Why does thermal expansion matter for bearings?

When a shaft heats up during operation, it expands axially. If both bearings are fixed axially (locating), the expansion creates internal preload, increasing friction and temperature. Proper locating/non-locating arrangement allows thermal growth without damaging the bearings.

What is a locating/non-locating bearing arrangement?

In a locating/non-locating arrangement, one bearing is fixed axially (locating) to position the shaft, while the other bearing is free to slide axially (non-locating) to accommodate thermal expansion. This is the most common arrangement.

Which CTE value should I enter?

Use a mean linear CTE for the exact material grade over the actual temperature interval. CTE varies with composition and temperature; generic material-family values are only rough examples.

How much expansion is typical?

A 1-meter steel shaft with a 50°C temperature rise expands about 0.6 mm. This may seem small but can generate enormous forces if both bearing positions are axially fixed.

Does axial differential growth determine bearing fit or clearance?

No. Axial span growth helps size axial displacement capacity. Radial fit and bearing internal clearance require local diameters, ring/seat temperatures, material properties and the exact bearing arrangement.

Herramienta de ingeniería gratuita #054

Calculadora de dilatación térmica de rodamientos

Calcule los cambios térmicos axiales uniformes separados del eje y del soporte y su diferencia con signo. Ingrese longitudes reales, valores medios de CTE y cambios de temperatura.

δ = L × α × ΔTCalentamiento/enfriamiento con signoSin selección automática de rodamientos

Resultados

Dilatación axial del eje δ_shaft

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Dilatación axial del soporte δ_housing

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Dilatación diferencial

—

Fórmula de dilatación térmica

L — luz inicial efectiva (mm)
α — coeficiente medio de dilatación térmica lineal en el intervalo indicado (μm/(m·K), numéricamente ×10⁻⁶/K)
ΔT — cambio de temperatura con signo desde el estado de referencia (diferencia en K o °C)

Entrada del coeficiente de dilatación térmica

El coeficiente de dilatación térmica depende de la calidad del material y de la temperatura. Obtenga un valor medio para el intervalo real a partir de datos controlados del material en lugar de elegir una etiqueta genérica de familia de materiales.

Arreglo fijo / libre

ℹ️ Un soporte fijo/libre puede acomodar el desplazamiento axial debido al crecimiento térmico relativo del eje/soporte, pero el recorrido requerido y el tipo de rodamiento deben seleccionarse a partir de las cargas completas del arreglo, ajustes, tolerancias y datos del fabricante.