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Rolamentos

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InformaesTcnicas

RolamentosAxiais

Roldanas

Apndices

Buchas

Cilndro de Laminao

Ferrovirios

Informaes Tcnicas A7Pgina

Rolamentos Fixos de Esferas B4

Rolamentos de Esferas de Contato Angular B46

Rolamentos Autocompensadores de Esferas B76

Rolamentos de Rolos Cilndricos B84

Rolamentos de Rolos Cnicos B110

Rolamentos Autocompensadores de Rolos B182

Rolamentos Axiais B206

Rolamentos de Agulhas B244

Unidades de Rolamentos de Esferas B280

Caixas para Rolamentos B304

Rolamentos de Rolos Cilndricos para Roldanas B326

Esferas e Rolos B346

Rolamentos de Quatro CarreirasRolamentos para Rodeiros Ferrovirios

B334

Acessrios para Rolamentos B356

Produtos NSK e Apndices C1

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Prefcio

Agradecemos por seu interesse nesta edio de nosso Catlogo Geral de Rolamentos. Este foi revisado tendo nossos clientes em mente, e, desta forma, esperamos que ele atenda s suas necessidades.

A tecnologia tem avanado impressionantemente e isso traz consigo uma gama de novos produtos em muitas reas, incluindo computadores, automao, equipamentos audiovisuais, equipamentos mdicos e muitos outros. Tais inovaes apresentam-se como um grande desafio para os fabricantes de rolamentos com maior desempenho, preciso e confiabilidade. Os diferentes fabricantes de equipamentos tm necessidades diversas quanto aos rolamentos, incluindo velocidades mais elevadas, torque reduzido, reduo nos nveis de rudo e vibrao, manuteno zero, trabalho em ambientes agressivos, integrao com unidades e muito mais e, assim, esperamos atender a tais expectativas.

Este catlogo foi revisado para refletir o crescente nmero de produtos NSK, determinadas revises ocorridas nas normas JIS e ISO e para melhor atender aos clientes. A primeira parte deste catlogo contm informaes gerais a fim de facilitar a seleo do tipo mais apropriado de rolamento. Posteriormente, informaes tcnicas suplementares so fornecidas em relao vida do rolamento, capacidade de carga, limite de rotao, manuseio e montagem, lubrificao, etc. Por ltimo, o catlogo apresenta uma parte com extensivas tabelas contendo a maioria dos cdigos de rolamentos mostrando as dimenses e pertinentes dados de projeto ordenados de forma crescente em razo do dimetro interno. Os dados mostrados nas tabelas so indicados no sistema internacional de unidades (SI) e, tambm, no sistema mtrico decimal.

Esperamos que este catlogo permita-lhe a seleo do rolamento mais apropriado para sua aplicao. Contudo, caso necessite de auxlio, entre em contato com a NSK que teremos a maior satisfao em ajud-lo.

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INFORMAES TCNICAS

1 TIPOS E CARACTERSTICAS DOS ROLAMENTOS ....A71.1 Tipo e Classificao ..................................................A71.2 Tipo e Caracterstica ..................................................A7

2 PROCESSO DE SELEO DO ROLAMENTO ............A16

3 SELEO DO TIPO DE ROLAMENTO .......................A183.1 Espao e Tipo de Rolamento ...................................A183.2 Carga e Tipo de Rolamento .....................................A183.3 Limite de Rotao e Tipo de Rolamento...................A183.4 Desalinhamento dos Anis Interno e Externo e Tipo de Rolamento ...................................A183.5 Rigidez e Tipo de Rolamento ...................................A193.6 Rudo, Torque e Tipo de Rolamento .........................A193.7 Preciso de Giro e Tipo de Rolamento.....................A193.8 Instalao, Remoo e Tipo de Rolamento ..............A19

4 SELEO DA DISPOSIO DOS ROLAMENTOS ....A204.1 Rolamentos de Lado Fixo e Lado Livre ....................A204.2 Exemplos de Aplicao das Disposies dos Rolamentos ......................................................A21

5 SELEO DA DIMENSO DO ROLAMENTO ............A245.1 Vida do Rolamento ..................................................A24

5.1.1 Vida de Fadiga e Vida Nominal ..........................A245.2 Capacidade de Carga Bsica Dinmica e Vida Nominal ........................................................A24

5.2.1 Capacidade de Carga Bsica Dinmica ..............A245.2.2 Uso de Rolamentos em Equipamentos e Vida de Projeto ...............................................A245.2.3 Seleo da Dimenso do Rolamento em Funo da Capacidade de Carga Bsica Dinmica .........A255.2.4 Correo da Capacidade de Carga Bsica em Funo da Temperatura ................................A265.2.5 Correo da Vida Nominal .................................A27

5.3 Clculo da Carga no Rolamento ..............................A285.3.1 Coeficiente de Carga ..........................................A285.3.2 Cargas em Acionamentos por Correia ou por Corrente .................................................A285.3.3 Cargas em Acionamentos por Engrenagens.......A295.3.4 Distribuio da Carga nos Rolamentos ..............A295.3.5 Mdia da Carga Varivel ....................................A29

5.4 Carga Dinmica Equivalente ....................................A305.4.1 Clculo da Carga Dinmica Equivalente ............A31

5.4.2 Componentes de Direo Axial nos Rolamentos de Esferas de Contato Angular e de Rolos Cnicos ..............................A31

5.5 Capacidade de Carga Bsica Esttica e Carga Esttica Equivalente ......................................A32

5.5.1 Capacidade de Carga Bsica Esttica.................A325.5.2 Carga Esttica Equivalente .................................A325.5.3 Coeficiente de Carga Esttica Permissvel .........A32

5.6 Carga Axial Permissvel nos Rolamentos de Rolos Cilndricos ................................................A335.7 Exemplos de Clculos .............................................A34

6 LIMITE DE ROTAO DO ROLAMENTO ..................A376.1 Correo do Limite de Rotao ...............................A376.2 Limite de Rotao nos Rolamentos de Esferas com Vedao...............................................A37

7 DIMENSES PRINCIPAIS E NMEROS DE IDENTIFICAO DOS ROLAMENTOS ......................A38

7.1 Dimenses Principais e Dimenses das Ranhuras dos Anis de Reteno ............................A38

7.1.1 Dimenses Principais ........................................A387.1.2 Dimenses das Ranhuras e dos Anis de Reteno .......................................................A38

7.2 Nmeros de Identificao ........................................A54

8 TOLERNCIAS DOS ROLAMENTOS .......................A588.1 Normas das Tolerncias dos Rolamentos ................A588.2 Seleo da Classe de Preciso ................................A81

9 AJUSTE E FOLGA DE ROLAMENTO ........................A829.1 Ajuste ......................................................................A82

9.1.1 Importncia do Ajuste ....................................... A829.1.2 Seleo do Ajuste ..............................................A829.1.3 Ajuste Recomendado .........................................A83

9.2 Folga Interna do Rolamento ....................................A889.2.1 Folga Interna e os Valores Normalizados ...........A889.2.2 Seleo da Folga Interna ....................................A94

10 PR-CARGA NO ROLAMENTO .................................A9610.1 Objetivo da Pr-carga ...........................................A9610.2 Mtodos de Pr-carregamento ..............................A96

10.2.1 Pr-carga de Posio Constante ......................A9610.2.2 Pr-carga de Presso Constante......................A96

ndice Geral

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10.3 Pr-carga e Rigidez ...............................................A9610.3.1 Pr-carga de Posio Constante e Rigidez ..........................................................A9610.3.2 Pr-carga de Presso Constante e Rigidez ......A97

10.4 Seleo do Mtodo de Pr-carregamento e a Intensidade de Pr-carga .................................A97

10.4.1 Comparao dos Mtodos de Pr-carregamento ............................................A9710.4.2 Intensidade da Pr-carga .................................A98

11 PROJETO DE EIXO E ALOJAMENTO .....................A10011.1 Preciso e Rugosidade de Eixos e Alojamentos ....A10011.2 Dimenses de Encosto ....................................... A10011.3 Sistemas de Vedaes.........................................A102

11.3.1 Vedaes do Tipo sem Contato .....................A10211.3.2 Vedaes do Tipo com Contato .....................A104

12 LUBRIFICAO .......................................................A10512.1 Objetivos da Lubrificao ......................................A10512.2 Mtodos de Lubrificao .......................................A105

12.2.1 Lubrificao a Graxa ......................................A10512.2.2 Lubrificao a leo ....................................... A107

12.3 Lubrificantes ..........................................................A11012.3.1 Graxas Lubrificantes ......................................A11012.3.2 leos Lubrificantes ........................................A112

13 MATERIAL DE ROLAMENTO ..................................A11413.1 Materiais dos Anis e dos Corpos Rolantes ..........A11413.2 Materiais da Gaiola ................................................A115

14 MANUSEIO DE ROLAMENTOS ...............................A11614.1 Precaues para o Adequado Manuseio dos Rolamentos .....................................................A11614.2 Instalao ..............................................................A116

14.2.1 Instalao de Rolamentos com Furo Cilndrico ......................................................A11614.2.2 Instalao de Rolamentos com Furo Cnico ...........................................................A118

14.3 Teste de Giro ..........................................................A11814.4 Remoo ...............................................................A121

14.4.1 Remoo do Anel Externo ..............................A12114.4.2 Remoo de Rolamentos com Furo Cilndrico ......................................................A12114.4.3 Remoo de Rolamentos com Furo Cnico .......................................................... A122

