Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

CAPÍTULO 11 Cojinetes de contacto rodante 569
velocidad es 10 kh, con un factor de confiabilidad para el ensamble de los cuatro cojinetes
(ambos árboles) igual o mayor que 0.96 de los parámetros de Weibull del ejemplo 11-3. El
factor de aplicación será de 1.2.
a) Seleccione el cojinete de rodillos para la ubicación D.
b) Seleccione el cojinete de bolas (de contacto angular) para la ubicación C, suponga que el
anillo interno gira.
Solución
El torque o par transmitido es T = 595(4.04) = 2 404 lbf ⋅ pulg. La velocidad de la potencia
nominal, dada por la ecuación (3-40), página 138, es
n D =
63 025H
T
=
63 025(25)
2 404
= 655.4rpm
La carga radial en D está dada por √ 106.6 2 + 297.5 2 = 316.0 lbf, mientras que la carga radial
en C es √ 356.6 2 + 297.5 2 = 464.4 lbf. Las confiabilidades individuales de los cojinetes,
si son iguales, serán al menos de 4√ 0.96 = 0.98985 . = 0.99. La vida de diseño adimensional
de ambos cojinetes es
x D =
L = 60L Dn D 60(10 000)655.4
= = 393.2
L 10 60L R n R 10 6
a) De la ecuación (11-7), los parámetros de Weibull del ejemplo 11-3, un factor de aplicación
de 1.2 y a = 10/3 para el cojinete de rodillos en D, la clasificación de catálogo debería ser
igual o mayor que
C 10 = a f F D
1/a
x D
x 0 +(θ − x 0 )(1 − R D ) 1/b
= 1.2(316.0)
3/10
393.2
= 3 591 lbf = 16.0kN
0.02 + 4.439(1 − 0.99) 1/1.483
Respuesta
La ausencia de una componente de empuje simplifica el procedimiento de selección. Se elige
un cojinete de rodillos cilíndricos serie 02-25 mm o serie 03-25 mm de la tabla 11-3.
b) El cojinete de bolas en C implica una componente de empuje. El procedimiento de selección
contiene un proceso iterativo: Asuma F a /(V F r ) > e,
1 Se elige Y 2 de la tabla 11-1.
2 Se determina C 10 .
3 De la tabla 11-2, se identifica de manera tentativa un cojinete adecuado, y se toma
nota de C 0 .
4 Con F a /C 0 se emplea la tabla 11-1 para obtener un nuevo valor de Y 2 .
5 Se calcula C 10 .
6 Si se obtiene el mismo cojinete, se detiene la iteración.
7 Si no, se toma el siguiente cojinete y se continúa con el paso 4.
Como una primera aproximación, se toma la anotación de en medio de la tabla 11-1:
De la ecuación (11-8b), con V = 1,
F e
VF r
= X + Y V
X 2 = 0.56 Y 2 = 1.63
F a
344
= 0.56 + 1.63
F r (1)464.4 = 1.77
F e = 1.77VF r = 1.77(1)464.4 = 822 lbf o 3.66 kN