por lo tanto, todo cálculo es aproximado.
Los valores obtenidos mediante las ecuaciones de vida nominal básica se alcanzan con la mayoría de los rodamientos, y a menudo se superan. Esto ha sido confirmado en banco de pruebas y por experiencia en el terreno.
La vida nominal básica de las rótulas de material compuesto de PTFE y POM SKF puede obtenerse mediante la ecuación:

Gh = c1 c2 c3 c4 c5 KM/(p v)n

Realizar cálculo

Considere los valores límite para el producto (p v) en este cálculo de vida útil de la siguiente manera:

  • Materiales de PTFE: si p v < 0,025, se debe usar 0,025
  • Materiales de POM: si p v < 0,1, se debe usar 0,1

donde
Gh=vida útil [horas de funcionamiento]
c1=factor de carga (diagrama 3)
c2=factor de velocidad (diagrama 4)
c3=factor de temperatura (diagrama 5)
c4=factor de rugosidad superficial (diagrama 6)
c5=factor para el tipo de carga
= 1 para carga fija (es decir, la zona de carga está siempre en la misma posición de la circunferencia de rodamiento)
= 1,5 para carga giratoria (es decir, la zona de carga se mueve alrededor de la circunferencia del rodamiento)
KM=factor según el tipo de material y rodamiento
= 480 para cojinetes de fricción de material compuesto de PTFE
= 300 para arandelas axiales de material compuesto de PTFE
= 1 900 para cojinetes de fricción y arandelas axiales de material compuesto de POM
p=carga específica del rodamiento, N/mm2
V=velocidad de deslizamiento [m/s]
n=exponente
= 1 para materiales de PTFE
= 1 para materiales de POM si p v ≤ 1
= 3 para materiales de POM si p v > 1


Cojinetes de fricción y láminas de bronce, poliamida y bobinado de filamentos

Cargas y tensiones que se producen, así como la velocidad de deslizamiento no deben exceder los valores admisibles previstos en las secciones de datos de los rodamientos correspondientes:

Además, para los cojinetes de fricción de bobinado de filamentos (serie PWM), diagrama 7 se indican las combinaciones pv aceptables de las cargas específicas del rodamiento y las velocidades de deslizamiento para este material del rodamiento. Si los valores de la carga específica del rodamiento y la velocidad de deslizamiento se colocan debajo de la curva de este diagrama pv, el rodamiento es adecuado para la aplicación. En condiciones favorables, también pueden ser posibles rangos de funcionamiento sobre la curva. En ese caso, comuníquese con el Departamento de Ingeniería de Aplicaciones de SKF.

La carga específica del rodamiento p y la velocidad de deslizamiento v necesarias para estas verificaciones se pueden calcular tal y como se explica en las siguientes ecuaciones.

Carga específica del rodamiento

La magnitud de la carga específica de la rótula se puede calcular a partir de

p = F/A

donde

p=carga específica del rodamiento, N/mm2
F=carga del rodamiento [N]
A=sección transversal de carga [mm2]
= d (B - 2) para cojinetes de fricción de bobinado de filamentos (fig. 2)
= d B para cojinetes de fricción de bronce y poliamida
= (D/2)2 - (d/2)2 Π para arandelas axiales


Velocidad media de deslizamiento

La velocidad media de deslizamiento para un movimiento constante puede calcularse a partir de

v = 5,82×10-7 d β f

donde

V=velocidad de deslizamiento [m/s]
d=diámetro deslizante [mm]
= diámetro del agujero d para cojinetes de fricción
= 0,5 (d + D1) para la pestaña de los cojinetes de fricción con pestaña
= 0,5 (d + D) o dimensión Ja para las arandelas axiales
f=frecuencia de oscilación [min-1] o velocidad de giro [r. p. m.]
β=mitad del ángulo de oscilación (fig. 1), [grados, °], para giro β = 90°


SKF logo