¿Cómo se calcula la fuerza de ajuste a presión idealizada?

Para el modelo elástico de eje sólido/anillo grueso del mismo material indicado, la presión de la interfaz se obtiene de la conformidad de Lamé y la fuerza de deslizamiento es F = p × π × d × L × μ. El diámetro exterior del anillo ajustado debe describir ese anillo en sí, no el diámetro exterior total de un rodamiento de rodillos ensamblado.

¿Qué coeficiente de fricción debo usar?

Utilice un coeficiente validado para el par de materiales real, el acabado superficial, el lubricante, la velocidad y la presión de contacto. La fuerza calculada es directamente proporcional a μ, por lo que una etiqueta genérica de engrasado o seco no es suficiente para el dimensionamiento de la prensa.

¿Qué significa el resultado térmico?

La herramienta informa solo el aumento de temperatura teórico δ/(αd) que expande el agujero mediante la interferencia diametral indicada. No contiene holgura de montaje ni margen de pérdida térmica. Siga el método de montaje y los límites de temperatura del fabricante del componente o del rodamiento.

¿Puede el prensado dañar el rodamiento?

Sí, si la fuerza se aplica a través del anillo incorrecto. Al presionar sobre un eje, aplique la fuerza SOLO al anillo interior. Al presionar en un soporte, aplique la fuerza SOLO al anillo exterior. Nunca transmita fuerza a través de los elementos rodantes.

Herramienta de ingeniería gratuita #058

Calculadora de fuerza de ajuste a presión de rodamientos

Estime la fuerza de deslizamiento axial para un eje sólido idealizado del mismo material y un anillo ajustado de pared gruesa. Esta es una estimación del modelo de Lamé, no un valor de fuerza de montaje del fabricante del rodamiento.

Ecuaciones de LaméFuerza de montajePrensado en frío

Diámetro nominal d (mm)

Interferencia diametral δ (mm, p. ej. 0.018)

Longitud de contacto (mm, ancho del rodamiento)

Diámetro exterior del anillo ajustado D_r (mm, límite del material del anillo; no DE del rodamiento)

Fricción de deslizamiento μ (validado para la interfaz real)

Módulo de Young E (GPa; mismo material para el eje y el anillo)

Dilatación térmica α (μm/(m·K), p. ej. 11.7)

Preajustes rápidos

Límite del modelo: válido solo para un ajuste de interferencia elástico uniforme entre un eje sólido y un anillo de pared gruesa concéntrico del mismo material isótropo bajo el modelo de Lamé simplificado de extremos abiertos. Los anillos reales de rodamientos de rodillos, ejes huecos, materiales disímiles, contactos cortos y geometrías no uniformes requieren cálculo del fabricante o análisis por elementos finitos (FEA).

Resultados

Fuerza de ajuste a presión

—

Presión de interfaz p

—

Fuerza equivalente en toneladas

—

Aumento mínimo teórico de temperatura

—

Presión de interfaz (Lamé)

Fuerza de ajuste a presión

μ — coeficiente de fricción de deslizamiento validado para la interfaz real
δ — interferencia diametral (diámetro exterior del eje − diámetro interior del anillo)
d — diámetro nominal de la interfaz
D_r — límite exterior real del material del anillo grueso ajustado, no el diámetro exterior total del rodamiento
E — módulo de Young compartido por el eje y el anillo en esta ecuación de caso especial

Alternativa de montaje en caliente

ℹ️ El resultado térmico es solo ΔT_min = δ/(αd), el aumento uniforme de temperatura que dilata el diámetro interior exactamente en la cantidad de la interferencia. Proporciona cero holgura de montaje e ignora la pérdida de calor hacia el eje. Agregue una holgura de montaje diseñada y siga el método de calentamiento permitido y el límite de temperatura del fabricante del componente.

Ejemplo práctico

Ejemplo resuelto — geometría idealizada del anillo, δ = 0.018 mm

k = 50/80 = 0.625

p = 210000 × 0.018 / (2 × 50) × (1 − 0.625²) = 23.03 MPa

F = 23.03 × π × 50 × 18 × 0.10 / 1000 = 6.51 kN (0.66 tf)

⚠️ Crítico: Al prensar un rodamiento sobre un eje, aplique la fuerza SOLO al anillo interior. Nunca transmita fuerza a través de los elementos rodantes: esto causará daño por brinellización.

Para el modelo elástico indicado de eje macizo y aro grueso del mismo material, la presión de contacto procede de la formulación de Lamé y F = p × π × d × L × μ.

D_r debe ser el límite exterior de material del propio aro ajustado, no el diámetro exterior de un rodamiento ensamblado.

Utilice un valor validado para el par de materiales real, el acabado superficial, el lubricante, la velocidad y la presión. La fuerza es directamente proporcional a μ, por lo que las etiquetas genéricas de engrasado/seco son insuficientes para dimensionar la prensa.

Es únicamente δ/(αd): el aumento uniforme de temperatura que dilata el agujero exactamente en el valor de la interferencia. No incluye holgura de montaje ni margen por pérdidas de calor. Siga los límites del fabricante.

No. Se omiten la geometría de entrada, la fricción de despegue, la desalineación, la rugosidad, la plasticidad y los efectos de borde. Aplique un margen de ingeniería del proceso respaldado por datos reales.

Sí — aplique la fuerza de montaje únicamente sobre el aro que tiene el ajuste con interferencia (ajuste prensado). No transmita la fuerza de montaje a través de los elementos rodantes; siga las instrucciones de montaje del fabricante del rodamiento.

Los procedimientos descritos en esta página fueron desarrollados y probados en campo por el equipo de Vibromera utilizando el Balanset-1A, un balanceador portátil de doble canal y analizador de vibraciones para el balanceo de rotores en sitio.