Un rodamiento rígido de bolas 6208 sometido a una carga radial de 2.500 N ofrece una vida calculada de unas 39.000 horas. Si se añaden 1.000 N de empuje, la vida calculada del mismo rodamiento baja a unas 21.000 horas. El rodamiento no ha cambiado, la velocidad no ha cambiado y la fuerza resultante ha aumentado menos de un 8 %. Lo que ha cambiado es la dirección de una parte de la carga, y el catálogo la penaliza reduciendo casi a la mitad la vida útil (NSK, consultado el 2026-08-24).
Esta es la razón por la que la dirección de la carga merece una página propia. La carga radial actúa perpendicular al eje, la carga axial actúa a lo largo de él y el catálogo de rodamientos publica una única capacidad nominal que no coincide directamente con ninguna de las dos. Esta guía aborda tres cuestiones: la relación que determina si el empuje se tiene en cuenta; el cálculo de la ISO 281 que convierte dos componentes de fuerza en una sola cifra que se compara con la capacidad nominal; y el límite axial estricto de cada tipo de rodamiento, incluidos los diversos tipos cuyo límite es cero.
Puntos clave
- La carga radial actúa perpendicular al eje; la carga axial, también llamada empuje, actúa a lo largo de él. Casi ninguna aplicación real presenta una sola de ellas, por lo que el caso de carga combinada es el que determina la selección.
- El catálogo expresa la capacidad mediante una sola cifra, por lo que los dos componentes de fuerza deben reducirse a uno. Según la ISO 281, esa cifra es la carga dinámica equivalente, P = X Fᵣ + Y Fₐ.
- Por debajo de un umbral e específico del rodamiento, la carga axial no penaliza. Por encima, el término axial entra en el cálculo de vida y su efecto es acusado porque L₁₀ varía con (C/P)³ en los rodamientos de bolas.
- Cada tipo tiene un límite axial estricto. Un rodamiento rígido de bolas estándar de una hilera admite carga puramente axial solo hasta Fₐ ≤ 0.5 C₀, y únicamente 0.25 C₀ en series pequeñas o ligeras. Un rodamiento de rodillos cilíndricos NU utilizado como apoyo libre no admite ninguna.
- Los rodamientos de contacto angular y de rodillos cónicos generan carga axial internamente, incluso a partir de una carga exclusivamente radial. Esa fuerza inducida debe incluirse en el cálculo aunque ninguna fuerza externa empuje el eje.
Carga axial y radial: una única definición
La carga radial actúa perpendicular al eje. La carga axial actúa paralela a él, y empuje es simplemente el nombre común de la carga axial. La terminología queda fijada en la ISO 5593, algo más importante de lo que parece: los glosarios de los proveedores no siempre coinciden y cualquier término incluido en un plano debe estar respaldado por una norma.
Esta es toda la diferencia, y conviene expresarla con claridad porque es el punto en el que terminan la mayoría de los textos publicados sobre el tema. Saber hacia dónde apunta la flecha no indica qué rodamiento debe comprarse. Si necesita conocer las opciones antes de abordar el cálculo, la guía sobre los distintos tipos de rodamientos los clasifica según las cargas que puede soportar cada uno.
Existe además un tercer componente que queda completamente fuera del planteamiento axial frente a radial. Una carga de momento aparece siempre que la fuerza resultante no pasa por el centro del rodamiento; carga un lado de la pista de rodadura mientras descarga el otro. Un único rodamiento estrecho no puede soportarla. Cuando el caso de carga incluye un momento real, la solución es una disposición distinta, no un factor en una fórmula. Utilice un par de rodamientos separados entre sí, un rodamiento de dos hileras o un diseño de cuatro puntos de contacto. Aplicar factores X e Y a un eje sometido a momento produce un resultado aritméticamente correcto, pero mecánicamente erróneo.
El caso de carga real es combinado
La carga puramente radial y la carga puramente axial son casos de libro de texto. La maquinaria de producción aplica ambas a la vez, y la relación entre ellas es la que realmente determina el rodamiento.