14.5 Inspeo de Rolamentos ........................................A12314.5.1 Limpeza de Rolamentos .................................A123

14.5.2 Inspeo e Avaliao de Rolamentos .............A12314.6 Manuteno e Inspeo ........................................A124

14.6.1 Manuteno, Inspeo e Correo de Anormalidades .........................................A12414.6.2 Ocorrncias nos Rolamentos e Contramedidas ..............................................A124

15 DADOS TCNICOS ..................................................A12615.1 Deslocamento Axial dos Rolamentos ..................A12815.2 Ajuste ..................................................................A13015.3 Folga Interna Radial e Axial .................................A13215.4 Pr-carga e Torque de Partida .............................A13415.5 Coeficiente de Atrito e Outros Dados dos Rolamentos ..................................................A13615.6 Designao e Caractersticas de Graxas Lubrificantes .......................................................A138

TABELAS DE DIMENSES DOS ROLAMENTOS

NDICE DAS TABELAS DE DIMENSES ........................B2

APRESENTAO DOS DIVERSOS PRODUTOS NSK E APNDICE

NDICE ..........................................................................C1Fotos dos Produtos NSK ...............................................C2Apndice 1 Converso da Unidade do SI (Sistema Internacional) ............................................C8Apndice 2 Converso N - kgf ..................................C10Apndice 3 Converso kg - lb ...................................C11Apndice 4 Converso C - F ...................................C12Apndice 5 Converso da Viscosidade ......................C13Apndice 6 Converso Polegada - mm ....................C14Apndice 7 Converso da Dureza ..............................C16Apndice 8 Propriedades Fsico-Mecnicas dos Materiais .................................................C17Apndice 9 Tolerncia para Eixo ................................C18Apndice 10 Tolerncia para Furo................................C20Apndice 11 Valores de Qualidade IT ..........................C22Apndice 12 Fator Velocidade fn ..................................C24Apndice 13 Fator de Vida Nominal fh e Vida Nominal L - Lh ........................................C25Apndice 14 ndice dos Rolamentos de Rolos Cnicos da Srie Polegada .....................C26

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O contedo deste catlogo poder ser alterado sem prvio aviso em funo de fatores como o avano tecnolgico ou outros.

Os dados inseridos neste catlogo foram cuidadosamente verificados no sentido de assegurar a preciso das informaes aqui contidas; todavia, nenhuma responsabilidade por eventuais erros ou omisses ser aceita, independentemente de quaisquer perdas ou danos diretos, indiretos ou consequentes, decorrentes do uso das informaes aqui contidas.

Em caso de dvidas a respeito do produto ou sua aplicao, recomendamosentrar em contato com o fabricante.

Os direitos autorais deste catlogo so de propriedade da NSK Brasil. Seu contedo total ou parcial no pode ser reproduzido sem permisso por escrito da NSK Brasil.

Junho 2013

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1.1 Tipo e ClassificaoOs mancais de rolamento (doravante denominados simplesmente rolamentos) so em geral constitudos por anis, corpos rolantes e gaiola; e principalmente, em funo da direo da carga que iro apoiar, so divididos em rolamentos radiais e rolamentos axiais. Ainda em funo do tipo de corpo rolante, possvel separ-los em rolamentos de esferas e rolamentos de rolos; podem tambm ser classificados em funo da configurao e da aplicao especfica destes.A designao de cada uma das partes dos tipos representativos de rolamentos apresentada na figura 1.1, e a classificao genrica dos rolamentos na figura 1.2.

1.2 Tipo e CaractersticaOs rolamentos (mancais de rolamento) quando comparados aos mancais de deslizamento apresentam as seguintes vantagens:

1. TIPOS E CARACTERSTICAS DOS ROLAMENTOS

(1) Seu torque de partida ou atrito so baixos e a diferena entre o torque de partida e o torque de funcionamento pequena.(2) Com a avanada padronizao internacional so intercambiveis e possibilitam a utilizao pela substituio simples.(3) Possibilitam a simplificao da configurao dos conjugados, facilitando a manuteno e a inspeo.(4) Em geral, podem apoiar simultaneamente a carga radial e a carga axial.(5) A utilizao em altas e baixas temperaturas relativamente facilitada.(6) Permitem a utilizao com folga negativa (condio de pr-carga) para aumentar a rigidez.

Alm disso, cada tipo de rolamento possui caractersticas prprias, que so apresentadas para os rolamentos mais representativos nas pginas de A10 a A13 e na Tabela 1.1 (pginas A14 e A15).

LarguraAnel deReteno

GaiolaRebite

Esfera

Pista doAnel InternoPista doAnel Externo

Dimenso do Chanfro

Largura Total

Largura Total

Anel Externo

Anel Interno

Face LateralBlindagem

Di

m.

do F

uro

Dim

. Exte

rno

Dim

. Prim

itivo

Rolamento de Rolos Cnicos Rolamento Autocompensador de Rolos Rolamento Axial de Esferasde Escora Simples

Rolamento Fixo deUma Carreira de Esferas

Rolamento de Uma Carreira deEsferas de Contato Angular

Rolamento de Rolos Cilndricos

Diferena de Largura

Rebordo Menor

Rebordo Maior

Rolo Cnico

Centro daLinha de Carga

Centro daLinha de Carga

ngulo deContato

ngulo de Contato

Costa do Cone

Face da Capa

Costa doAnel Interno

Face doAnel Externo

Face do Cone

Costa da Capa

Face doAnel Interno

Costa doAnel Externo

Alt. do Centro daContrapl. Esfrica

Raio

daCo

ntrap

laca

Esfr

ica

Dim. doFuro

AlturaAlojamento

Dim. do FuroAnel Externo

Dim. Externoda Contraplaca

Dim. Externo

Anel Interno

EsferaAnel Externo

ContraplacaEsfrica

Rebordo doAnel Externo

Anel de EncostoTipo L

Rebordo doAnel Interno

RoloClndrico

Di

met

ro d

oC

rcul

o In

scrit

odo

Rol

o

Furo Cnico

Anel InternoRolo EsfricoAnel Externo

Arruela deSeguranaPorcaBucha

Buch

a Co

mpl

eta

Fig. 1.1 Designao das Partes dos Rolamentos

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TIPOS E CARACTERSTICAS DOS ROLAMENTOS

UmaCarreira

DuasCarreiras

UmaCarreira

DuasCarreiras

Rolamentosde Esferas

RolamentosFixos deEsferas

RolamentosMagneto

UmaCarreira

DuasCarreiras

Rolamentosde RolosCilndricos

Rolamentos deRolosAlongados

Rolamentos deEsferas deContato Angular

UmaCarreira

DuasCarreiras

Rolamentos deRolos Cnicos

RolamentosAutocomp.de Rolos

Rolamentosde Rolos

RolamentosAutocomp. deEsferasRolamentos deEsferas para asUnidades

Rolamentos de Esferasde Trs e Quatro Pontosde Contato

ROLAMENTOS


Rolamentos de Rolos

RolamentosAxiais deEsferas

Rolamentos Axiaisde Esferas deContato Angular

RolamentosAxiais de RolosCilndricos

Rolamentos Axiaisde Rolos Agulha

Rolamentos Axiaisde Rolos Cnicos

Rolamentos AxiaisAutocomp. de Rolos

Rolamentos deEmbreagem

Rolamentos paraRodeiros Ferrovirios

Rolamentos paraRoldanas

Rolamentos para uso especfico

Rolamentos paraCorrentesTransportadoras

Outros

EscoraSimples

EscoraDupla

Rolamentos paraBomba Dgua

(Rolamentos Axiais)(Rolamentos Radiais)

Rolamentos deRolos Agulha

QuatroCarreiras

Combinados

Rolamento Fixode Esferas

Rolamento de Esferasde Contato Angular

RolamentoAutocompensadorde Esferas

Rolamento deRolos Cilndricos

Rolamento deRolos Cnicos

Rolamento Autocompensadorde Rolos Esfricos

Rolamentode RolosAgulha

Fig. 1.2 Classificao dos Rolamentos

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UmaCarreira

DuasCarreiras

UmaCarreira

DuasCarreiras


RolamentosFixos deEsferas

RolamentosMagneto

UmaCarreira

DuasCarreiras

Rolamentosde RolosCilndricos

Rolamentos deRolosAlongados

Rolamentos deEsferas deContato Angular

UmaCarreira

DuasCarreiras

Rolamentos deRolos Cnicos

RolamentosAutocomp.de Rolos

Rolamentosde Rolos

RolamentosAutocomp. deEsferasRolamentos deEsferas para asUnidades

Rolamentos de Esferasde Trs e Quatro Pontosde Contato

ROLAMENTOS


Rolamentos de Rolos

RolamentosAxiais deEsferas

Rolamentos Axiaisde Esferas deContato Angular

RolamentosAxiais de RolosCilndricos

Rolamentos Axiaisde Rolos Agulha

Rolamentos Axiaisde Rolos Cnicos

Rolamentos AxiaisAutocomp. de Rolos

Rolamentos deEmbreagem

Rolamentos paraRodeiros Ferrovirios

Rolamentos paraRoldanas

Rolamentos para uso especfico

Rolamentos paraCorrentesTransportadoras

Outros

EscoraSimples

EscoraDupla

Rolamentos paraBomba Dgua

(Rolamentos Axiais)(Rolamentos Radiais)

Rolamentos deRolos Agulha

QuatroCarreiras

Combinados

Rolamento Axial de Esferas de Escora Simples

Rolamento Axial de Rolos Cilndricos

Rolamento Axial de Rolos Cnicos

Rolamento Axial Autocomp. de Rolos

Rolamento Vedado para Rodeiros

Rolamento de Rolos Cilndricos para Roldanas

Fig. 1.2 Classificao dos Rolamentos

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Os rolamentos fixos de uma carreira de esferas so, entre os rolamentos, os de tipo mais representativo, e atendem um extenso campo de aplicaes. Os canais da pista no anel interno e no anel externo apresentam um perfil lateral em arco, com raio ligeiramente maior que o raio das esferas.Alm da carga radial, permite o apoio da carga axial em ambos os sentidos.O torque de atrito pequeno, sendo o mais adequado para aplicaes que requerem baixo rudo evibrao, e em locais de alta velocidade de rotao.Neste rolamento, alm do tipo aberto, existem os blindados com placas de ao, os vedados com proteo de borracha, e os com anel de reteno no anel externo.Geralmente, as gaiolas utilizadas so as prensadas de ao.

