Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

CAPÍTULO 11 Cojinetes de contacto rodante 591
al menos tres ranuras, y éstas se cortan en el diámetro interior o en su diámetro exterior. La
holgura varía de 0.010 a 0.040 pulgadas, en función de la velocidad y la temperatura.
PROBLEMAS
Como cada fabricante de cojinetes toma decisiones individuales con respecto a los materiales, tratamientos
y procesos de manufactura, difieren las experiencias de los fabricantes con respecto a la distribución
de la vida de los cojinetes. Al resolver los siguientes problemas, se utilizará la experiencia de dos
fabricantes, como se tabula en la tabla siguiente.
Parámetros de Weibull
Vida nominal, de vidas nominales
Fabricante revoluciones x 0 b
1 90(10 6 ) 0 4.48 1.5
2 1(10 6 ) 0.02 4.459 1.483
Las tablas 11-2 y 11-3 se basan en el fabricante 2.
11-1 En cierta aplicación se requiere un cojinete de bolas con el anillo interior giratorio, con una vida de
diseño de 30 000 h, a una velocidad de 300 rpm. La carga radial es 1.898 kN y resulta apropiado un
factor de aplicación de 1.2. La meta de confiabilidad es 0.90. Determine el múltiplo de la vida nominal
que se requiere, x D , y la clasificación de catálogo C 10 con la cual se emplea la tabla del cojinete. Elija
un cojinete de bolas serie 02, de ranura profunda de la tabla 11-2 y calcule la confiabilidad existente en
uso.
11-2 Se necesita un cojinete de bolas de contacto angular, con anillo interior rotatorio, serie 02, para una
aplicación en la que el requisito de vida es de 50 000 h, a 480 rpm. La carga radial de diseño es 610 lbf.
El factor de aplicación es 1.4. La meta de confiabilidad es 0.90. Encuentre el múltiplo de la vida nominal
x D que se requiere y la clasificación de catálogo C 10 con la que se pueda utilizar la tabla 11-2. Elija un
cojinete y estime la confiabilidad existente en servicio.
11-3 El otro cojinete del árbol del problema 11-2 será uno de rodillos cilíndricos serie 03, con anillo interno
giratorio. Para una carga radial de 1 650 lbf, determine la clasificación de catálogo C 10 con que se emplee
la tabla 11-3. La meta de confiabilidad es 0.90. Elija un cojinete y estime su confiabilidad en servicio.
11-4 Los problemas 11-2 y 11-3 se enfocan en la confiabilidad del par de cojinetes de un árbol. Como la
confiabilidad combinada R es R 1 R 2 , ¿cuál es la confiabilidad de los dos cojinetes (probabilidad que cualquiera
de los dos, o ambos, no fallen) como resultado de sus decisiones en los problemas 11-2 y 11-3? y
¿qué es lo que significa fijar metas de confiabilidad para cada uno de los cojinetes del par en el árbol?
11-5 Combine los problemas 11-2 y 11-3 para una confiabilidad de R = 0.90. Reconsidere sus selecciones y
cumpla con esta meta de confiabilidad global.
11-6 Se selecciona un cojinete de bolas serie 02 para soportar una carga radial de 8 kN y una de empuje de
4 kN. La vida deseada L D será 5 000 h con una velocidad de rotación del anillo interior de 900 rpm.
¿Cuál es la clasificación básica de carga que debería utilizarse al seleccionar un cojinete para una meta
de confiabilidad de 0.90?
11-7 El cojinete del problema 11-6 se debe diseñar para tener una confiabilidad de 0.96. ¿Qué clasificación
de carga básica debería emplearse para seleccionar el cojinete?
11-8 Un cojinete de rodillos rectos (cilíndricos) se somete a una carga radial de 12 kN. La vida será de 4 000
h a una velocidad de 750 rpm y debe tener una confiabilidad de 0.90. ¿Qué clasificación básica de carga
se necesita al seleccionar el cojinete de un catálogo del fabricante 2?