El componente axial suele proceder del accionamiento, no de un elemento que parezca generar empuje. Los dientes de los engranajes helicoidales lo generan por su propia geometría. Los engranajes cónicos y los tornillos sin fin lo generan como componente principal; en un tornillo sin fin suele ser el dominante. La tracción de una correa aporta una carga circunferencial cuya magnitud depende del par transmitido. Un par de rodamientos de contacto angular lo genera internamente, como se explica en una sección específica más adelante. La dilatación térmica del eje contra un segundo apoyo fijo lo genera sin que intervenga ninguna fuerza externa.
Dos multiplicadores convierten una fuerza teórica del accionamiento en una carga sobre el rodamiento, y ambos proceden de la guía de selección de SKF (consultada el 2026-08-24):
| Fuente | Condición | Factor |
|---|---|---|
| Engranajes | Errores de paso y forma inferiores a 0.02 mm | 1.05 a 1.1 |
| Engranajes | Errores de paso y forma de 0.02 a 0.1 mm | 1.1 a 1.3 |
| Correas | Correas dentadas | 1.1 a 1.3 |
En los engranajes fabricados con gran precisión, las fuerzas adicionales son insignificantes. En los de menor precisión no lo son, y aplicar el factor es la forma correcta de incorporarlas al caso de carga.
Antes de iniciar cualquier cálculo conviene definir un límite del método. Todos los procedimientos de catálogo aquí descritos tratan el eje como una viga isostática apoyada sobre soportes rígidos que no transmiten momentos. Se ignoran la deformación elástica del rodamiento, del alojamiento y del bastidor de la máquina, así como los momentos producidos por la flexión del eje. Estas simplificaciones permiten realizar el cálculo a mano, pero también explican por qué un eje flexible montado en un alojamiento deformable acaba exigiendo un programa de cálculo del sistema en lugar de una fórmula. Saber dónde deja de ser válido el método forma parte de su correcta aplicación.
El umbral que determina si el empuje cuenta
En un rodamiento radial de una hilera, la carga axial solo modifica el cálculo de vida cuando la relación Fₐ/Fᵣ supera un valor límite e. Por debajo de e, la carga equivalente es simplemente P = Fᵣ y el empuje no penaliza. Por encima de e, se incorpora el término axial y empieza a dominar.
El error consiste en tratar e como una constante. Se publica para cada rodamiento en la tabla de productos y, en los rodamientos rígidos de bolas, varía con la relación f₀Fₐ/C₀ᵣ. Por tanto, depende de la propia carga axial con la que se compara. No puede consultarse un único valor para los «rodamientos de bolas» y reutilizarlo.
Los rodamientos de dos hileras no disponen de esta tolerancia al empuje sin penalización. En un rodamiento de dos hileras, incluso las cargas axiales ligeras afectan a la carga equivalente y deben contabilizarse, mientras que un rodamiento de una hilera las ignora por debajo de e. Esto constituye un verdadero criterio de selección y contradice la intuición: duplicar las hileras aumenta la capacidad, no la tolerancia a un empuje no medido.
Cómo convertir las cargas radial y axial en una sola cifra
La ISO 281 define la carga dinámica equivalente P como la carga hipotética que produciría el mismo efecto sobre la vida del rodamiento que la carga combinada real, y la calcula así:
P = _X F_ᵣ + _Y F_ₐ
| Símbolo | Significado |
|---|---|
| P | carga dinámica equivalente del rodamiento [kN] |
| Fᵣ | carga radial real sobre el rodamiento [kN] |
| Fₐ | carga axial real sobre el rodamiento [kN] |
| X | factor de carga radial del rodamiento |
| Y | factor de carga axial del rodamiento |
Apliquemos el cálculo al 6208 del inicio con el ejemplo del propio catálogo de NSK. Las capacidades de carga del rodamiento son Cᵣ = 32.000 N y C₀ᵣ = 17.900 N, con f₀ = 14.0. El caso de carga es Fᵣ = 2.500 N y Fₐ = 1.000 N.
- Determine el umbral. f₀Fₐ/C₀ᵣ = 14.0 × 1.000 / 17.900 = 0.782, de donde se obtiene e ≈ 0.26.