O canal da pista do anel interno um pouco menos profundo que o do rolamento fixo de esferas,e o anel externo apresenta rebordo em apenas um dos lados. Consequentemente, o anel externo separvel, sendo conveniente para a instalao do rolamento.Normalmente, duas peas deste rolamento so contrapostas nas aplicaes. So rolamentos pequenos com dimetro do furo de 4 a 20 mm, usados principalmente em pequenos geradores (Magneto), giroscpios e instrumentos indicadores.Geralmente, as gaiolas utilizadas so as prensadas de lato.

Os rolamentos deste tipo permitem o apoio da carga radial e num nico sentido a carga axial. As esferas e os anis interno e externo formam ngulos de contato de 15, 25, 30 ou 40. Quanto maior o ngulo de contato maior ser a capacidade de carga axial, e quanto menor o ngulo de contato melhor ser para altas rotaes.Normalmente, duas peas do rolamento so contrapostas e utilizadas para o ajuste da folga. Geralmente, as gaiolas utilizadas so as prensadas de ao, mas para os rolamentos de alta preciso com ngulo de contato menor que 30 so utilizadas, principalmente, as gaiolas de poliamida.

Compreende-se como rolamentos combinados a formao do jogo de corpo nico com duas ou mais peas de rolamentos radiais. Normalmente, as combinaes entre os rolamentos de esferas de contato angular e entre os rolamentos de rolos cnicos so as mais frequentes.Existem, como tipos de combinao, a combinao face a face (tipo DF), em que os anis externos so unidos pelas faces; a combinao costa a costa (tipo DB), em que os anis so unidos pelas costas; e a combinao tandem (tipo DT), em que os anis esto no mesmo sentido.Os rolamentos combinados dos tipos DF e DB permitem o apoio da carga radial, e em ambos os sentidos a carga axial. Os rolamentos combinados do tipo DT so usados em casos de cargas axiais maiores num nico sentido.

Rolamentos Fixos de Uma Carreira de Esferas

Rolamentos Magneto

Rolamentos de Uma Carreira de Esferas de Contato Angular

Rolamentos Combinados

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Os rolamentos de duas carreiras de esferas de contato angular possuem a configurao bsica de duas peas do rolamento de uma carreira de esferas de contato angular dispostas costa a costa, em que os anis internos e externos esto cada qual integrados numa nica pea. Consequentemente, tm a capacidade de apoiar a carga axial em ambos os sentidos.

Os rolamentos de esferas de quatro pontos de contato possuem o anel interno bipartido num plano perpendicular ao centro do eixo e so rolamentos de uma carreira de esferas de contato angular com os anis internos e externos separveis. Permitem apoiar a carga axial em ambos os sentidos com uma nica pea. O ngulo de contato formado pela esfera e os anis interno e externo de 35. Com uma pea deste rolamento pode-se substituir a combinao face a face ou costa a costa do rolamento de esferas de contato angular.Geralmente, as gaiolas utilizadas so as usinadas de lato.

O anel interno possui duas pistas e a pista do anel externo esfrica. O centro do raio que forma esta superfcie esfrica coincidente ao centro do rolamento; consequentemente, o anel interno, as esferas e a gaiola inclinam-se livremente em relao ao anel externo.Os erros de alinhamento que ocorrem devido aos casos como o do desvio na usinagem do eixo e alojamento e as deficincias na instalao so corrigidos automaticamente.Alm disso, existem tambm os rolamentos de furo cnico, que so fixados atravs de buchas.

Rolamentos de construo simples em que os rolos de forma cilndrica esto em contato linear com a pista. Possuem uma grande capacidade de carga, principalmente apoiando a carga radial. Como o atrito entre os corpos rolantes e o rebordo do anel reduzido, so adequados para altas rotaes.Em funo da existncia ou no de rebordos nos anis, h os tipos NU, NJ, NUP, N e NF para os de uma carreira, e os tipos NNU e NN para os rolamentos de duas carreiras. O anel interno e o anel externo so separveis em todos os tipos.Os tipos de rolamentos de rolos cilndricos que no tm o rebordo no anel interno ou no anel externo, por permitirem o movimento relativo entre o anel interno e o anel externo na direo axial, so utilizados como rolamentos lado livre. Os rolamentos de rolos cilndricos que possuem rebordos nos dois lados de um dos anis, interno ou externo, e um rebordo no outro anel, podem apoiar a carga axial de certo grau em um sentido.Os rolamentos de duas carreiras de rolos cilndricos tm uma alta rigidez em relao carga radial, e so usados principalmente em fusos de mquinas-ferramentas.As gaiolas normalmente usadas so as prensadas de ao e as usinadas de lato; h tambm umaparcela com gaiolas de poliamida.

Rolamentos de Duas Carreiras de Esferas de Contato Angular

Rolamentos de Esferas de Quatro Pontos de Contato

Rolamentos Autocompensa-dores de Esferas

Rolamentos de Rolos Cilndricos

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Nos rolamentos de agulha so inseridos um grande nmero de rolos finos e alongados com comprimento de 3 a 10 vezes o dimetro. Consequentemente, com a reduzida proporo do dimetro externo em relao ao dimetro do crculo inscrito dos rolos, possuem capacidade de carga radial comparativamente maior.Existem vrios tipos de rolos agulha, como os de anel externo estampado em chapa de ao especial, os slidos de anis usinados, as gaiolas com os rolos e sem anis, os rolos comando, etc.Alm disso, existem tipos e classificaes como: com anel interno e sem anel interno, ou com gaiola e sem gaiola.Nos rolamentos com gaiola so usadas, principalmente, as gaiolas prensadas de ao.

Os rolos cnicos trapezoidais inseridos como corpos rolantes so guiados pelo rebordo maior do anel interno. De grande capacidade de carga, permitem o apoio da carga radial e num nico sentido a carga axial. A srie HR, com os rolos numericamente e dimensionalmente aumentados, possui uma alta capacidade de carga. Em geral, igualmente ao rolamento de esferas de contato angular, duas peas do rolamento so usadas contrapostas. Neste caso, em funo do ajuste do espaamento entre os anis internos ou entre os anis externos na direo axial, permite-se selecionar a folga interna adequada.O anel interno (cone) e o anel externo (capa) podem ser instalados independentemente por seremseparveis. Conforme o ngulo de contato esto classificados em: ngulo normal, ngulo intermedirio e ngulo grande. Na classificao pelo nmero de carreiras, h tambm os rolamentos de duas e de quatro carreiras de rolos cnicos.Geralmente, as gaiolas utilizadas so as prensadas de ao.

Rolamentos formados pelo anel interno com duas pistas, anel externo com pista esfrica e os rolos com a superfcie de rolagem esfrica. Devido ao centro da pista esfrica do anel externo ser coincidente ao centro do rolamento, permite o autoalinhamento como os rolamentos autocompensadores de esferas.Consequentemente, quando houver erros de alinhamento em eixos e alojamentos ou flexo do eixo, so automaticamente ajustados, fazendo com que no ocorram cargas anormais no rolamento.Os rolamentos autocompensadores de rolos permitem o apoio da carga radial e em ambos os sentidos a carga axial. A capacidade de carga radial grande e so adequados para aplicaes com cargas pesadas e cargas de choque.Os rolamentos com furo cnico podem ser instalados diretamente no eixo cnico ou podem ser instalados no eixo cilndrico pela utilizao das buchas de fixao ou de desmontagem.As gaiolas normalmente utilizadas so as prensadas de ao e as usinadas de lato.


Rolamentos de Agulha

Rolamentos de Rolos Cnicos

Rolamentos Autocompensa-dores de Rolos

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Os rolamentos axiais de esferas so constitudos por anis em configurao de arruelas com canal e gaiolas com as esferas embutidas.O anel a ser instalado no eixo denominado anel interno, e o anel a ser instalado no alojamento denominado de anel externo.

Nos rolamentos de escora dupla, o anel central (anel intermedirio) o instalado no eixo.Os rolamentos axiais de esferas de escora simples suportam a carga axial em um sentido e os rolamentos de escora dupla suportam a carga axial em ambos os sentidos.No intuito de minimizar a influncia de desvios na instalao, existem tambm os rolamentos axiais de esferas com contraplaca esfrica no anel externo.Nos rolamentos pequenos so usadas, principalmente, as gaiolas prensadas de ao e nos rolamentos grandes as gaiolas usinadas.

Estes rolamentos tm uma pista esfrica no assento do anel externo e rolos trapezoidais dispostos obliquamente na superfcie de rolagem.O rolamento possui autoalinhamento em virtude da pista do anel externo ser esfrica.A capacidade de carga axial elevadssima e quando estiver sob carga axial permite a aplicao de cargas radiais moderadas.As gaiolas utilizadas so as prensadas de ao ou as usinadas de lato.

