Selección del tamaño basada en la carga estática

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

En los casos en que exista alguna de las siguientes condiciones, el tamaño del rodamiento debe seleccionarse o verificarse en función de la carga estática que puede soportar el rodamiento, teniendo en cuenta los posibles efectos de la deformación permanente:
  • El rodamiento no gira y está sometido a cargas elevadas continuas o cargas máximas intermitentes.
  • El rodamiento efectúa lentos movimientos de oscilación bajo carga.
  • El rodamiento gira y, además de las cargas de funcionamiento que determinan la vida a fatiga normal, tiene que soportar cargas máximas elevadas temporales.
  • El rodamiento gira bajo carga a velocidades bajas (n < 10 r. p. m.) y solo se requiere que tenga una vida útil limitada. En ese caso, las ecuaciones de vida nominal para una determinada carga equivalente P ocasionarían una capacidad de carga dinámica básica C requerida tan baja que el rodamiento seleccionado, según la fórmula de vida a fatiga, estaría seriamente sometido a una sobrecarga durante el servicio.
En esas condiciones, la deformación resultante puede incluir superficies aplanadas en los elementos rodantes o mellas en los caminos de rodadura. Estas mellas pueden distribuirse irregularmente por el camino de rodadura o de manera uniforme en posiciones que corresponden a la separación de los elementos rodantes. Un rodamiento fijo o que oscila lentamente y soporta una carga suficiente para causar deformación permanente generará altos niveles de vibración y fricción en cuanto se someta a giro continuo. También es posible que aumente el juego interno o que se vean afectados los ajustes del soporte y el eje.

Capacidad de carga estática

La capacidad de carga estática básica C0 se define en la norma ISO 76 como la carga que da lugar a un determinado valor de tensión de contacto en el centro de mayor carga de contacto entre los elementos rodantes y el camino de rodadura. Los valores de tensión de contacto son los siguientes: 

  • 4 600 MPa para rodamientos de bolas a rótula
  • 4 200 MPa para todos los demás rodamientos de bolas
  • 4 000 MPa para todos los rodamientos de rodillos
Estos valores de tensión producen una deformación permanente total del elemento rodante y del camino de rodadura, que equivale aproximadamente a 0,0001 del diámetro del elemento rodante. Las cargas son puramente radiales para los rodamientos radiales, y son axiales y centradas para los rodamientos axiales.

Carga estática equivalente

Las cargas que comprenden los componentes radiales y axiales que deben evaluarse en relación con la capacidad de carga estática C0, deben convertirse a una carga estática equivalente del rodamiento. Esta se define como la carga hipotética (radial para un rodamiento radial y axial para un rodamiento axial) que, de ser aplicada, causaría en el rodamiento la misma carga máxima en los elementos rodantes que las cargas reales a las que está sometido el rodamiento. Se obtiene con la siguiente ecuación general

Equivalent static bearing load

donde
P0carga estática equivalente del rodamiento [kN]
Frcarga radial real del rodamiento (ver a continuación) [kN]
Facarga axial real del rodamiento (ver a continuación) [kN]
X0factor de carga radial del rodamiento
Y0factor de carga axial del rodamiento
La información y los datos requeridos para calcular la carga estática equivalente del rodamiento P0 se ofrecen en los capítulos del producto correspondiente.
En la ecuación, utilice los valores de los componentes radiales y axiales (fig. 1) para la carga máxima que pueda producirse. Si la carga varía, considere la combinación que induce el valor más elevado de P0.

Valores orientativos para el factor de seguridad estática, s0

El factor de seguridad estática s0 está dado por la ecuación

s0 = C0/P0

donde
s0=factor de seguridad estática
C0=capacidad de carga estática básica requerida [kN]
P0=carga estática equivalente del rodamiento [kN]

Como alternativa, puede calcular la capacidad de carga estática básica requerida, C0.
Valores orientativos para el factor de seguridad estática s0, en función de la experiencia, se presentan para los rodamientos de bolas en la tabla 1 y, para los rodamientos de rodillos, en la tabla 2. Los valores de s0 determinados para movimiento continuo están relacionados con la influencia de la deformación permanente en el rendimiento del rodamiento, que va desde picos de fricción evidentes, vibraciones y menor resistencia a la fatiga (para los valores de s0 más bajos), hasta ninguna influencia en la fricción, la vibración o la vida a fatiga (para los valores de s0 más altos). La precisión del nivel de carga refleja qué tan bien se conoce y/o se puede predecir la carga real del rodamiento.
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