Introduzca la carga, la velocidad y las capacidades de carga del rodamiento según su catálogo. Obtendrá la carga equivalente, la vida nominal L10 en horas y años, la vida con mayor fiabilidad y la menor capacidad de carga dinámica que alcanza su objetivo, según ISO 281.
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TorqueMath.com · Calculadora de vida de rodamientos
Tipo de rodamiento
Capacidades de carga (del catálogo)
kN
kN
kN
kN
rpm
Fiabilidad (a₁)
Máquina (fija la vida objetivo)
h
h
a_ISO
1 = vida básica. Un aceite limpio con la viscosidad adecuada puede dar 2 – 10; un lubricante sucio o poco viscoso, 0.1 – 0.5. Tómelo de la calculadora de vida del fabricante si dispone de ella.
Zona de carga y elementos rodantes
Método e hipótesisMétodo: Vida nominal básica L10 según ISO 281; vida modificada Lnm = a1·aISO·L10h con aISO introducido por el usuario (no calculado a partir de κ, ηc, Pu)Base: C y C0 de catálogo introducidas; p = 3 bolas, 10/3 rodillos; X, Y, e genéricos por tipo de rodamiento (rígido de bolas mediante f0·Fa/C0, f0 = 14); a1 para 90–99 %; s0 = C0/P0Límites: No válido para P > 0,5·C o P < 0,02·C, juegos apareados o precargados, movimiento oscilante o muy lento; Y = 1,6 de rodillos cónicos es genérico: use X, Y y aISO del fabricanteNormas y fuentes: ISO 281Fórmulas · Cómo se comprobó esta calculadora · TorqueMath v2.6
Vida con otras cargas y velocidades
Vida requerida típica
Vida nominal L10h que buscan los diseñadores de máquinas. Haga clic en una fila para usarla como objetivo.
Máquina
L10h, horas
Cómo se calcula
Vida nominal básica según ISO 281. L10 es la vida que alcanza el 90 % de un grupo de rodamientos idénticos antes de la primera señal de fatiga. El exponente p es 3 para rodamientos de bolas y 10/3 para rodamientos de rodillos.
Carga equivalente P = X · Fr + Y · Fa (X, Y según Fa/Fr frente a e)
Vida nominal L10 = (C / P)^p millones de revoluciones
En horas L10h = 10^6 · L10 / (60 · n)
Vida modificada Lnm = a1 · aISO · L10h
Capacidad necesaria C_nec = P · (60 · n · L_objetivo / 10^6)^(1/p)
Seguridad estática s0 = C0 / P0, P0 = max(Fr, X0·Fr + Y0·Fa)
Los factores X e Y son los valores habituales de catálogo para rodamientos individuales. Rígido de bolas: e e Y dependen de f₀·Fa/C₀ con f₀ = 14. Contacto angular 40° (individual): e = 1,14, P = Fr por debajo de e y 0,35·Fr + 0,57·Fa por encima; P0 estática = max(Fr, 0,5·Fr + 0,26·Fa). Rodillos cónicos: e = 0,37, Y = 1,6 (compruebe su serie). Rodillos a rótula: e del rodamiento de catálogo seleccionado (22208 E 0,28; 22310 E 0,35; 22220 E 0,26; 0,25 para otros tamaños), Y1 = 0,675/e, Y2 = 1,005/e, Y0 = 0,66/e (a partir del ángulo de contacto, e = 1,5·tan α); valores genéricos e = 0,25, Y₁ = 2,7, Y₂ = 4,0. Rodillos cilíndricos: solo carga radial. Factor de fiabilidad a₁ (ISO 281): 90 % 1,00; 95 % 0,64; 96 % 0,55; 97 % 0,47; 98 % 0,37; 99 % 0,25. La seguridad estática s₀ debe ser al menos 1 para un funcionamiento silencioso y 2 con cargas de choque.
Esta calculadora estima cuánto durará un rodamiento antes de que aparezca la fatiga. Introduzca las capacidades de carga dinámica y estática del catálogo, las cargas radial y axial y la velocidad del eje, y obtendrá la vida nominal L10 según ISO 281 en millones de revoluciones y en horas, la carga equivalente P, la capacidad de carga que necesitaría para una vida objetivo y el factor de seguridad estática. La usan ingenieros de diseño, planificadores de mantenimiento, mecánicos y estudiantes para elegir o comprobar el tamaño de un rodamiento.
Ejemplo resuelto: comprobación de un rodamiento rígido de bolas 6205 en un reductor
Tome un rodamiento rígido de bolas 6205 (agujero de 25 mm) con capacidades de catálogo C = 14,8 kN (3327 lbf) y C₀ = 7,8 kN. Soporta una carga radial Fr = 2 kN (450 lbf) y una carga axial Fa = 0,5 kN (112 lbf) a 1500 rpm.