- Compruebe la relación. Fₐ/Fᵣ = 1.000 / 2.500 = 0.4, valor superior a e. Se aplica el término axial.
- Obtenga los factores. X = 0.56 e Y = 1.67 mediante interpolación lineal en la tabla del catálogo.
- Calcule. P = 0.56 × 2.500 + 1.67 × 1.000 = 3.070 N.
Dos aspectos del gráfico merecen una segunda lectura. El factor radial X = 0.56 reduce la carga radial medida: de 2.500 N a una contribución de 1.400 N. El factor axial Y = 1.67 amplifica la carga axial medida: de 1.000 N a una contribución de 1.670 N. Así, el término axial acaba siendo mayor que el radial aunque el empuje solo represente el 40 % de la fuerza radial.
La pérdida de vida se deriva del exponente. En los rodamientos de bolas, L₁₀ varía con (C/P)³, por lo que elevar P de 2.500 N a 3.070 N multiplica la vida calculada por (2.500/3.070)³ = 0.54. En el mismo caso, los factores de vida de NSK pasan de 4.26 a 3.47, que equivalen al mismo factor de 0.54 obtenido por otro camino y hacen que unas 39.000 horas se reduzcan a cerca de 21.000. Se pierde alrededor del 46 % de la vida calculada. Esta misma sensibilidad hace que un exceso de carga del 10 % cueste aproximadamente una cuarta parte de la vida calculada, como se explica con más detalle en la guía sobre modos de fallo de los rodamientos.
En este punto de funcionamiento, un kilonewton de empuje resulta menos perjudicial que un kilonewton adicional de carga radial. Añadir 1.000 N en dirección axial da P = 3.070 N. Añadir esos mismos 1.000 N en dirección radial da P = 3.500 N, porque una carga puramente radial se compara directamente con la capacidad nominal, sin la reducción de 0.56. El planteamiento habitual, según el cual el empuje es la dirección especialmente peligrosa, no coincide con el resultado del cálculo. Lo que hace peligrosa la carga axial no es el factor, sino el límite de la sección siguiente y el hecho de que Y sigue aumentando con la relación mientras X permanece constante.
Una advertencia sobre esta comparación: es válida en el punto de funcionamiento verificado y no puede generalizarse a toda la curva. Y tampoco es constante, pues disminuye a medida que aumenta f₀Fₐ/C₀ᵣ, por lo que el punto de cruce cambia con el caso de carga. Consulte los factores correspondientes al rodamiento y a las cargas reales en lugar de reutilizar un par de valores.
Para conocer las capacidades C y C₀, así como la forma en que la fórmula de L₁₀ y el factor de seguridad s₀ se basan en ellas, consulte carga dinámica frente a carga estática en rodamientos.
El aspecto estático de la misma cuestión
La separación por direcciones aparece de nuevo en la verificación estática, con coeficientes distintos y conforme a otra norma. Para un rodamiento rígido de bolas de una hilera, la ISO 76 define la carga estática equivalente como P₀ = 0.6 Fᵣ + 0.5 Fₐ. Se añade una condición de valor mínimo: si el resultado de P₀ es inferior a Fᵣ, entonces P₀ = Fᵣ.
Apliquemos la fórmula al mismo caso del 6208. P₀ = 0.6 × 2.500 + 0.5 × 1.000 = 2.000 N, valor inferior a la carga radial de 2.500 N; por tanto, se impone el valor mínimo y P₀ = 2.500 N. El empuje desaparece por completo de la verificación estática. No se trata de un error del método, sino de una forma de impedir que una media ponderada subestime una carga que el rodamiento soporta realmente.
Los coeficientes estáticos también penalizan determinadas disposiciones de una forma que no se da con los dinámicos. Para un par apareado montado espalda con espalda o cara a cara, la misma fuente establece P₀ = Fᵣ + 1.7 Fₐ. El coeficiente axial aumenta más del triple, de 0.5 a 1.7.