Rolamentos Axiais de Esferas de Escora Simples

Rolamentos Axiais de Esferas de Escora Dupla

Rolamentos Axiais Autocompensado-res de Rolos

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379-

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Rolos Cilndricos com Rebordo em um Lado

Duas Carreiras de Rolos Cilndricos

Rolos Cilndricos

Autocom- pensadores de Esferas

Esferas de Quatro Pontos de Contato

CombinadosDuas Carreiras de Esferas de Contato Angular

Uma Carreira de Esferas de Contato Angular

MagnetoFixos deUma Carreira de Esferas

Tipos deRolamentos

Carga Radial

Carga Axial

Carga Combinada

Alta Velocidade

Alta Preciso

Baixo Torque e Rudo

Rigidez

Desalinhamento Permissvel

Ao deCompensao

Separaodos Anis

RolamentoLado Fixo

RolamentoLado Livre

Furo Cnico

Observao

B5B31

B5B28 B47

B47B70 B47

B47B72 B77 B85

B85B110 B85

Usa-

se d

uas

pea

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35o

Incl

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tipo

N

Incl

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tipo

NNU

Incl

ui o

tipo

NF

Refernciana Pgina

Muito Bom Bom Regular Precrio Invivel Dois sentidos

Aplicvel Aplicvel, porm deve permitir a dilatao ou contrao do eixo na superfcie de ajuste do rolamento

Tabela 1.1 Tipos e Caractersticas

Capa

cida

de d

e Ca

rga

Somente emum sentido

Caractersticas

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Incl

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tipo

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lubr

ifica

o

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eo

Referncia na Pgina

A18A37

A19A58A81

A19

A19A96

A18No Prembulo de Cada Tipo

A18

A19A20

A20A21

A20~a A27

A80 A118 A122

Axiais Autocom- pensadores de Rolos

Axiais de Rolos Cnicos

Axiais de Rolos Cilndricos

Duas Carreiras de Esferas de Contato Angular

Axiais de Esferas com Contraplaca Esfrica

Axiais de Esferas

Autocom- pensadores de Rolos

Duas e Mltiplas Carreiras de Rolos Cnicos

Rolos Cnicos

B115B115B176B299

B183 B207 B207 B235 B207B224 B207B228

Rolos Agulha

Rolos Cilndricos com Anel de Encosto

B85

dos Rolamentos

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Desempenho e condies requeridasao rolamentoCondies de operao e meioDimenses do espao para o rolamento

Espao permissvel para o rolamentoIntensidade e direo da cargaVibrao e choqueVelocidade de rotao e limite derotaoDesalinhamento dos anis interno eexternoFixao na direo axial e disposioDificuldade na instalao e remooRudo e torqueRigidezDisponibilidade e custo

Definio do tipoe disposio

Definio das dimenses do rolamento

Ref. na pginaA18, A38A18A18A18, A37

A18

A20 a A23A19A19A19, A96

Avaliao do tipode rolamento

Ref. na pginaA19A18, A37, A81A19

Avaliao da preciso

Ref. na pgina

A95

A18

A98

Avaliao dafolga interna

Ref. na pgina

A116, A121

A116, A121A100

Avaliao dainstalao eremoo

Ref. na pginaA106, A107, A110, A112A37A105A102A123

Avaliao domtodo delubrificao

Avaliao da gaiola

Vida esperada do equipamentoCarga dinmica ou esttica equivalenteVelocidade de rotaoCoeficiente de carga esttica permissvelCarga axial permissvel (em caso derolamento de rolos cilndricos)

Preciso de giroAlta rotaoVariao do torque

Definio da folga interna

Definio da classede preciso

Definio do tipoe material da gaiola

Definio do mtodo delubrificao, lubrificante

e sistema de vedao

Temperatura de utilizaoVelocidade de rotaoMtodo de lubrificaoSistema de vedaoManuteno e inspeo

Definio das dimensesde encosto e o mtodo de

instalao e remoo

Especificao finaldo rolamento e

conjugados

Sequncia de instalao eremooDispositivosDimenses de encosto

Ref. na pginaA24, A25A30, A32--A32A33

Avaliao dasdimenses dorolamento

Ref. na pginaA57

Avaliao das especificaesespeciais

Definio de material especial,de estabilizao dimensional, de

tratamento superficial, etc.

Temperatura de utilizaoAmbiente (maresia, vcuo, gs e produtos qumicos)Tipo de lubrificao

Ref. na pginaA82A82, A83

A83A84, A100

Avaliao do ajuste

Definio do ajuste

Condies de giroIntensidade e naturezada cargaCondies de temperaturaMaterial, dimenso e precisodo eixo e alojamento

AjusteDiferena de temperaturaentre o anel interno e oanel externoVelocidade de rotaoDesalinhamento entre o anelinterno e o anel externoIntensidade de pr-carga

Velocidade de rotaoRudoTemperatura de operaoPresena de vibrao e choqueAcelerao e desacelerao rpidasCarga de momento e desalinhamento

2. PROCESSO DE SELEO DO ROLAMENTOO desempenho requerido nos mecanismos das mais diversas mquinas, nos aparelhos e em outros locais que utilizam os rolamentos, cada vez mais se torna severo; consequentemente, as condies e o desempenho exigido aos rolamentos aumentam e diversificam-se continuamente.Portanto, a seleo do rolamento mais apropriado para cada aplicao, dentre os inmeros tipos e dimenses, requer o estudo cuidadoso de vrios ngulos.Geralmente, quando da seleo do rolamento, de princpio define-se o tipo, considerando a disposio do rolamento a partir do projeto do eixo, a facilidade na instalao e na remoo, o espao permissvel, as dimenses, a disponibilidade do rolamento, etc. Em seguida, as dimenses dos rolamentos so definidas, analisando-se comparativamente a vida de projeto das diversas mquinas que iro utilizar os rolamentos e os vrios limites de durabilidade dos rolamentos. No tocante seleo do rolamento, por vezes somente a

vida de fadiga do rolamento considerada; no entanto, h casos que requerem um suficiente estudo quanto aos itens como o da vida de graxa em funo de sua deteriorao, de desgaste, de rudo, etc.Ainda, conforme a aplicao, torna-se necessrio selecionar os rolamentos que tenham sido considerados, especialmente quanto s especificaes internas, como: a preciso, a folga interna, o tipo de gaiola, a graxa, etc.Contudo, no h processo ou regras definidas para a seleo do rolamento, o mais prtico atribuir a preferncia do estudo, no item de maior relao para com as condies e desempenho requeridos ao rolamento. Quando da seleo do rolamento para casos como o de novas mquinas e o de aplicao em condies especiais de operao ou de meio, consulte a NSK.No diagrama a seguir (figura 2.1), apresentado em forma de exemplo referencial o processo da seleo genrica do rolamento.

Fig. 2.1 Exemplo do Processo da Seleo de Rolamentos

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Desempenho e condies requeridasao rolamentoCondies de operao e meioDimenses do espao para o rolamento

Espao permissvel para o rolamentoIntensidade e direo da cargaVibrao e choqueVelocidade de rotao e limite derotaoDesalinhamento dos anis interno eexternoFixao na direo axial e disposioDificuldade na instalao e remooRudo e torqueRigidezDisponibilidade e custo

Definio do tipoe disposio

Definio das dimenses do rolamento

Ref. na pginaA18, A38A18A18A18, A37

A18

A20 a A23A19A19A19, A96

Avaliao do tipode rolamento

Ref. na pginaA19A18, A37, A81A19

Avaliao da preciso

Ref. na pgina

A95

A18

A98

Avaliao dafolga interna

Ref. na pgina

A116, A121

A116, A121A100

Avaliao dainstalao eremoo

Ref. na pginaA106, A107, A110, A112A37A105A102A123

Avaliao domtodo delubrificao

Avaliao da gaiola

Vida esperada do equipamentoCarga dinmica ou esttica equivalenteVelocidade de rotaoCoeficiente de carga esttica permissvelCarga axial permissvel (em caso derolamento de rolos cilndricos)

Preciso de giroAlta rotaoVariao do torque

Definio da folga interna

Definio da classede preciso

Definio do tipoe material da gaiola

Definio do mtodo delubrificao, lubrificante

e sistema de vedao

Temperatura de utilizaoVelocidade de rotaoMtodo de lubrificaoSistema de vedaoManuteno e inspeo

Definio das dimensesde encosto e o mtodo de

instalao e remoo

Especificao finaldo rolamento e

conjugados

Sequncia de instalao eremooDispositivosDimenses de encosto

Ref. na pginaA24, A25A30, A32--A32A33

Avaliao dasdimenses dorolamento

Ref. na pginaA57

Avaliao das especificaesespeciais

Definio de material especial,de estabilizao dimensional, de

tratamento superficial, etc.

