Para rodamientos con agujero cónico rodamientos de rodillos esféricos, la holgura de montaje se verifica midiendo la reducción de la holgura interna radial y confirmando que aún quede holgura suficiente. Comience con el tipo de agujero y la clase de holgura correctos, mida antes del montaje y siga las instrucciones específicas para el rodamiento y la configuración del eje. Una tabla de holguras, por sí sola, no indica cuánto debe apretarse la tuerca de fijación.
Las tablas siguientes distinguen entre la holgura en estado libre y la reducción durante el montaje. También muestran por qué un rodamiento con agujero cilíndrico y uno con agujero cónico, aun con el mismo diámetro nominal de agujero, no necesariamente parten de la misma holgura.
Tabla de holguras de rodamientos de rodillos esféricos: CN, C3 y C4
La holgura interna radial es el desplazamiento radial total disponible entre los anillos bajo condiciones de medición definidas. CN corresponde a la holgura normal; C3 es superior a la normal y C4 es superior a C3. C2 es inferior a la normal; C5 es superior a C4. Se trata de grupos de holgura, no de clases de precisión ni de capacidades de carga.
Lea cada intervalo de diámetro de agujero como “mayor que” el primer valor y “hasta e incluido” el segundo. Todos los valores siguientes corresponden a holguras radiales en estado libre, expresadas en micrómetros (µm), no a reducciones de holgura ni a valores objetivo de servicio. 1,000 µm = 1 mm.
Rodamientos con agujero cilíndrico: holgura en estado libre
| Diámetro de agujero del rodamiento d (mm) | CN (µm) | C3 (µm) | C4 (µm) |
|---|---|---|---|
| 50 < d ≤ 65 | 40–65 | 65–90 | 90–120 |
| 65 < d ≤ 80 | 50–80 | 80–110 | 110–145 |
| 80 < d ≤ 100 | 60–100 | 100–135 | 135–180 |
| 100 < d ≤ 120 | 75–120 | 120–160 | 160–210 |
| 120 < d ≤ 140 | 95–145 | 145–190 | 190–240 |
| 140 < d ≤ 160 | 110–170 | 170–220 | 220–280 |
| 160 < d ≤ 180 | 120–180 | 180–240 | 240–310 |
| 180 < d ≤ 200 | 130–200 | 200–260 | 260–340 |
Rodamientos con agujero cónico: holgura en estado libre
| Diámetro de agujero del rodamiento d (mm) | CN (µm) | C3 (µm) | C4 (µm) |
|---|---|---|---|
| 50 < d ≤ 65 | 55–75 | 75–95 | 95–120 |
| 65 < d ≤ 80 | 70–95 | 95–120 | 120–150 |
| 80 < d ≤ 100 | 80–110 | 110–140 | 140–180 |
| 100 < d ≤ 120 | 100–135 | 135–170 | 170–220 |
| 120 < d ≤ 140 | 120–160 | 160–200 | 200–260 |
| 140 < d ≤ 160 | 130–180 | 180–230 | 230–300 |
| 160 < d ≤ 180 | 140–200 | 200–260 | 260–340 |
| 180 < d ≤ 200 | 160–220 | 220–290 | 290–370 |
Estos intervalos seleccionados siguen las tablas convencionales de holgura asociadas con ISO 5753-1:2009. Se aplican a rodamientos en estado libre y bajo carga de medición nula, en la medida en que ello esté normalizado. Consulte la especificación suministrada para diseños especiales, intervalos de holgura restringidos y dimensiones fuera de estas tablas. La norma define los valores de holgura; no prescribe una interferencia de montaje universal.
Holgura del rodamiento 22216: lea correctamente el límite del diámetro de agujero
Un rodamiento 22216 E tiene un agujero de 80 mm. Con exactamente 80 mm, utilice la fila 65 < d ≤ 80, no la siguiente. Para la versión con agujero cilíndrico, CN es 50–80 µm y C3 es 80–110 µm. Para la versión con agujero cónico, CN es 70–95 µm y C3 es 95–120 µm. Confirme el sufijo completo y la clase de holgura suministrada antes de utilizar cualquiera de los dos intervalos.