Calcule el factor axial: f₀ · Fa / C₀ = 14 × 0,5 / 7,8 = 0,90, lo que da e ≈ 0,27. Como Fa / Fr = 0,25 es menor que e, la carga axial se desprecia y la carga equivalente es P = Fr = 2,0 kN.
Vida nominal en revoluciones para un rodamiento de bolas (p = 3): L10 = (C / P)³ = (14,8 / 2,0)³ = 7,4³ = 405 millones de revoluciones.
Conversión a horas: L10h = 10⁶ × 405 / (60 × 1500) = 4502 horas, es decir, unos 1,5 años a 8 horas al día.
Compare con un objetivo de 20 000 horas para un reductor que funciona 8 horas al día: la capacidad necesaria es C_nec = 2,0 × (60 × 1500 × 20 000 / 10⁶)^(1/3) = 24,3 kN, así que al 6205 le falta aproximadamente un 39 %.
Compruebe la seguridad estática: P₀ = max(Fr, 0,6 · Fr + 0,5 · Fa) = 2,0 kN, por lo que s₀ = 7,8 / 2,0 = 3,9, holgadamente por encima de 2.
El 6205 dura solo unas 4500 horas frente a un objetivo de 20 000 horas, así que necesita un rodamiento con C de al menos 24,3 kN. Un 6305 (C = 23,4 kN, mismo agujero de 25 mm) alcanza unas 17 800 horas: acéptelo, reduzca la carga o pase a un tamaño mayor.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la vida de un rodamiento en horas?
Primero calcule la vida nominal básica en millones de revoluciones, L10 = (C / P)^p, donde C es la capacidad de carga dinámica, P la carga dinámica equivalente y p vale 3 para rodamientos de bolas o 10/3 para rodamientos de rodillos. Después conviértala a horas con L10h = 10⁶ × L10 / (60 × n), donde n es la velocidad en rpm. Por ejemplo, C/P = 7,4 en un rodamiento de bolas a 1500 rpm da 405 millones de revoluciones, es decir, unas 4500 horas.
¿Qué significa la vida L10 de un rodamiento?
L10 es la vida que alcanza o supera el 90 % de un grupo grande de rodamientos idénticos con la misma carga y velocidad antes de que aparezca la primera señal de fatiga por contacto de rodadura. El 10 % restante puede fallar antes. Es un valor estadístico definido en ISO 281, no una vida garantizada para un rodamiento concreto. La vida mediana (L50) del grupo es aproximadamente de cuatro a cinco veces L10.
¿Cómo se calcula la carga dinámica equivalente de un rodamiento?
Use P = X · Fr + Y · Fa, donde Fr es la carga radial, Fa la carga axial y X e Y son factores del catálogo del rodamiento. Cada tipo de rodamiento tiene un valor límite e. Si Fa / Fr es igual o menor que e, la carga axial influye poco y normalmente P = Fr. Si Fa / Fr es mayor que e, use X e Y del catálogo, por ejemplo X = 0,56 e Y entre 1,0 y 2,3 para rodamientos rígidos de bolas, según f₀ · Fa / C₀.
¿Cómo afecta la carga a la vida del rodamiento?
La vida disminuye con el cubo de la carga en rodamientos de bolas y con la potencia 10/3 en rodamientos de rodillos. Duplicar la carga en un rodamiento de bolas reduce su vida a 1/8, y en uno de rodillos a aproximadamente 1/10. Un aumento de carga del 20 % reduce la vida de un rodamiento de bolas en torno a un 42 %. La vida es inversamente proporcional a la velocidad: duplicar las rpm reduce a la mitad la vida en horas, pero no cambia la vida en revoluciones.
¿Cómo se calcula la vida de un rodamiento para una fiabilidad del 99 %?
Multiplique la vida L10 por el factor de fiabilidad a₁ de ISO 281: 1,00 para el 90 %, 0,64 para el 95 %, 0,55 para el 96 %, 0,47 para el 97 %, 0,37 para el 98 % y 0,25 para el 99 %. Un rodamiento con L10h = 4500 horas tiene, por tanto, una vida L1 de unas 1125 horas. La vida modificada Lnm = a₁ · aISO · L10h incluye además aISO, que tiene en cuenta la lubricación, la contaminación y el límite de carga a fatiga.
¿Qué es el factor de seguridad estática s0 de un rodamiento?
El factor de seguridad estática es s₀ = C₀ / P₀, donde C₀ es la capacidad de carga estática y P₀ la carga estática equivalente. Protege los caminos de rodadura frente a marcas permanentes por cargas elevadas en reposo, a baja velocidad o por choques. Como regla práctica, s₀ debe ser al menos 1 para un funcionamiento normal silencioso y 2 o más cuando hay cargas de choque o se requiere una marcha muy suave.
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