Temperatura de utilizaoAmbiente (maresia, vcuo, gs e produtos qumicos)Tipo de lubrificao

Ref. na pginaA82A82, A83

A83A84, A100

Avaliao do ajuste

Definio do ajuste

Condies de giroIntensidade e naturezada cargaCondies de temperaturaMaterial, dimenso e precisodo eixo e alojamento

AjusteDiferena de temperaturaentre o anel interno e oanel externoVelocidade de rotaoDesalinhamento entre o anelinterno e o anel externoIntensidade de pr-carga

Velocidade de rotaoRudoTemperatura de operaoPresena de vibrao e choqueAcelerao e desacelerao rpidasCarga de momento e desalinhamento

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3. SELEO DO TIPO DE ROLAMENTO3.1 Espao e Tipo de RolamentoO espao permissvel para os rolamentos e os conjugados, quando do projeto, geralmente limitado, de forma que o tipo e as dimenses dos rolamentos devem ser selecionados dentro de tais limites. Na maioria dos casos, em razo do projeto da mquina, define-se primeiramente o dimetro do eixo, por este motivo os rolamentos so frequentemente selecionados com base no dimetro dos furos.A existncia de numerosas sries de dimenso e tipos padronizados de rolamentos possibilita a seleo do tipo mais adequado dentre estes rolamentos. Na figura 3.1 so apresentadas as sries de dimenso dos rolamentos radiais e os tipos correspondentes de rolamentos.

3.2 Carga e Tipo de RolamentoAs capacidades de os rolamentos suportarem as cargas radiais e as cargas axiais, quando comparadas separadamente pelos tipos de rolamentos, sero aproximadamente como indicadas na figura 3.2. Consequentemente, no caso de comparar o rolamento da mesma srie de dimenso, a capacidade de carga do rolamento de rolos maior em relao ao rolamento de esferas, com vantagem em aplicaes onde atuam cargas de choque.

3.3 Limite de Rotao e Tipo de RolamentoA rotao mxima permissvel nos rolamentos, alm devariar pelo tipo, difere em funo da dimenso, do tipo e material da gaiola, da carga no rolamento, do mtodode lubrificao, das condies de refrigerao, etc.Relativamente, nos casos generalizados de lubrificao em banho de leo, se os tipos de rolamentos forem posicionados pela ordem decrescente do limite de rotao, ser aproximadamente como o indicado na figura 3.3.

3.4 Desalinhamento dos Anis, Interno e Externo, e Tipo de RolamentoDevido, por exemplo, aos casos como o da flexo do eixo em funo da carga, da impreciso do eixo e alojamento, ou da deficincia na instalao, ocorrem desalinhamentos entre o anel interno e o anel externo do rolamento. O ngulo de desalinhamento permissvel difere de acordo com o tipo de rolamento e as condies de utilizao, em geral inferiores a 0,0012 radianos (4).Quando grandes desalinhamentos so previstos, devem ser selecionados os tipos com capacidade de autoalinhamento (figuras 3.4 e 3.5), como os autocompensadores de esferas, os autocompensadores de rolos esfricos e as unidades de rolamentos.

Tipo de Rolamento Cap. de Carga Radial1 2 3 4

Fixo de Uma Carreirade Esferas

Contato Angular deUma Carreira de Esferas

Rolos Cilndricos(1)

Rolos Cnicos

Autocompensadorde Rolos

Cap. de Carga Axial1 2 3 4 Tipo de Rolamento

Velocidade Permissvel Relativa1 4 7 10 13

Fixos de Esferas

Contato Angularde Esferas

Rolos Cilndricos

Rolos Agulha

Rolos Cnicos

Autocompensadoresde RolosAxiais de Esferas

Nota (1) Os rolamentos de rolos cilndricos com rebordos possuem certo grau de capacidade de carga axial.

Obs. Lubrificao em banho de leo.Com providncias especiais nos rolamentos econjugados.

0 1 2 3 4 5 643208

19

08 09 00 01 02 03 04 18 19 10 29 20 22 23 39 30 31 32 33 48 49 40 41 59 50 69

Sries de Largura

Sries de Dimetro

Sries deDimenso

Rols. Fixos de EsferasRols. de Contato Ang. de uma Carreira de EsferasRols. Autocomp. de EsferasRols. de Rolos CilndricosRols. Autocomp. de RolosRols. de AgulhaRols. de Rolos Cnicos

Fig. 3.1 Sries de Dimenso dos Rolamentos Radiais

Fig. 3.2 Comparao das Capacidades de Cargas pelos Tipos de Rolamentos

Fig. 3.3 Comparao do Limite de Rotao em Funo dos Tipos de Rolamentos

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Os ngulos de desalinhamento permissvel so mencionados no prembulo de cada tipo de rolamento na tabela de dimenses.

3.5 Rigidez e Tipo de RolamentoAo aplicar uma carga no rolamento, ocorre uma deformao elstica nas reas de contato entre os corpos rolantes e as pistas. A rigidez do rolamento determinada em funo proporcional da carga no rolamento e a intensidade da deformao elstica no anel interno, no anel externo e no corpo rolante.Em casos como os de fusos em mquinas-ferramentas, devido necessidade de aumentar a rigidez do rolamento juntamente com a rigidez do eixo, frequente a seleo dos rolamentos de rolos, em razo da menor deformao pela carga que os rolamentos de esferas.Alm disto, a rigidez pode ser aumentada pelo mtodo de pr-carregamento atravs da utilizao do rolamento em condio de folga negativa. Os rolamentos de contato angular de esferas e os rolamentos de rolos cnicos so os mais apropriados para este mtodo.

3.6 Rudo, Torque e Tipo de RolamentoOs rolamentos, por serem fabricados atravs de tcnicasde usinagem de alta preciso, tm o rudo e o torque pequenos. Nos rolamentos como os fixos de esferas e os de rolos cilndricos, tm estabelecidas as classes de rudo de acordo com as necessidades, e nos rolamentos miniaturas de esferas de alta preciso est regulamentado o torque de partida. Os rolamentos fixos de esferas so os mais apropriados para as mquinas que requerem baixo rudo e baixo torque, como nos motores eltricos e instrumentos de medio.

3.7 Preciso de Giro e Tipo de RolamentoOs rolamentos de alta preciso, como os das classes 5, 4 e 2, so utilizados em aplicaes de alta velocidade de rotao, como as de superalimentadores, ou quando requerida alta preciso nos desvios do corpo rotativo, como em fusos de mquinas-ferramentas. A preciso de giro dos rolamentos est especificada de diversas formas e as classes de preciso regulamentadas variam de acordo com o tipo de rolamento.A figura 3.6 apresenta a comparao do desvio radial degiro do anel interno, na preciso mxima estabelecida no regulamento para cada tipo de rolamento.Consequentemente, para aplicaes que necessitem de alta preciso de giro so apropriados os rolamentos, principalmente, como os fixos de esferas, os de contatoangular de esferas e os de rolos cilndricos.

3.8 Instalao, Remoo e Tipo de RolamentoOs tipos de rolamentos que tm os anis internos e externos separveis, como os rolamentos de rolos cilndricos, de agulha e de rolos cnicos, apresentam maior facilidade na instalao e na remoo. Estes tipos de rolamentos so apropriados para mquinas que tenham a instalao e a remoo do rolamento com relativa frequncia, em funo de causas como a inspeo peridica. Os rolamentos com furo cnico, como os autocompensadores de esferas e os autocompensadores de rolos (os de menor porte), podem ser instalados e removidos com relativa facilidade pela utilizao de buchas.

Tipo de RolamentoComparao do Desvio Radial deGiro Permissvel no Anel Interno

ClasseEspecificada deMaior Preciso 1 2 3 4 5

Fixos de Esferas

Contato Angularde Esferas

Rolos Cilndricos

Rolos Cnicos

Autocompensadoresde Rolos

Classe 2

Classe 2

Classe 2

Classe 4

Normal

Fig. 3.4 Desalinhamento nos Rolamentos Autocompensadores de Rolos

Fig. 3.5 Desalinhamento nas Unidades de Rolamentos

Fig. 3.6 Comparao do Limite Permissvel para o Desvio de Giro do Anel Interno em Funo dos Tipos de Rolamentos

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4. SELEO DA DISPOSIO DOS ROLAMENTOSNormalmente, os eixos so apoiados por dois rolamentos e, quando do projeto, a disposio destes deve ser estudada considerando-se os itens a seguir:(1) Dilatao e contrao do eixo em funo da variao de temperatura;(2) Facilidade de instalao e remoo do rolamento;(3) Desalinhamento entre o anel interno e o anel externo em funo de casos como a deficincia na instalao e a flexo do eixo;(4) Rigidez e mtodo de pr-carga do conjunto completo relacionado parte rotativa, inclusive o rolamento;(5) A posio mais apropriada para apoiar a carga.

4.1 Rolamentos de Lado Fixo e Lado LivreDentre os rolamentos a serem dispostos, somente umapea determinada como de lado fixo e usada para fixar o eixo posicionando axialmente o rolamento. Neste lado fixo deve ser selecionado o tipo de rolamento que suporte a carga radial juntamente com a carga axial.Os outros rolamentos, excluindo o de lado fixo, so determinados como de lado livre, suportando somente acarga radial, e devem permitir o deslocamento do eixo devido dilatao ou contrao pela variao de temperatura.Alm disso, pode ser tambm utilizado para o ajuste doposicionamento na direo axial.

A insuficincia de contramedidas para a dilatao ou contrao do eixo em funo da variao de temperaturaacarretar uma carga axial anormal no rolamento, podendo se tornar a causa de uma falha prematura.Os rolamentos que permitem a separao dos anis internos e externos, os rolamentos de rolos cilndricos do tipo que tambm permite o deslocamento na direo axial (como os tipos NU e N) e os rolamentos radiais de rolos agulha so os indicados como rolamentos de lado livre; o uso destes facilita a instalao e a remoo em grande nmero dos casos.Normalmente, quando da utilizao dos rolamentos no separveis no lado livre, o ajuste entre o anel externo e oalojamento com folga, para permitir a fuga do eixo junto com o rolamento, quando da dilatao durante a operao.Alm deste, h casos em que a fuga pela superfcie deajuste do anel interno com o eixo.Quando a influncia da dilatao e contrao do eixo reduzida, pela pequena distncia entre os rolamentos, so usadas duas peas contrapostas de rolamentos como o de contato angular de esferas e o de rolos cnicos. A folga axial (intensidade de movimento na direo axial) aps a instalao ajustada atravs de porcas e calos.