Para comparaciones de dimensiones y series, utilice la tabla de dimensiones de rodamientos de rodillos esféricos. Las dimensiones límite y la holgura interna son especificaciones distintas.
Holgura inicial, residual y en servicio
La holgura inicial se mide antes del montaje. La holgura residual es la que permanece después del montaje, con el rodamiento estabilizado a una temperatura de referencia. La holgura en servicio es la holgura durante el funcionamiento, una vez que han actuado los ajustes y las diferencias de temperatura. Una medición en frío aceptable no garantiza por sí sola que la holgura en servicio sea la adecuada.
Para una verificación antes y después del montaje a temperaturas comparables: reducción de holgura = holgura inicial medida − holgura residual medida. Si la holgura inicial es 0.180 mm y la holgura residual es 0.110 mm, la reducción es 0.070 mm (70 µm).
Reducción de holgura = holgura inicial − holgura residual
Ejemplo: 0.180 − 0.110 = 0.070 mm (70 µm).
Compare las mediciones a temperaturas estables y comparables. Este ejemplo aritmético no establece límites de aceptación de montaje.
Agujero cilíndrico frente a agujero cónico: ¿qué cambia durante el montaje?
Un rodamiento con agujero cilíndrico monta directamente sobre un asiento cilíndrico del eje. Seleccione los ajustes del eje y de la carcasa en función de la dirección de carga, el nivel de carga y las condiciones de servicio. Cuando se requiera un ajuste por interferencia, utilice un método de montaje mecánico o térmico aprobado. Aplique la fuerza de montaje al aro que se está ajustando; transmitir esa fuerza a través de los rodillos puede dañar las pistas.
Un rodamiento con agujero cónico se monta sobre un asiento cónico del eje, un manguito de fijación o un manguito de desmontaje. El desplazamiento axial sobre el cono expande el aro interior y reduce la holgura radial. K suele identificar un cono 1:12 y K30 un cono 1:30; verifique la designación en el catálogo correspondiente. La elección no viene determinada por un umbral de 80 mm de diámetro de eje.
Mantenga centrados los aros y los rodillos durante la manipulación y el montaje. Siempre que sea posible, monte con el eje en posición horizontal y gire un aro para alinear los rodillos. Un conjunto de rodillos desplazado puede hacer que el rodamiento parezca tener poca holgura, o incluso ninguna, antes de que se haya establecido el ajuste.
Figura 1. Interfaces simplificadas del asiento del aro. El cono está exagerado; se omiten los rodillos, el aro exterior y los elementos de fijación.
Cómo medir la holgura de un rodamiento de rodillos esféricos con una galga de espesores
Utilice este método en rodamientos abiertos, cuando los rodillos sean accesibles y las instrucciones de montaje lo permitan. El acceso de la galga, el peso del rodamiento y las condiciones de apoyo son más relevantes que un único límite de diámetro interior. Mida ambas hileras de rodillos y registre sus valores.
Figura 2. Zonas típicas de medición sin carga para las dos disposiciones de apoyo mostradas. Los símbolos circulares de los extremos de los rodillos representan esquemáticamente una hilera; mida ambas hileras. En el caso de aros pesados u otras condiciones de apoyo, siga el procedimiento de corrección especificado.
Prepare el rodamiento y los asientos. Elimine rebabas y contaminación, verifique las dimensiones del eje y del manguito, y confirme la designación completa del rodamiento. Deje que los componentes calentados se estabilicen antes de efectuar la comparación final de la holgura.
Alinee los aros y los rodillos. Gire suavemente un aro y, a continuación, sostenga el conjunto según se indique. En un rodamiento vertical sin montar que reposa sobre su aro exterior, la zona de medición sin carga suele estar arriba. En un rodamiento apoyado sobre un eje horizontal, suele estar abajo. Utilice la zona prescrita para la disposición real de apoyo.
