Un eje que mide 40.000 mm y un diámetro interior de rodamiento especificado en 40.000 mm pueden parecer una combinación perfecta, pero las apariencias engañan. Si los deslizas juntos con la mano, el ensamblaje puede funcionar por un tiempo. Sin embargo, bajo carga real, ese pequeño espacio libre puede hacer que el anillo interior se deslice sobre el eje, genere calor y desgaste la superficie de asiento. Por este motivo, el ajuste de los rodamientos es una de las primeras comprobaciones que realiza un ingeniero de diseño. Un ajuste de rodamiento es la relación entre el orificio del rodamiento y el diámetro del eje, y entre el diámetro exterior del rodamiento y el orificio del soporte. Lograr que esa relación sea correcta controla si la carga se transfiere correctamente, si el rodamiento permanece en su lugar y cuánto dura. Esta guía explica los conceptos básicos de los ajustes del eje y la carcasa, cómo leer una tabla de ajuste y qué verificar antes de la instalación.
Los rodamientos fallan prematuramente por muchas razones, pero los problemas de ajuste se encuentran entre las más evitables. Un ajuste demasiado flojo permite que un anillo se mueva con respecto a su superficie de asiento. En el eje, este movimiento se llama fluencia. El anillo interior gira lentamente, desgasta el eje, genera partículas metálicas y eleva la temperatura. En una carcasa, un anillo exterior suelto puede girar y producir el mismo tipo de daño.
Un ajuste demasiado ajustado es igualmente peligroso. La interferencia comprime el aro interior, reduce el juego interno y aumenta la tensión circunferencial. Si el juego montado se vuelve negativo, el rodamiento puede generar calor y patinar, y los elementos rodantes pueden dañarse. El objetivo no es la máxima tensión ni la máxima holgura. Es una interferencia controlada donde se debe sujetar el anillo y un espacio libre controlado donde puede flotar.
Todo rodamiento radial tiene dos superficies de asiento: el orificio del aro interior en el eje y el diámetro exterior del aro exterior en el soporte. El ajuste de cada lado se selecciona por separado. Una regla inicial común es simple: si la carga gira con respecto a un anillo, ese anillo necesita un ajuste de interferencia. Si la carga es estacionaria con respecto a un anillo, suele ser suficiente una holgura o un ajuste de transición.
Para un motor eléctrico estándar con soporte fijo, el eje gira mientras la dirección de la carga de la correa permanece fija en el espacio. Eso significa que la carga gira en relación con el anillo interior, por lo que se dice que el anillo interior lleva una carga giratoria y debe presionarse contra el eje. El anillo exterior ve la carga en una dirección fija, por lo que está cargado de manera estacionaria y puede asentarse en una carcasa con un ajuste ligeramente holgado. Si la disposición se invierte y el anillo exterior gira mientras la dirección de la carga permanece fija, el ajuste de la carcasa debe proporcionar la interferencia.
Los símbolos de ajuste ISO hacen que esta decisión sea compacta. Las letras mayúsculas se refieren al orificio de la carcasa y las letras minúsculas se refieren al eje. Para los rodamientos de acero comunes, los ajustes del eje como k5 o m6 proporcionan una interferencia de ligera a moderada, mientras que los ajustes del alojamiento como el H7 permiten que el aro exterior se deslice o se asiente cerca. Cuando haya vibraciones o cargas pesadas, utilice ajustes más ajustados, como n6 en el eje o P7 en la carcasa.