A B

A

D

C

D

F F

E E

Notas: (1) A fuga da dilatao ou contrao do eixo na figura indicada para ocorrer na superfcie do dimetro externo; no entanto, h casos em que a fuga ocorre na superfcie do furo.

(2) So usadas duas peas contrapostas do mesmo tipo de rolamento.

Lado fixo

Lado fixo

Sem distino entre lado fixo e lado livre



Lado livre (rol. separvel)

Lado livre (rol. no separvel)

Fig. 4.1 Arranjos de Montagem e Tipo de Rolamento

ROLAMENTO AFixos de EsferasContato Angular de Esferas CombinadosContato Angular de Duas Carreiras de EsferasAutocomp. de EsferasRolos Cilndricos com Rebordos (tipos NH, NUP)Duas Carreiras de Rolos CnicosAutocomp. de Rolos

ROLAMENTO D, E (2)Contato Angular de EsferasRolos CnicosMagnetoRolos Cilndricos (tipos NJ, NF)

ROLAMENTO BRolos Cilndricos (tipos NU, N)Agulha (tipo NA e outros)

ROLAMENTO C (1)Fixos de EsferasContato Angular de Esferas Combinados (costa a costa)Contato Angular de Duas Carreiras de EsferasAutocomp. de EsferasDuas Carreiras de Rolos Cnicos (tipo KBE)Autocomp. de Rolos

ROLAMENTO FFixos de EsferasAutocomp. de EsferasAutocomp. de Rolos

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A distino entre lado livre e lado fixo, a disposio e os tipos de rolamentos so apresentados na figura 4.1.

4.2 Exemplos de Aplicao das Disposies dos RolamentosCasos representativos das disposies prticas, que tm consideradas a pr-carga e a rigidez, a dilatao e contrao do eixo, a deficincia na instalao, entre outros, so apresentados na Tabela 4.1.

Tabela 4.1 Disposies Representativas e Exemplos de Aplicaes

Disposio dos RolamentosObservao

Disposio bsica em que no ocorre a incidncia de carga axial anormal, mesmo que haja dilatao ou contrao do eixo.

Adequado para uso em altas rotaes quando a deficincia na instalao for pequena.

Motores eltricos de portemdio, ventiladores industriais.

Suporta cargas radiais elevadas, cargas de choque e certo grau de carga axial.

Os rolamentos de rolos cilndricos, por serem separveis, so adequados para as aplicaes com necessidade de interferncia no anel interno e no externo.

Motores de trao.

Utilizados em casos de cargas relativamente elevadas.

O arranjo costa a costa usado para obter rigidez no rolamento de lado fixo.

A preciso do eixo e alojamento deve ser melhorada, necessitando-se tambm diminuir a deficincia na instalao.

Mesa de rolos em usinassiderrgicas, fusos detornos.

Pode-se ut i l i zar tambm, quando da necessidade de interferncia no anel interno e no anel externo em que no haja incidncia de cargas axiais demasiadamente grandes.

Rolos das calandras dosequipamentos para fabricaode papel, eixo delocomotiva diesel.

Adequado para aplicaes de alta rotao com carga radial elevada em que haja tambm a incidncia de carga axial.

Atravs da folga entre o dimetro externo do rolamento de esferas e o furo do alojamento, deve ser evitada a incidncia da carga radial nesta pea.

Redutor de velocidade delocomotiva diesel.

Exemplos de Aplicaes(referncia)Lado fixo Lado livre

continua na prxima pgina

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SELEO DA DISPOSIO DOS ROLAMENTOS

Tabela 4.1 Disposies Representativas e Exemplos de Aplicaes (continuao)

Arranjo costa a costa

Arranjo costa a costa

Arranjo face a face

A22

Disposio dos Rolamentos

Casos sem distino entre lado fixo e lado livre Observao

Exemplos de Aplicaes(referncia)

Disposio usada amplamente por suportar cargas elevadas e cargas de choque.

O arranjo costa a costa conveniente nos casos de atuao da carga de momento, principalmente quando a distncia entre os rolamentos for pequena.

O arranjo face a face facilita a instalao quando da necessidade de interferncia no anel interno. Alm disso, vantajoso para deficincias comuns na instalao.

Requer ateno na intensidade da pr-carga e ajuste da folga em caso de se utilizar pr-carregado.

Pinho de diferencial, roda dianteira e traseira, coroa do redutor de velocidade.

Observao

Disposio extremamente bsica. Alm da carga radial, suporta certo grau de

carga axial.

Bombas centrfugas, transmisso de veculos automotores.

Disposio mais adequada quando houver deficincia na instalao ou flexo do eixo.

Muito comum em mquinas industriais com cargas elevadas.

Redutores de velocidade, mesa de rolos, rodeiro de pontes rolantes.

Adequado para casos com incidncia de uma carga axial relativamente grande em ambas as direes, esquerda e direita.

Em substituio combinao do rolamento de contato angular de esferas, h casos tambm de se utilizar o rolamento de contato angular de duas carreiras de esferas.

Coroa do redutor de velocidade.

Usa-se como sendo para alta rotao, quando a carga radial no for to elevada e a carga axial relativamente grande.

Adequado quando se aplica a pr-carga para obter rigidez no eixo.

O arranjo costa a costa superior ao arranjo face a face quanto carga de momento

Eixo de rebolo de retfica.

Exemplos de Aplicaes (referncia)Lado fixo Lado livre

continua na prxima pgina

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Casos sem distino entrelado fixo e lado livre

Disposio na vertical Observao Exemplos de Aplicaes(referncia)

A combinao dos rolamentos de contato angular de esferas o lado fixo.

O rolamento de rolos cilndricos o lado livre.

Motores eltricos verticais.

Observao

Resiste a cargas elevadas e cargas de choque. Pode-se utilizar tambm quando houver

necessidade de interferncia tanto no anel interno como no anel externo.

Atentar para que a folga axial durante a operao no se torne excessivamente reduzida.

H tambm o arranjo do tipo NF + NF.

Mquinas de construo civil.

H tambm casos de se utilizar o anel de compensao na face lateral do anel externo de um dos rolamentos.

Motores eltricos de pequeno porte, redutores de velocidade de pequeno porte, bombas de pequeno porte.

O centro da superficie esfrica da contraplaca deve coincidir com o centro do rolamento autocompensador de esferas.

O rolamento superior o lado livre.

Mquina de tecelagem.

Exemplos de Aplicaes(referncia)

Arranjo NJ + NJ

A23

11-3

379-

8863

- w

ww

.UP

TE

CH

BR

AS

IL.c

om


A 24

5. SELEO DA DIMENSO DO ROLAMENTO5.1 Vida do RolamentoAs funes requeridas para os rolamentos diferem de acordo com a aplicao, e devem ser mantidas necessariamente por um perodo alm do determinado. O rolamento, mesmo que utilizado corretamente, ao passar do tempo deixa de desempenhar sua funo de forma satisfatria, devido entre outros casos ao aumento de rudo e vibrao, reduo da preciso pelo desgaste, deteriorao da graxa lubrificante ou ao escamamento por fadiga na superfcie de rolamento.A vida do rolamento no amplo sentido do termo so estes perodos at a impossibilitao do uso, denominados respectivamente vida de rudo, vida de desgaste, vida de graxa ou vida de fadiga.Alm destas vidas existem outros casos que no permitem a utilizao dos rolamentos, como o superaquecimento, a trinca, o lascamento, o arraste prejudicial nas pistas e danos nas placas de proteo. Estes so casos de natureza a serem distinguidos como vida pelo mau funcionamento do rolamento, frequentemente com origem em erros, como de seleo do rolamento, da falha no projeto do eixo, alojamento e correlacionados, da falha na instalao, do erro no mtodo de utilizao ou da manuteno deficiente.

5.1.1 Vida de Fadiga e Vida NominalAs pistas dos anis internos e externos, juntamente comos corpos rolantes, so submetidas a cargas cclicas ininterruptas quando os rolamentos estiverem em rotao sob carga; por esta razo, em funo da fadiga do material ocorrem na superfcie de contato da pista e dos corpos rolantes falhas com desprendimento de material em forma de escamas. Esta ocorrncia (figura 5.1) denominada escamamento. O nmero total de revolues at a ocorrncia deste incio de escamamento definido como vida de fadiga, e frequentemente denominado, simplesmente, vida.A vida de fadiga do rolamento, mesmo operando em condies idnticas um grande nmero de rolamentos, que tenham as mesmas dimenses, construo, material, tratamento trmico, processo de fabricao, entre outros, apresenta uma disperso considervel (figura 5.2). Isto ocorre devido existncia de disperso natural na prpria fadiga do material. Consequentemente, esta disperso da vida tratada como fenmeno estatstico e aplica-se a vida nominal definida a seguir.A vida nominal definida como sendo o total do nmero de revolues que um lote de rolamentos com o mesmo nmero possa girar sem apresentar escamamento em funo da fadiga em 90% destes rolamentos, ao serem girados individualmente nas mesmas condies de operao.Nos casos de operao em velocidades constantes so frequentes a indicao da vida nominal pelo total de horas em operao.Ao estudar a determinao da vida do rolamento, esta vida relativa fadiga usualmente o fator considerado; entretanto, de acordo com as funes requeridas ao rolamento, h necessidade de considerar juntamente alguns limites de utilizao. Exemplificando, h a vida

da graxa nos rolamentos pr-lubrificados (consultar captulo 12, pgina A107), que pode ser calculada aproximadamente.A vida de rudo e a vida de desgaste so frequentementedefinidas por antecipao baseadas nos limites obtidos empiricamente; isto se deve ao padro dos limites de utilizao, que diferem de acordo com a aplicao do rolamento.