Mida la holgura inicial en ambas hileras. Introduzca una lámina limpia de galga entre un rodillo sin carga y la pista del aro exterior. Aplique una ligera resistencia; no fuerce una lámina demasiado gruesa en la holgura ni desplace un rodillo para que entre. Registre la holgura medida antes del avance de montaje.
Avance el rodamiento en incrementos controlados. Utilice la tuerca de fijación, la tuerca hidráulica o el equipo de montaje especificados. Vuelva a medir la holgura a medida que avanza el montaje y calcule la reducción a partir del valor inicial registrado.
Verifique ambas condiciones de aceptación. La reducción debe situarse dentro del rango de montaje aplicable, y la holgura restante debe cumplir el mínimo especificado para ese rodamiento y esa clase de holgura. Detenga el proceso si no es posible cumplir ambas condiciones.
Asegure y verifique el conjunto. Accione el dispositivo de bloqueo especificado y vuelva a comprobar el juego accesible tras el bloqueo final y el montaje. Registre el resultado final antes de la puesta en marcha.
Los aros de gran diámetro, delgados o sometidos a cargas elevadas pueden deformarse por su propio peso. En ese caso, una sola lectura del juego puede resultar engañosa. Utilice el procedimiento de medición y corrección en múltiples posiciones especificado por el fabricante. No considere intercambiables las lecturas tomadas en posiciones arbitrarias ni aplique una fórmula de tres puntos sin su correspondiente esquema de apoyo y medición.
Aproximación axial: utilice una posición inicial definida
Cuando los sellos impiden el acceso a los rodillos, utilice un método de montaje aprobado que no requiera galgas de espesor. La aproximación axial mide el desplazamiento a lo largo del cono desde una posición inicial especificada. Una tuerca hidráulica aporta la fuerza; un comparador de carátula mide el recorrido. Ninguna de estas herramientas, por sí sola, establece la posición inicial correcta.
En un procedimiento hidráulico con referencia de presión, tanto la presión inicial de asiento como el desplazamiento axial posterior deben corresponderse con la configuración del rodamiento, el manguito y la herramienta. No sustituya un procedimiento con referencia de presión por una tabla convencional de aproximación axial. Del mismo modo, no convierta la reducción del juego en desplazamiento axial mediante un multiplicador universal de 16×, 18×, 39× o 42×.
La relación de conicidad describe la geometría, no un modelo completo de montaje. La expansión del aro, la flexibilidad del eje y del manguito, y la condición inicial de asiento influyen en la relación entre el recorrido y la reducción del juego. Los ejes huecos y los ejes de materiales distintos del acero pueden requerir recomendaciones diferentes.
Ejemplo práctico: cálculo de la reducción del juego para un rodamiento de 190 mm
Considérese un rodamiento abierto de 190 mm con agujero cónico, con conicidad 1:12 y holgura CN. Su diámetro nominal de agujero se sitúa en el intervalo 180 < d ≤ 200 mm, para el cual el rango CN sin montar seleccionado es de 0.160–0.220 mm. Supongamos que el juego medido es de 0.180 mm antes del montaje y de 0.080 mm después del montaje, a una temperatura comparable y estable. El cálculo siguiente ilustra la relación de medición.
| Verificación | Cálculo o valor |
|---|---|
| Juego inicial medido | 0.180 mm |
| Reducción de juego calculada | 0.180 − 0.080 = 0.100 mm (100 µm) |
| Juego residual medido | 0.080 mm (80 µm) |
Estas mediciones determinan la magnitud de la reducción del juego; no demuestran por sí mismas que el montaje sea aceptable. Compare la reducción medida y el juego residual con los requisitos del rodamiento exacto, la clase de holgura y la configuración del eje o manguito. Deben cumplirse ambas condiciones. No utilice el rango CN sin montar como juego residual objetivo ni considere los valores de este ejemplo como límites de instalación.
¿Cuándo debe utilizarse una holgura C3 o C4?