Los gráficos de ajuste traducen las condiciones operativas en dos valores de tolerancia. La Tabla 1 proporciona puntos de partida comunes para rodamientos radiales de acero a temperatura de funcionamiento normal.
| Condiciones de funcionamiento | Tolerancia del eje | Tolerancia del diámetro interior de la carcasa |
|---|---|---|
| Carga giratoria en el aro interior, cargas normales | k5 o m6 | H7 |
| Carga giratoria en el aro interior, cargas pesadas o de impacto | m6 o n6 | J7 |
| Carga giratoria en el aro exterior, cargas normales | g6 o h6 | N7 o P7 |
| Dirección de carga indeterminada o vibración | k5 o j5 | K7 o M7 |
Estos puntos de partida suponen ejes de acero y carcasas de hierro fundido o acero, temperatura de funcionamiento normal y juego interno del rodamiento en el grupo normal. No sustituyen al cálculo. Un gráfico le indica por dónde empezar; La revisión de mediciones y aplicaciones le indicará si debe ajustar o disminuir un grado de tolerancia.
Para los rodamientos estándar, se aplican las mismas reglas de montaje en todos los tamaños. Un ejemplo industrial común es un rodamiento rígido de bolas de acero cromado 6311, cuyo diámetro interior y diámetro exterior lo ubican justo en el medio de las aplicaciones típicas de motores y bombas. La recomendación de ajuste depende de la trayectoria de carga, no sólo del tamaño nominal.
Rodamiento rígido de bolas de acero cromado 6311 con sellos 2RS o ZZ Este rodamiento rígido de bolas 6311 es una opción común de tamaño mediano para motores y bombas. Su recomendación de ajuste sigue la trayectoria de carga, por lo que verificar aquí la rotación de los anillos interior y exterior aclara los ajustes del eje y la carcasa. Ver producto → Comience separando los dos ajustes. Pregunte en el eje si el anillo interior debe estar bloqueado contra la fluencia. En la carcasa, pregunte si el anillo exterior debe estar bloqueado o permitir que se mueva. Para un estándar gama de rodamientos rígidos de bolas , esas dos respuestas se corresponden claramente con la tabla anterior.
Antes de finalizar un ajuste, confirme los siguientes factores:
Los rodamientos de rodillos radiales también son sensibles al ajuste. Para cargas pesadas se suele seleccionar un rodamiento de rodillos cilíndricos completo porque contiene más rodillos, pero esa ventaja desaparece si los aros no se sujetan firmemente en el eje o en el soporte. La selección del ajuste para rodamientos de rodillos debe seguir el mismo principio carga-rotación y verificarse después del montaje midiendo el asiento del anillo y el juego resultante.
Rodamiento de rodillos cilíndricos de complemento completo para cargas radiales pesadas Este rodamiento de rodillos sin jaula incluye más rodillos para soportar cargas radiales pesadas y es sensible al ajuste. Comprender sus requisitos de montaje refuerza el principio de rotación de carga discutido antes de las comprobaciones. Ver producto → La selección de ajuste sólo importa si se controla la instalación. Utilice las siguientes comprobaciones:
Para aplicaciones donde la capacidad de servicio en campo es importante, un cojinete de chumacera montado elimina parte del riesgo del montaje de la carcasa porque el orificio de la carcasa se mecaniza en fábrica. Aún necesita un ajuste correcto del eje, pero ya no tiene que crear un orificio preciso para la carcasa en el campo.
Rodamiento de chumacera montado con carcasa mecanizada en fábrica Este cojinete de chumacera montado tiene un orificio de alojamiento preparado en fábrica, lo que reduce el riesgo de instalación en campo. Aún necesita un ajuste correcto del eje, lo que lo convierte en un ejemplo práctico a la hora de verificar ajustes y evitar fallas prematuras. Ver producto → El ajuste de los rodamientos no es una idea de último momento. Un rodamiento puede fabricarse con la tolerancia correcta y aún así fallar rápidamente si su eje o alojamiento no están preparados adecuadamente. Las dos preguntas a responder son siempre las mismas: ¿qué anillo soporta una carga giratoria y qué sucede con el juego interno después del montaje? Utilice una tabla de ajuste de rodamientos como punto de partida, verifique las dimensiones en el taller y seleccione ajustes que coincidan con la carga operativa real, la temperatura y el comportamiento del material. trabajando con un fabricante de rodamientos que comprende estos detalles de la aplicación hace que sea más fácil especificar el producto correcto y evitar fallas en el campo.
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