5.2 Capacidade de Carga Bsica Dinmica e Vida Nominal5.2.1 Capacidade de Carga Bsica DinmicaA capacidade de carga bsica dinmica, que representa a capacidade de carga do rolamento, definida como a carga de direo e intensidade constantes que resulte na vida nominal de um milho de revolues (106 revolues), na condio de anel interno em movimento e o anel externo em repouso. No rolamento radial toma-se a carga radial central de direo e intensidade constantes, no rolamento axial toma-se a carga axial, coincidente ao eixo central, de direo e intensidade constantes. A capacidade de carga bsica dinmica C, para cada um dos rolamentos, relacionada nas tabelas de dimenses como Cr nos rolamentos radiais e Ca nos rolamentos axiais.

5.2.2 Uso de Rolamentos em Equipamentos e Vida de ProjetoAo selecionar os rolamentos, tomar futilmente uma vidanominal longa implicar o aumento proporcional de

Prob

abili

dade

de

Falh

a

Vida

Nom

inal

Vida

Md

ia

Vida

Fig. 5.2 Disperso da Vida do Rolamento

Fig. 5.1 Escamamento na Pista

11-3

379-

8863

- w

ww

.UP

TE

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BR

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IL.c

om


A 25

tamanho dos rolamentos, tornando-se antieconmico. Alm disto, h casos em que, devido a itens como resistncia, rigidez e dimenses de instalao do eixo, nem sempre possvel se basear na vida nominal. Os rolamentos usados nos vrios tipos de equipamentos, dependendo das condies de uso, tm vidas de projeto que servem como orientao; se estas forem indicadas por coeficiente da vida (consulte Tabela 5.2) emprica, sero conforme a Tabela 5.1.

5.2.3 Seleo da Dimenso do Rolamento em funo da Capacidade de Carga Bsica DinmicaEntre a capacidade de carga bsica, a carga no rolamento e a vida nominal, h a seguinte relao:

Rolamento de Esferas ........................(5.1)

Rolamento de Rolos ........................(5.2)

Onde L: Vida nominal (106 rev.) P: Carga no rolamento (equivalente) (N), {kgf} ...........referncia na pgina A30 C: Capacidade de carga bsica dinmica (N), {kgf} Indicado como: Cr no rolamento radial e Ca no rolamento axialNo caso dos rolamentos utilizados a uma velocidade constante, a indicao da vida do rolamento em horas

106

60n

Condies de TrabalhoValores de h e Aplicaes

~3 2~4 3~5 4~7 6~

Uso espordico ou curto perodo

Uso ocasional mas requer funcionamento seguro

Uso intermitente mas relativamente em perodos longos

Uso contnuo por longos perodos ou acima de 8 horas dirias

Uso ininterrupto de 24 horas sem admitir parada acidental

Pequenosmotores para aspiradores e mquinas de lavar domsticosFerramentas eltricas

Pescoo de cilindros de laminao

Mquinasagrcolas

Motorespara aparelhos de ar condicionado domsticoMquinasde construo civilPequenos motoresGuindastesde convsPontesrolantesCaixasdepinhoVeculosdepasseio

Escadasrolantes

Roletesdecorreias transportadorasElevadores

MotoresindustriaisMquinas operatrizesSistemasdeengre- namento em geralPeneirasvibratriasBritadoresSeparadores centrfugosSistemasdear condicionadoSopradoresMquinasde marcenariaGrandesmotoresRols.pararodeiros de veculos ferrovirios

Roldanasde guindastesCompressores Importantes sistemas de engrenamentoGuindastesde mineraoVolantes de prensasMotoresdetraoRodeirosde locomotivas

Mquinaspara indstria de papel

Sist.fornec.degua Equip.de hidreltricas Bombasde drenagem de minas

Tabela 5.1 Coeficiente de Vida h e exemplos de Aplicaes

torna-se mais conveniente. Em automveis e rodeiros, geralmente, so indicadas em nmeros de quilmetros percorridos (nmero total de revolues).Considerando, Lh (h) a vida nominal do rolamento, n (rpm) a velocidade de rotao, h o coeficiente de vida e n o coeficiente de velocidade, podem-se obter relaes como mostrado na Tabela 5.2.

Classificao

VidaNominal

Coefici- entede Vida

Coefici-ente deVeloci-dade

Rolamentode esferas Rolamento de rolos

Tabela 5.2 Vida Nominal, Coeficiente de Vida e Coeficiente de Velocidade

n, fn...... Fig. 5.3 (pg. A26), Apndice Tabela 12 (pg. C24)

Lh, fh...... Fig. 5.4 (pg. A26), Apndice Tabela 13 (pg. C25)

Lh = =500fhCP

Lh = =500f h10

6

60nCP

L = CP

3

L = CP

fh = fnCP

fh = fnCP

106

500x60n10

6

500x60nfn = fn =

=(0,03n) =(0,03n)

103

103

13

13

310

310

103

33

11-3

379-

8863

- w

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.UP

TE

CH

BR

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IL.c

om


A 26

Ao atribuir como condio de uso, a carga de rolamento P e a velocidade de rotao n e caso definido o coeficiente de vida fh como sendo a vida de projeto do rolamento para a mquina, a capacidade de carga bsica C necessria podeser obtida pela equao seguinte:

.............................................. (5.3)

O rolamento que satisfaa este valor de C deve ser selecionado a partir das tabelas de dimenses.

5.2.4 Correo da Capacidade de Carga Bsica em funo da TemperaturaA dureza dos rolamentos diminui quando usados em altas temperaturas, como acima de 120C, e em relao aos casos de uso em temperaturas normais tm a vida reduzida.Consequentemente, h necessidade de estimar a reduo proporcional na capacidade de carga pela equao seguinte:

.............................................. (5.4)

Onde: Ct: Capacidade de carga corrigida em funo da temperatura de trabalho (N), {kgf} ft: Coeficiente de temperatura (Tabela 5.3) C: Capacidade de carga bsica (N), {kgf}

Alm disto os rolamentos, quando utilizados em temperaturas superiores a 120C, de acordo com o tamanho podem apresentar alteraes dimensionais sensveis; nestes casos, deve ser estudada a necessidade ou no do tratamento de estabilizao dimensional.A capacidade de carga bsica dos rolamentos com tratamento de estabilizao dimensional pode tornar-se menor que a capacidade rela-cionada nas tabelas de dimenses.

SELEO DA DIMENSO DO ROLAMENTO

60000 0,08

0,09

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,25

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,31,41,5

40000

30000

20000

15000

10000

8000

6000

4000

3000

2000

1500

1000

800

600

400

300

200

150

100

80

6050

40

30

20

15

10

60000 0,1050,11

0,12

0,13

0,14

0,15

0,16

0,170,180,190,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

40000

30000

20000

15000

10000

8000

6000

4000

3000

2000

1500

1000

800

600

400

300

200

150

100

80

6050

40

30

20

15

10

80000

60000

40000

30000

20000

15000

10000

8000

6000

4000

3000

2000

1500

1000

800

600

500

400

300

200

5,5

5,0

4,5

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,9

1,8

1,7

1,6

1,5

1,4

1,3

1,2

1,1

1,0

0,950,90

0,85

0,80

0,75

80000

60000

40000

30000

20000

15000

10000

8000

6000

4000

3000

2000

1500

1000

800

600

500

400

300

200

4,5

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,9

1,8

1,7

1,6

1,5

1,4

1,3

1,2

1,1

1,0

0,95

0,90

0,85

0,80

0,75

n fn fn fhLhn(rpm)(rpm) (h)

fhLh(h)

Rolamentode Esferas

Rolamentode Rolos

Rolamentode Esferas

Rolamentode Rolos

C = fh . Pfn

Ct = ft . C

Fig. 5.3 Velocidade de Rotao e Coeficiente de Velocidade

Fig. 5.4 Vida Nominal e Coeficiente de Vida

Temperatura do

Rolamento oC 125 150 175 200 250

1,00 1,00 0,95 0,90 0,75Coeficiente de

Temperatura f t

Tabela 5.3 Coeficiente de Temperatura f t

11-3

379-

8863

- w

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BR

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IL.c

om


A 27

5.2.5 Correo da Vida NominalConforme tratado anteriormente, as equaes bsicas para o clculo da vida nominal so as seguintes:

Rolamento de Esferas ........................(5.5)

Rolamento de Rolos ........................(5.6)

A vida L10 definida como a vida nominal com 90% de confiabilidade. Entretanto, dependendo do equipamento em que so empregados os rolamentos, h casos que requerem uma vida nominal presumida com confiabilidade acima de 90%. Por outro lado, recentes aprimoramentos no material dos rolamentos proporcionaram a elevao da vida nominal; alm disso, em funo das pesquisas no campo da teoria de lubrificao elasto-hidrodinmica, possibilitou-se a compreenso da influncia significativa da espessura de pelcula lubrificante, da rea de contato entre a pista e os corpos rolantes, na vida dos rolamentos.Como reflexo destes aprimoramentos no clculo da vida, efetua-se a correo da vida nominal atravs dos coeficientes a seguir:

Lna = a1 a2 a3 L10 ...................................................(5.7)

Onde Lna : Vida nominal considerando-se a confiabilidade, aprimoramento no material, condio de lubrificao, etc. L10 : Vida nominal com 90% de confiabilidade a1 : Coeficiente de confiabilidade a2 : Coeficiente de material a3 : Coeficiente das condies de uso

O coeficiente de confiabilidade a1 para confiabilidadessuperiores a 90% est relacionado na Tabela 5.4.O coeficiente de material a2 deve ser tomado acima de 1 por ser um coeficiente para a correo do prolongamento da vida em funo de aprimoramento do material.A NSK emprega de forma generalizada o ao para rolamento desgaseificado a vcuo, rigorosamente selecionado.Os resultados dos testes em laboratrio prprio, com os rolamentos normais deste material, comprovaram oconsidervel efeito no prolongamento da vida.As capacidades de carga bsica dinmica Cr e Ca, relacionadas nas tabelas de dimenses, tm consideradoo efeito de prolongamento da vida em funo de aprimoramento do material e da tecnologia de fabricao.Consequentemente, em caso de estimar a vida atravs da equao 5.7 suficiente considerar a2 1.