Seleccione la clase de holgura inicial de modo que absorba los ajustes previstos y los efectos térmicos, al tiempo que se obtiene la holgura de funcionamiento requerida. Un ajuste con interferencia en el aro interior generalmente reduce el juego; un ajuste con interferencia en el alojamiento también puede reducirlo. Si el aro interior trabaja a una temperatura más alta que el aro exterior, la diferencia de temperatura suele reducir aún más el juego.
No existe una regla universal según la cual una temperatura de funcionamiento superior a 70°C exija C3. La diferencia de temperatura entre los aros, la interferencia real, el tamaño del rodamiento y el régimen de servicio de la máquina son factores igualmente determinantes. C3 o C4 pueden ser adecuados en algunas aplicaciones exigentes, pero una mayor holgura no es automáticamente mejor. No modifique la clase de holgura especificada sin verificar previamente la configuración.
Verificaciones del alojamiento, del manguito y de la puesta en marcha
Un manguito de fijación puede posicionar un rodamiento sobre un eje cilíndrico liso, pero el manguito, el dispositivo de bloqueo y la retención axial deben ser adecuados para la aplicación. La fricción del manguito no sustituye la verificación de toda la trayectoria de carga axial. La capacidad básica de carga estática de un rodamiento no equivale a la fuerza axial de retención admisible del conjunto de manguito.
En un alojamiento partido, verifique el asiento del alojamiento, el conjunto de tapa, los elementos de posicionamiento y la previsión para la dilatación térmica del eje. Una disposición de rodamiento flotante debe conservar su libertad de desplazamiento prevista. Vuelva a comprobar el juego accesible después del montaje final cuando así lo requiera el procedimiento de montaje.
Durante el funcionamiento inicial, supervise la temperatura, la vibración y el ruido conforme a los criterios de puesta en marcha de la máquina. Una tendencia anormal requiere investigar los ajustes, la lubricación, la alineación y el juego. No siga apretando la tuerca de fijación para eliminar el ruido ni diagnostique el juego basándose únicamente en la temperatura del alojamiento.
Preguntas frecuentes
¿Puedo reutilizar las mediciones de montaje del rodamiento que retiré?
Consérvelas como historial de mantenimiento, pero mida el rodamiento de reemplazo de forma independiente. Los rodamientos con la misma designación y clase de holgura pueden presentar juegos iniciales diferentes dentro del rango permitido. La posición previa de la tuerca o el recorrido de aproximación no determinan el ajuste del nuevo rodamiento.
¿Un rodamiento que gira libremente a mano tiene la holgura correcta?
La rotación libre es una comprobación útil durante el montaje, pero no cuantifica la holgura ni el ajuste con interferencia. La aceptación sigue requiriendo la medición especificada o un procedimiento de montaje validado. Además, una verificación manual no permite prever el efecto de la temperatura de servicio.
¿Puede un comparador sustituir a una galga de espesores en una comprobación de holgura?
Miden magnitudes distintas en un montaje por desplazamiento axial. Un comparador que registra el recorrido axial mide el desplazamiento a lo largo del cono, no la holgura radial de forma directa. Para medir la holgura radial con un comparador se requiere un apoyo controlado propio y un procedimiento específico de carga de medición.
Qué confirmar antes de pedir o montar
Para asistencia en la verificación de un rodamiento y de su disposición de montaje, contáctenos con la designación completa, el sufijo de holgura, las dimensiones del eje y del alojamiento, la referencia del manguito, la velocidad, las cargas y las temperaturas previstas. Para una verificación de instalación, incluya la holgura inicial medida y la instrucción de montaje correspondiente.
Base técnica: los rangos de holgura en estado sin montar se asocian con ISO 5753-1:2009. La reducción durante el montaje, la holgura residual mínima, el recorrido axial y la presión hidráulica de asiento son requisitos independientes tomados de las instrucciones del rodamiento suministrado. Para la aceptación de la instalación, utilice el plano de máquina aprobado y el procedimiento específico del producto.
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