El límite axial para cada tipo
Cada tipo de rodamiento tiene un límite estricto para la carga axial que puede soportar, y en varios tipos ese límite es cero. Este límite es independiente del cálculo de carga equivalente: un caso de carga puede superar satisfactoriamente la comprobación de vida útil y, aun así, no ser admisible.
| Tipo de rodamiento | Capacidad axial | Carga dinámica equivalente, por encima de e |
|---|---|---|
| Rígido de bolas, una hilera | Carga puramente axial Fₐ ≤ 0.5 C₀ | P = X Fᵣ + Y Fₐ |
| Rígido de bolas, d ≤ 12 mm o serie de diámetros 8, 9, 0, 1 | Carga puramente axial Fₐ ≤ 0.25 C₀ | P = X Fᵣ + Y Fₐ |
| Rígido de bolas, acero inoxidable | Carga puramente axial Fₐ ≤ 0.25 C₀ | P = X Fᵣ + Y Fₐ |
| Rígido de bolas, con escotes de llenado | Fₐ ≤ 0.6 Fᵣ | P = Fᵣ + Fₐ cuando Fₐ/Fᵣ ≤ 0.6 |
| Rígido de bolas, dos hileras | Carga puramente axial Fₐ ≤ 0.5 C₀ | P = X Fᵣ + Y Fₐ, el término axial siempre cuenta |
| Bolas de contacto angular, una hilera | Según el ángulo de contacto y la disposición | P = X Fᵣ + Y₂ Fₐ |
| Rodillos cilíndricos, apoyo libre | Ninguna | P = Fᵣ |
| Rodillos cilíndricos, pestañas en ambos aros, apoyo fijo | Fₐ ≤ 0.5 Fᵣ | P = 0.92 Fᵣ + Y Fₐ |
| Rodillos cónicos, una hilera | Según el ángulo de contacto, en pares opuestos | P = 0.4 Fᵣ + Y Fₐ |
| Rodillos a rótula | Admite carga puramente axial | P = 0.67 Fᵣ + Y₂ Fₐ |
| Axial de bolas | Solo axial | P = Fₐ |
Las fuentes de la tabla son los datos de producto de SKF para cada tipo, consultados el 2026-08-24.
Conviene destacar varias filas. Un rodamiento de rodillos cilíndricos utilizado como apoyo libre no soporta empuje alguno, y su carga estática equivalente es P₀ = Fᵣ, sin término axial que añadir. Un rodamiento con pestañas en ambos aros, utilizado como apoyo fijo, admite Fₐ hasta 0.5 Fᵣ. Se trata de una pieza distinta, no de un cálculo distinto para la misma pieza. Un rodamiento axial de bolas carece de término radial tanto en el modelo dinámico como en el estático, porque no está diseñado para soportar carga radial. Cuando el empuje constituye todo el caso de carga, en lugar de ser uno de sus componentes, la selección pasa a los rodamientos axiales diseñados específicamente y deja de depender de una relación entre direcciones.
Los rodamientos de rodillos a rótula soportan carga axial e incluso carga puramente axial, lo que los convierte en la excepción de la tabla. Su límite depende del montaje, no de la geometría: cuando se montan correctamente sobre un manguito de fijación en un eje liso sin resalte fijo, la carga axial admisible se reduce a Fₐₚ = 0.003 B d. El rodamiento no se ha debilitado; el límite pasa a ser la fijación por rozamiento que lo mantiene sobre el eje.
El límite axial no es el límite de la capacidad estática
Aquí se encuentra el aspecto que suele pasarse por alto y que explica por qué un caso de carga puede cumplir todos los cálculos anteriores y aun así destruir el rodamiento.
La carga axial admisible de un rodamiento rígido de bolas es la carga a la que la elipse de contacto rebasa el resalte de la ranura de la pista de rodadura. A medida que aumenta la carga axial, cambia el ángulo de contacto y la zona de contacto elíptica asciende por el flanco de la ranura hasta que una parte sobrepasa el borde. NSK indica expresamente que este límite es distinto del valor de P₀ obtenido a partir de C₀ y del factor axial estático Y₀. También señala la consecuencia: la elipse de contacto puede rebasar el resalte incluso cuando la carga axial es inferior al límite de P₀ (catálogo NSK E1103, consultado el 2026-08-24).
