Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

588 PARTE TRES Diseño de elementos mecánicos
Figura 11-20
Montaje común de cojinetes.
Figura 11-21
Montaje de cojinetes alterno
al de la figura 11-20.
ilustra una solución muy común a este problema. Los anillos interiores se apoyan contra los
hombros del árbol y se mantienen en posición mediante tuercas redondas roscadas en el árbol.
El anillo exterior del cojinete de la izquierda está apoyado contra un hombro de alojamiento y
se mantiene en posición por medio de un dispositivo que no se muestra. El anillo exterior del
cojinete de la derecha flota en el alojamiento.
Existen muchas variaciones posibles del método que se representa en la figura 11-20.
Por ejemplo, la función del hombro del árbol se cumple mediante anillos de retención, con
la masa de un engrane o polea o por tubos o anillos de espaciamiento. Las tuercas redondas
se reemplazan por anillos de retención o arandelas fijas en posición mediante tornillos, por
pasadores de horquilla o con pasadores cónicos. El hombro del alojamiento se reemplaza
con un anillo de retención; el anillo exterior del cojinete se ranura para alojar un anillo de
retención, o puede utilizarse una brida exterior. La fuerza contra el anillo exterior del cojinete
de la izquierda se aplica por la placa de cubierta, pero si no hay empuje presente, el anillo se
mantiene en su lugar con anillos de retención.
En la figura 11-21 se presenta un método alterno de montaje, en donde las pistas interiores
están apoyadas contra los hombros del árbol como antes, pero no se requieren dispositivos
de retención. Con este método se retienen por completo las pistas exteriores. Este recurso
elimina las ranuras o roscas que originan concentraciones de esfuerzo en el extremo sobresaliente,
pero requiere dimensiones precisas en la dirección axial o el empleo de medios de
ajuste. Este método tiene la desventaja de que si la distancia entre los cojinetes es grande, el
aumento de la temperatura durante la operación dilata lo suficiente al árbol para destruir los
cojinetes.
Con frecuencia es necesario utilizar dos o más cojinetes en un extremo de un árbol. Por
ejemplo, se emplearían dos cojinetes para obtener rigidez adicional o capacidad de carga
mayor, o bien para tener un eje en voladizo. En la figura 11-22 se muestran varios montajes
con pares de cojinetes, que se usan con cojinetes de rodillos cónicos, como se muestra, o con
cojinetes de bolas. En cualquier caso se debe observar que el efecto del montaje consiste en
precargar los cojinetes en la dirección axial.