Ing. Gerardo Márquez, MSc Universidad del Táchira Departamento de Ingeniería Mecánica Núcleo de Diseño Mecánico Dibujo de Elementos de Máquina COJINETES Ing. Gerardo Márquez, MSc

COJINETES La función de un cojinete es soportar una carga y al mismo tiempo permitir el movimiento relativo entre dos elementos de una máquina. Los cojinetes se clasifican en dos grupos: Cojinetes de superficie plana (Chumaceras) Cojinetes con contacto de rodadura (Rodamientos)

COJINETES DE SUPERFICIE PLANA Elementos de máquinas que se emplean para guiar árboles y ejes, permitiendo que giren las piezas libremente soportando las cargas que actúan sobre éstos. Los cojinetes de superficie plana trabajan con fricción por deslizamiento.

PARTES DE UN COJINETE DE SUPERFICIE PLANA

APLICACIONES DE LOS COJINETES DE SUPERFICIE PLANA Aunque se sabe que existen perdidas asociadas por el rozamiento, la aplicación de estos elementos de maquina es amplio: Para mecanismos de marcha lenta y poca responsabilidad. En montajes con dimensiones diametrales muy pequeñas. En apoyos de árboles acodados, ej. los cigüeñales Para trabajar en medios agresivos, por ejemplo el agua salada. En máquinas con vibraciones, fuertes sacudidas o golpes, como las prensas Para guiar árboles con elevada precisión. En árboles extra pesados, donde colocar un rodamiento sería caro, ya que debe fabricarse a pedido.

CLASIFICACION DE LOS COJINETES DE SUPERFICIE PLANA Estos se clasifican mediante dos criterios fundamentales: Según la dirección que soportan las cargas: Radiales Axiales Radio-Axiales Según las condiciones de lubricación que se establecen durante su funcionamiento: Hidrodinámica Hidrostática Limite

ELEMENTOS FUNDAMENTALES PARA EL FUNCIONAMIENTO DE LOS COJINETES DE SUPERFICIE PLANA Lubricación: La función de los lubricantes es disminuir las pérdidas por rozamiento y el desgaste de las superficies de los elementos en movimiento que componen el cojinete. El lubricante es también importante para disipar el calor que se produce durante el funcionamiento, trasladar los productos del desgaste, y proteger las piezas contra la corrosión. Los lubricantes más conocidos son los aceites y las grasas. Materiales: Los materiales para cojinetes deben ser seleccionados atendiendo a las condiciones de trabajo, el tipo de lubricación, el lubricante que emplea y los materiales del árbol que se apoya en él.

RODAMIENTOS Los rodamientos son elementos normalizados en dimensiones y tolerancias. Esta normalización facilita la intercambiabilidad, pudiendo disponer repuestos de diferentes fabricantes, asegurando un correcto montaje sin necesidad de un ajuste posterior de los mismos

CLASIFICACION DE LOS RODAMIENTOS Según el punto de vista cinemático se puede clasificar en tres categorías: Rodamientos para cargas axiales: Pueden soportar cargas que actúan únicamente en la dirección del eje de rotación.

CLASIFICACION DE LOS RODAMIENTOS Rodamientos para cargas radiales: Pueden soportar cargas que actúan preferiblemente en dirección perpendicular al eje de rotación.

CLASIFICACION DE LOS RODAMIENTOS Rodamientos para cargas mixtas: Pueden soportar cargas radiales, axiales o ambas combinadas..

CLASIFICACION DE LOS RODAMIENTOS Según el tipo de elementos rodantes utilizados: Rodamientos de Bola: Son adecuados para altas velocidades, alta precisión, bajo par torsional, baja vibración . Rodamientos de rodillo: Los rodillos pueden ser de diferentes formas: cilíndricos, cónicos, forma de tonel, y de agujas (cilindros de gran longitud y pequeño diámetro). Se caracterizan por tener una gran capacidad de carga, asegurando una vida y resistencia a la fatiga prolongadas.

RODAMIENTOS RIGIDOS DE BOLA Estos rodamientos son de uso general, ya que pueden absorber cargas radiales y axiales en ambos sentidos, así como las fuerzas resultantes de estas cargas combinadas; a su vez, pueden operar a elevadas velocidades.

RODAMIENTOS DE RODILLOS CILINDRICOS Estos rodamientos son desmontables, lo cual, facilita el montaje y desmontaje en su alojamiento. Dado que los rodillos hacen contacto lineal con las pistas de rodadura, pueden soportar grandes cargas radiales, siendo baja su capacidad de carga axial

RODAMIENTOS RADIALES DE AGUJA Estos rodamientos se llaman así por tener como elementos rodantes unos cilindros muy largos con respecto a su diámetro, denominados agujas. En general, tienen las mismas aplicaciones que los rodamientos radiales de rodillos cilíndricos normales, es decir, grandes cargas radiales; siendo adecuados para montajes con reducido espacio y gran precisión en el centrado

RODAMIENTOS DE RODILLO CONICO En este tipo de rodamientos, los rodillos y las pistas de rodadura tienen forma cónica. La configuración de su diseño hace que los vértices de los conos de rodillos y pistas de rodadura se encuentren en un punto común sobre el eje del rodamiento. Los rodillos son guiados por el contacto entre el extremo mayor del rodillo y el reborde mayor del anillo interior. El contacto lineal entre los rodillos y las pistas de rodadura, hace que estos rodamientos tengan una elevada capacidad de carga; a su vez, resisten velocidades relativamente elevadas.

VENTAJAS DE RODAMIENTOS SOBRE LOS COJINETES El rozamiento por rodadura que presentan los rodamientos es mucho más reducido que el rozamiento por deslizamiento de los cojinetes; de allí se derivan una serie de ventajas al utilizar rodamientos frente a la utilización de cojinetes, entre las que podemos señalar: 1. Escaso rozamiento, sobre todo en el arranque. 2. Mayor velocidad admisible. 3. Menor consumo de lubricante (algunos vienen lubricados de por vida). 4. Menor costo de mantenimiento. 5. Menor temperatura de funcionamiento. 6. Menor tamaño a igualdad de carga. 7. Reducido desgaste de funcionamiento. 8. Facilidad y rapidez de recambio. 9. Gran capacidad de carga. Las especificaciones dependen del concepto seleccionado. Las especificaciones para el producto elegido, en ultima instancia dependerán de si son técnica y económicamente factible. Se conoce como especificaciones objetivo las cuales representan las esperanzas y aspiraciones del equipo, pero se establecen entes de que estas tengan conocimientos de las restricciones que la tecnología del producto planteara respecto a lo que se pueda lograr