Superar satisfactoriamente una verificación estática no demuestra que la carga axial sea admisible. La capacidad estática limita la deformación permanente en el contacto. El límite axial determina si el contacto permanece dentro de la pista de rodadura. Son mecanismos de fallo distintos con límites diferentes, y el límite geométrico puede alcanzarse primero.
En el ejemplo utilizado, el 6208 pertenece a la serie de diámetros 2 y tiene un agujero de 40 mm, por lo que no se aplica ninguna de las excepciones. Su límite para carga puramente axial es 0.5 × 17.900 = 8.950 N. Los 1.000 N de empuje del caso de carga quedan holgadamente por debajo. Si se mantiene el mismo agujero de 40 mm, pero se pasa a la serie de diámetros 0, el límite se reduce a una cuarta parte de C₀. Es el tipo de sustitución que parece dimensionalmente idéntica en un plano, pero no es equivalente en servicio. Esta misma trampa, bajo otra forma, aparece al buscar equivalencias de una referencia de rodamiento entre fabricantes.
La carga axial que nadie aplicó
Un rodamiento de contacto angular o de rodillos cónicos de una hilera transmite la carga radial de una pista a otra formando un ángulo con el eje del rodamiento. Esta trayectoria de carga oblicua induce una fuerza axial interna aunque no exista ningún empuje externo. Es una consecuencia del ángulo de contacto, no de ninguna acción de la máquina. Por este motivo, estos rodamientos se montan en pares opuestos y no de forma individual: el par proporciona una reacción a la fuerza inducida.
La consecuencia práctica es que el componente inducido debe incorporarse al cálculo de carga equivalente en las disposiciones ajustadas formadas por dos rodamientos individuales o por pares en tándem. Omitirlo no hace que el cálculo sea menos conservador; lo hace sencillamente incorrecto, porque el rodamiento soporta un empuje que nunca apareció en el caso de carga.
Las ecuaciones de catálogo para estas disposiciones incluyen condiciones fáciles de pasar por alto y de incumplir en un plano real. Solo son válidas cuando ambos rodamientos tienen ángulos de contacto idénticos y están ajustados entre sí con un juego prácticamente nulo y sin precarga. Si el par se monta con juego, con precarga o combinando ángulos de contacto distintos, las ecuaciones dejan de representar la disposición. En ese punto, el problema debe resolverse con un programa de cálculo de disposiciones de rodamientos, no con una hoja de cálculo.
Existe un error de disposición relacionado que genera carga axial sin que se aplique ninguna fuerza: dos apoyos fijos en un mismo eje. Ambos extremos quedan inmovilizados axialmente y el eje se dilata con la temperatura. Esa dilatación solo puede transmitirse a los rodamientos en forma de carga axial, aunque no figure en ningún caso de carga ni en ningún plano. La disposición que lo evita combina un apoyo fijo y uno libre; por eso el rodamiento de rodillos cilíndricos utilizado como apoyo libre en la tabla anterior no soporta empuje por diseño.
Para obtener información detallada sobre los ángulos de contacto y los códigos de disposición DB, DF y DT, consulte la guía sobre rodamientos de bolas de contacto angular. Para elegir entre los dos tipos de rodamientos de rodillos en una disposición con un apoyo fijo y otro libre, consulte rodamientos de rodillos cónicos frente a cilíndricos.
Una carga demasiado pequeña también constituye un caso de carga
Un rodamiento sometido a una carga excesivamente ligera falla por patinamiento y arrastre de material, no por fatiga. Los elementos rodantes necesitan una carga suficiente para rodar en lugar de deslizar. Por debajo de ese punto, el mecanismo de fallo cambia por completo; por ello, todos los rodamientos tienen una carga mínima además de una máxima.
La regla general de SKF (consultada el 2026-08-24) es 0.01 C para rodamientos de bolas y 0.02 C para rodamientos de rodillos. Para el 6208, el valor es 0.01 × 32.000 = 320 N, y la carga radial de 2.500 N lo supera con amplio margen.
En los tipos que lo requieren, la carga mínima se especifica para cada dirección. Un rodamiento de rodillos cónicos de una hilera requiere Fᵣₘ = 0.017 C o Fₐₘ = 0.009 C/Y, según la dirección de la carga. Un rodamiento de rodillos a rótula requiere Pₘ = 0.01 C₀, valor que baja a 0.003 C₀ cuando se lubrica con aceite y funciona por debajo de 0.3 veces la velocidad de referencia.
