Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

Las cargas dinámicas equivalentes P A y P B son
CAPÍTULO 11 Cojinetes de contacto rodante 581
P A = 0.4F rA + K A F aA = 0.4(2 170)+1.5(2 522) =4 651 N
P B = F rB = 2 654 N
De la figura 11-16, para 1 050 rpm a 55°C, f T = 1.31. De la figura 11-17, f v = 1.01. Para
emplear la ecuación (11-16), a 3l = f T f v = 1.31(1.01) = 1.32. La clasificación básica de carga
de catálogo correspondiente a las metas de carga-vida-confiabilidad está dada por la ecuación
(11-17). Calcule R D como √ 0.99 = 0.995 para cada cojinete. En el caso del cojinete A, de la
ecuación (11-17), la anotación del catálogo C 10 tendrá que igualar o exceder a
C 10 =(1)(4 651)
5 000(1 050)60
(4.48)1.32(1 − 0.995) 2/3 90(10 6 )
3/10
= 11 466 N
De la figura 11-14, se selecciona tentativamente el cono tipo TS 15100 y la copa 15245, lo
cual dará: K A = 1.67, C 10 = 12 100 N.
Para el cojinete B, de la ecuación (11-17), la anotación del catálogo C 10 habrá de igualar
o exceder a
C 10 =(1)2 654
5 000(1 050)60
(4.48)1.32(1 − 0.995) 2/3 90(10 6 )
3/10
= 6 543 N
Se selecciona de manera tentativa un cojinete idéntico al cojinete A, por consiguiente K B =
1.67, C 10 = 12 100 N.
Prueba 2: Sea K A = K B = 1.67 por la selección tentativa del cojinete. El sentido de la
desigualdad anterior, 680 < 2 521, es todavía el mismo, por lo que se aplican las mismas
ecuaciones:
F aA = 0.47F rB
0.47(2 654)
− mF ae = −(+1)(−1 690) =2 437 N
K B 1.67
F aB = 0.47F rB 0.47(2 654)
= = 747 N
K B 1.67
P A = 0.4F rA + K A F aA = 0.4(2 170)+1.67(2 437) =4 938 N
P B = F rB = 2 654 N
Para el cojinete A, de la ecuación (11-17) la anotación del catálogo corregida C 10 iguala
o excede a
C 10 =(1)(4 938)
5 000(1 050)60
(4.48)1.32(1 − 0.995) 2/3 90(10 6 )
3/10
= 12 174 N
Aunque esta anotación del catálogo sobrepasa ligeramente la selección tentativa para el cojinete
A, se conservará, ya que la confiabilidad del cojinete B excede 0.995. En la sección
siguiente se demostrará en forma cuantitativa que la confiabilidad combinada de los cojinetes
A y B excederá la meta de confiabilidad de 0.99.
Para el cojinete B, P B = F rB = 2 654 N. De la ecuación (11-17),
C 10 =(1)2 654
5 000(1 050)60
(4.48)1.32(1 − 0.995) 2/3 90(10 6 )
3/10
= 6 543 N
Seleccione un cono y una copa 15100 y 15245, respectivamente, para ambos cojinetes A y B.
Advierta de la figura 11-14 que el centro efectivo de la carga se ubica en a = −5.8 mm; es
decir, 5.8 mm hacia el interior de la copa a partir de la parte posterior. De esta forma, la dimensión
de hombro a hombro será 150 − 2(5.8) = 138.4 mm. Además, observe que el cálculo