Holgura Radial Interna en Rodamientos: Guía Práctica de Selección y Medición
Foto cortesía por el Ing. Miguel Franchi. Foto referencial
La designación C3 indica una holgura interna radial superior a la clase Normal (CN). Pero ese valor no es arbitrario ni significa simplemente que el rodamiento tenga “más juego”.
Tomemos como ejemplo un SKF 6214/C3, rodamiento rígido de bolas de una hilera:
Foto referencial del SKF 6214/C3
d = 70 mm | D = 125 mm | B = 24 mm
Estas dimensiones pueden verificarse directamente en el catálogo de SKF.
1. ¿Cuál es la holgura de un 6214/C3?
SKF establece los valores de holgura mediante tablas según el tipo de rodamiento y su diámetro interior.
Para rodamientos rígidos de bolas con:
d > 65 hasta 80 mm
La tabla SKF establece:
Del catálogo “SKF bearings and mounted products”. En la sección Internal clearance, la Table 1 – Radial internal clearance of deep groove ball bearings.
Por lo tanto, un SKF 6214/C3 nuevo y sin montar debe presentar una holgura radial entre 25 y 51 µm.
SKF especifica además que estos límites corresponden a rodamientos sin montar y bajo carga de medición cero.
Fuente: SKF Bearings and Mounted Products – Table 1: Radial internal clearance of deep groove ball bearings.
Consultar tabla original de SKF
2. ¿Cómo se determina la holgura real?
La designación C3 establece un intervalo, no un valor único.
Para conocer la holgura de una unidad específica debe medirse el desplazamiento radial de un aro respecto al otro bajo condiciones de medición controladas.
Los principios y métodos para la medición de dimensiones, precisión de rotación y holgura interna de rodamientos están contemplados en ISO 1132-2:2001 – Rolling bearings — Tolerances — Part 2: Measuring and gauging principles and methods. ISO confirma que esta edición continúa vigente.
Consultar ficha oficial ISO 1132-2
Supongamos que nuestro 6214/C3 presenta una holgura inicial medida y corregida de:
38 µm
Como: 25 ≤ 38 ≤ 51 µm el rodamiento se encuentra dentro del intervalo C3 establecido por SKF.
Los 38 µm son un valor asumido para desarrollar este ejemplo, no un valor nominal asignado por SKF al 6214/C3.
3. ¿Qué ocurre después del montaje?
Aquí está una de las razones por las cuales se especifican diferentes clases de holgura.
Cuando el aro interior se monta con interferencia sobre el eje, se expande. Si existe interferencia en el aro exterior, este se comprime.
SKF calcula la reducción de holgura producida por estos ajustes mediante:
Δrfit = Δ₁ f₁ + Δ₂ f₂
donde Δ₁ y Δ₂ representan las interferencias efectivas y f₁ / f₂ son factores de reducción que dependen de la geometría del conjunto.
La fórmula y el diagrama para determinar estos factores están publicados en el SKF Rolling Bearings Catalogue, sección B.7 – Bearing execution, página 184.
Ver fórmula y diagrama directamente en SKF
Para continuar nuestro ejemplo, supongamos que el ajuste seleccionado produce una reducción de holgura de 12 µm.
Entonces: 38 − 12 = 26 µm
Después del montaje quedan aproximadamente 26 µm.
4. Todavía falta considerar la temperatura
Durante la operación, el aro interior y el exterior pueden trabajar a temperaturas diferentes. Esa diferencia modifica nuevamente la holgura.
Para un eje de acero y un alojamiento de acero o fundición, SKF permite estimar este efecto mediante:
Δrtemp = 0,012 × ΔT × dm
siendo: dm = (d + D) / 2
Para nuestro 6214: dm = (70 + 125) / 2 = 97,5 mm
La ecuación también está publicada por SKF en la sección B.7 – Bearing execution
Consultar ecuación original en SKF
Para mostrar el cálculo, asumiremos una diferencia de temperatura de:
ΔT = 15 °C
Este valor es una condición hipotética del ejemplo. En una aplicación real debe utilizarse el diferencial térmico correspondiente al equipo.
Entonces:
Δrtemp = 0,012 × 15 × 97,5
Δrtemp = 17,55 µm
La holgura operacional estimada será: 38 − 12 − 17,55 = 8,45 µm
Del C3 inicial a la condición real de trabajo
Nuestro ejemplo queda entonces:
Holgura inicial medida:38 µm
↓ Ajuste de interferencia
Después del montaje:26 µm
↓ Diferencial térmico
Holgura operacional estimada: 8,45 µm
El rodamiento comenzó dentro de un intervalo C3 de 25–51 µm, pero en las condiciones planteadas termina trabajando con aproximadamente 8,5 µm.
Ahí está el criterio técnico detrás de la selección de la holgura.
C3 no significa simplemente “más juego”. Esa holgura inicial debe permitir que, después de considerar ajustes, deformaciones y condiciones térmicas, el rodamiento alcance una holgura operacional adecuada para la aplicación.
Por eso C1, C2, CN, C3, C4 y C5 no representan niveles de calidad. Son diferentes clases de holgura inicial cuya selección debe responder a las condiciones reales de montaje y operación.
La confiabilidad comienza desde la selección
Seleccionar un rodamiento no consiste únicamente en identificar una referencia o conseguir un equivalente dimensional. La holgura interna, los ajustes, la carga, la velocidad, la temperatura, la lubricación y las condiciones de montaje forman parte de una misma especificación técnica.
En GRUPO DOYMA evaluamos estas variables antes de recomendar un rodamiento, porque una selección correcta debe responder a las condiciones reales en las que trabajará el equipo.
Y existe un punto de partida que no debería negociarse: trabajar con rodamientos originales y de procedencia verificable.
Todo el criterio de selección, los cálculos de holgura, las tolerancias y las recomendaciones del fabricante pierden valor si el componente instalado no cumple con las especificaciones bajo las cuales fue diseñado.
La confiabilidad comienza seleccionando correctamente, pero solo puede construirse sobre componentes auténticos.