El requisito resulta más exigente durante las aceleraciones rápidas, los ciclos rápidos de arranque y parada y a velocidades superiores al 50 % de la velocidad límite indicada en la tabla de productos. En esas condiciones, un elemento rodante tiene más probabilidades de perder tracción. Cuando no puede alcanzarse la carga mínima, las soluciones, por orden, son una serie dimensional más pequeña, una lubricación especial o un procedimiento de rodaje, un rodamiento recubierto o la aplicación de precarga. La precarga es la respuesta más habitual e interactúa directamente con la clase de juego que se especifique, como se explica en la guía sobre el juego interno de los rodamientos.
Verificación de la dirección de carga en seis pasos
La verificación completa consta de seis pasos. Los dos que suelen omitirse en la práctica son la carga inducida y el límite axial; prescindir de cualquiera de ellos produce un cálculo que parece completo, pero no lo está.
- Descomponga las fuerzas externas en Fᵣ y Fₐ en cada posición de rodamiento, aplicando el factor de carga del engranaje o la correa del accionamiento.
- Añada la fuerza axial inducida si el rodamiento es de contacto angular o de rodillos cónicos, antes de realizar cualquier otro cálculo.
- Consulte e para el rodamiento específico y, a continuación, calcule Fₐ/Fᵣ y compare ambos valores.
- Calcule P. Por encima de e, P = X Fᵣ + Y Fₐ con los factores de ese rodamiento. Por debajo de e, P = Fᵣ, pero solo en un rodamiento de una hilera.
- Compruebe el límite y el caso estático. Compare la carga axial con el límite admisible del tipo y, por separado, compare P₀ con C₀ para la condición máxima o estacionaria.
- Compruebe la carga mínima en el extremo inferior del ciclo de trabajo, no solo en el superior.
Al aplicar todo el procedimiento al caso del 6208 se obtiene:
- Paso 1. Fᵣ = 2.500 N y Fₐ = 1.000 N.
- Paso 2. No hay componente inducido, ya que se trata de un rodamiento rígido de bolas.
- Paso 3. e ≈ 0.26 frente a una relación de 0.4, por lo que se aplica el término axial.
- Paso 4. P = 3.070 N, frente a Cᵣ = 32.000 N.
- Paso 5. Carga axial de 1.000 N frente a un límite de 8.950 N. P₀ = 2.500 N frente a C₀ᵣ = 17.900 N, con un factor de seguridad estática de 7.2.
- Paso 6. Carga mínima necesaria de 320 N, que la aplicación supera.
Cada una de estas cifras procede de una norma publicada o de una tabla de productos.
Esta trazabilidad es el objetivo. Un rodamiento que satisface los seis pasos puede justificarse ante un departamento de calidad con independencia de quién lo haya fabricado. El razonamiento se basa en la ISO 281, la ISO 76 y las capacidades de carga que publica el fabricante y que pueden auditarse. Especifique las cifras y las normas, y la cuestión del origen se resolverá por sí sola.
Preguntas frecuentes
¿Puede un rodamiento de bolas soportar carga axial?
Sí. Un rodamiento rígido de bolas estándar de una hilera admite carga puramente axial hasta Fₐ ≤ 0.5 C₀, su capacidad de carga estática básica. Dos categorías quedan limitadas a la mitad, 0.25 C₀: los rodamientos con un agujero de 12 mm o menos y los de las series de diámetros 8, 9, 0 y 1. Los rodamientos rígidos de bolas de acero inoxidable también están limitados a 0.25 C₀. Superar el límite puede reducir considerablemente la vida útil, y el mecanismo determinante es que la elipse de contacto rebasa el resalte de la pista, no una sobrecarga estática.
¿Cuál es la diferencia entre carga axial y carga radial?
La carga radial actúa perpendicular al eje y la carga axial actúa a lo largo de él. La carga axial también se denomina empuje. La ISO 5593 fija esta terminología. Un tercer caso, la carga de momento, aparece cuando la fuerza resultante no pasa por el centro del rodamiento. Requiere un par de rodamientos o un diseño de dos hileras, no un factor de carga.
¿Qué rodamientos soportan mejor cargas axiales y radiales combinadas?
Los que mejor las soportan son los rodamientos de rodillos cónicos, los de bolas de contacto angular y los de rodillos a rótula; cada uno soporta el caso combinado de manera distinta. Un rodamiento de rodillos cónicos de una hilera utiliza P = 0.4 Fᵣ + Y Fₐ por encima del umbral. Uno de bolas de contacto angular de una hilera utiliza P = X Fᵣ + Y₂ Fₐ. Uno de rodillos a rótula utiliza P = 0.67 Fᵣ + Y₂ Fₐ y admite una carga puramente axial, algo que los otros dos no permiten en un montaje individual. Los tipos cónico y de contacto angular requieren pares opuestos porque inducen carga axial internamente.
¿Puede un rodamiento de rodillos cilíndricos soportar empuje?
Solo en una configuración de apoyo fijo con pestañas. Un rodamiento de rodillos cilíndricos con pestañas en los aros interior y exterior soporta una carga axial de hasta Fₐ ≤ 0.5 Fᵣ junto con la carga radial. Por encima del umbral utiliza P = 0.92 Fᵣ + Y Fₐ. Cuando se emplea como apoyo libre, no soporta carga axial. Su carga dinámica equivalente es simplemente P = Fᵣ, y su carga estática equivalente es P₀ = Fᵣ, sin término axial. Esta incapacidad para soportar empuje es una característica de diseño, pues permite que el eje se dilate térmicamente sin cargar el rodamiento.
¿Qué ocurre si se subestima la carga axial?
Ocurren dos cosas distintas, debidas a dos mecanismos diferentes. La vida calculada disminuye con el cubo del aumento de la carga equivalente en un rodamiento de bolas, por lo que un caso de carga que subestime el empuje sobreestima la vida. De forma independiente, la elipse de contacto puede rebasar el resalte de la pista de rodadura, incluso cuando la carga axial es inferior al límite estático de P₀. Superar una verificación estática no demuestra la admisibilidad. El daño resultante se clasifica según la ISO 15243, y sus patrones se explican en la guía sobre fallos de los rodamientos.
Conclusión
La dirección de la carga es un cálculo, no una categoría. Tres aspectos son decisivos:
- La relación decide. Por debajo del umbral e propio del rodamiento, la carga axial no entra en el cálculo de vida. Por encima, P = X Fᵣ + Y Fₐ, y el término axial puede superar al radial aunque el empuje siga siendo una parte minoritaria de la fuerza total.
- La conversión está normalizada. La ISO 281 se aplica al caso dinámico y la ISO 76, al estático, con factores publicados para cada rodamiento, no para cada tipo. Consulte los correspondientes a la pieza real.
- El límite depende del tipo y debe comprobarse por separado de las capacidades nominales. 0.5 C₀ para un rodamiento rígido de bolas estándar, 0.25 C₀ para series pequeñas y ligeras, 0.5 Fᵣ para un rodamiento de rodillos cilíndricos con pestañas utilizado como apoyo fijo y cero para el utilizado como apoyo libre. El límite geométrico puede alcanzarse antes que el estático.
Si su caso de carga incluye ambos componentes, envíe los datos de la aplicación al equipo de ingeniería de ANDE Bearing: carga radial, carga axial, velocidad y envolvente disponible. Le devolveremos una recomendación de rodamiento acompañada del cálculo según ISO 281, para que la selección pueda verificarse en lugar de aceptarse sin más. También puede partir del tipo que ya sabe que necesita: rodamientos rígidos de bolas, rodamientos de rodillos cónicos o rodamientos de rodillos cilíndricos.
Sobre el autor
Jeff Li escribe sobre ingeniería de rodamientos y abastecimiento global para ANDE Bearing. Trabaja directamente con compradores de fabricantes de equipos originales y del mercado de repuestos en los sectores de automoción, industria pesada y energías renovables. Contacte con él en LinkedIn.