L10 = CP3

L10 = CP103

Confiabilidade (%)

90 95 96 97 98 99

1,00 0,62 0,53 0,44 0,33 0,21a1

Tabela 5.4 Coeficiente de Confiabilidade a1

O coeficiente das condies de utilizao a3 o coeficiente de correo da vida em funo das condies de utilizao do rolamento, particularmente para a influncia das condies de lubrificao.O coeficiente a3 1 pode ser tomado em casos que possibilitem a expectativa de uma suficiente espessura da pelcula lubrificante no rolamento em operao, sem que haja desalinhamento entre os anis interno e externo. Contudo, deve ser a3 < 1 nos seguintes casos:

Quandoaviscosidadedoleolubrificantenarea de contato entre as pistas e os corpos rolantes for baixa. Quandoavelocidadeperifricadocorporolante for muito baixa. Quandoatemperaturanorolamentoforalta. Quandoolubrificanteestivercontaminado. Quandoodesalinhamentoentreosanisinterno e externo for grande.

O coeficiente das condies de utilizao a3 difcil de se indicar quantitativamente em funo de cada uma dascondies de utilizao, devido existncia de muitas reas de influncia desconhecidas na atualidade.Ainda, devido ao coeficiente de material a2 sofrer influncia das condies de uso, h tambm a possibilidade de considerar a2 e a3 sem tom-los como coeficientes independentes, e sim, combinados num nico valor (a2 x a3). Neste caso, em condies normais de lubrificao e utilizao, o valor de (a2 x a3) pode ser tomado como 1, mas quando a viscosidade do leo lubrificante for baixa demais, o valor pode reduzir-se a nveis to baixos quanto 0,2.

Valores de (a2 x a3) aproximados a 2 podem ser tomadosquando no houver influncias como a do desalinhamento e se forem utilizados leos lubrificantes de alta viscosidade, que possam assegurar suficiente espessura fluida de pelcula do leo na temperatura de operao.

A seleo de rolamento em funo da capacidade de carga deve considerar um coeficiente de confiabilidade a1 apropriado para a aplicao. Alm disso, faz-se necessrio a determinao emprica de C/P ou fh baseando-se em valores provenientes de experincias anteriores para lubrificao, temperatura, condio de montagem, dentre outras, os quais foram utilizados em equipamentos similares.

As equaes de vida (5.1), (5.2), (5.5) e (5.6) apresentam resultados satisfatrios para uma ampla gama de cargas em rolamentos. Contudo, cargas extremamente pesadas podem causar deformaes plsticas residuais nos pontos de contato entre os elementos rolantes e pistas. Sendo assim, quando Pr exceder C0r (capacidade de carga esttica) ou ainda 0,5 Cr, o que for menor, para rolamentos radiais e Pa exceder 0,5 Ca para rolamentos axiais, a NSK deve ser consultada a fim de estabelecer as equaes aplicveis para tais situaes.

11-3

379-

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A 28

5.3.2 Cargas em Acionamentos por Correia ou por CorrenteA fora atuante nas polias e nas rodas dentadas, onde o esforo de movimentao transmitido atravs de correias ou correntes, pode ser encontrada pela equao a seguir:

.................... (5.9)

Pk = M / r ..................................................................................... (5.10)

Onde M: Torque atuante na polia ou roda dentada (N . mm), {kgf . mm} Pk: Fora efetiva de acionamento da correia ou roda dentada (N), {kgf} H: Potncia de acionamento (kW) n: Velocidade de rotao (rpm) r : Raio efetivo da polia ou roda dentada (mm)

No caso de acionamento por correia, a carga Kb no eixoda polia deve ser calculada, aplicando-se o coeficiente de correia fb que tem considerada a tenso na correia, sobre a fora efetiva de acionamento. O valor de fb deve ser tomado conforme indicado na Tabela 5.6 pelo tipo de correia.

Kb= fb . Pk ........................................................... (5.11)

No caso de acionamento por corrente, os valores correspondentes a fb devem ser de 1,25 a 1,5.


5.3 Clculo da Carga no RolamentoAs cargas atuantes nos rolamentos, geralmente, so as da massa do corpo sustentado pelo rolamento, da massa do prprio corpo em rotao, a da fora de transmisso das engrenagens e correias, e as cargas de origem no trabalho da mquina. Entre estas cargas h as que permitem o clculo terico, embora algumas delas sejam difceis de ser calculadas. Alm disto, muitas mquinas esto sujeitas a vibraes e choques durante o funcionamento, o que dificulta obter com exatido a totalidade das cargas atuantes no rolamento. Portanto, para se obter a mais correta carga no rolamento, deve--se considerar na carga calculvel diversos coeficientes deduzidos empiricamente.

5.3.1 Coeficiente de CargaNo obstante as cargas radiais ou axiais tenham sido obtidas atravs de clculos, as cargas que atuam efetivamente nos rolamentos so, em funo das vibraes e choques nas mquinas, maiores que as calculadas em grande nmero dos casos. Esta carga pode ser obtida pelas equaes seguintes:

................................................(5.8)

Onde Fr , Fa : Carga atuante no rolamento (N), {kgf} Frc , Fac : Carga calculada teoricamente (N), {kgf} fw : Coeficiente de carga

Os valores indicados na Tabela 5.5 so orientativos para o coeficiente de carga fw.

Fr = fw . FrcFa = fw . Fac }

M= 9 550 000H / n.....(N . mm) = 974 000H / n...{kgf . mm} }

Condies deOperao

Operao suave esem choque

Operao normal

Operao comchoque, vibraoou ambos

Motores eltricos, mquinas operatrizes, ar condicionado

Sopradores, elevadores,compressores, guindastes, mquinas para indstria de papel

Mquinas de construo civil, britadores, peneiras vibratrias, laminadores

1 a 1,2

1,2 a 1,5

1,5 a 3

Exemplos de Aplicao fw

Tabela 5.5 Valores de Coeficiente de Carga fw

Tipo de Correia

Correia dentada 1,3 a 2

Correia V 2 a 2,5

Correia plana com polia tensora 2,5 a 3

Correia plana 4 a 5

f b

Tabela 5.6 Valores de Coeficiente de Correia f b11

-337

9-88

63 -

ww

w.U

PT

EC

HB

RA

SIL

.com


A 29

Preciso no Acabamento da Engrenagem

Engrenagens com Retfica de Preciso 1 a 1,1

Engrenagens com Usinagem Padro 1,1 a 1,3

fg

Tabela 5.7 Valores do Coeficiente de Engrenagem fg

5.3.3 Cargas em Acionamentos por EngrenagensO mtodo de clculo da carga atuante nas engrenagens difere de acordo com o tipo de engrenagem. No caso mais simples, o de engrenagem de dentes retos, a carga calculada pela equao a seguir:

................... (5.12)

Pk = M / r .............................................................. (5.13)Sk = Pk tan q ........................................................ (5.14) .................................... (5.15)

Onde M: Torque atuante na engrenagem (N.mm), {kgf.mm} Pk: Fora tangencial na engrenagem (N), {kgf} Sk : Fora radial na engrenagem (N), {kgf} Kc: Fora combinada na engrenagem (N), {kgf} H: Potncia de acionamento (kW) n : Velocidade de rotao (rpm) r : Raio do dimetro primitivo da engrenagem motriz (mm) q: ngulo de presso

Alm da carga terica calculada acima, se somam a vibrao e o choque de origem na preciso da engrenagem; em razo disto, deve ser considerado o coeficiente de engrenagem fg, que aplicado carga calculada teoricamente determinar a carga efetiva.Os valores da Tabela 5.7 so tomados, normalmente, para fg. Ainda, quando for acompanhada por vibraes de outras fontes, a carga efetiva obtida aplicando-se o coeficiente de carga no coeficiente de engrenagem.

Kc = Pk + Sk = Pk sec q2 2

5.3.4 Distribuio da Carga nos RolamentosNos exemplos simplificados das figuras 5.5 e 5.6, as cargas radiais que atuam nos rolamentos I e II podem ser calculadas pelas equaes seguintes:

..........................................................(5.16)

.......................................................... (5.17)

Onde FCI : Carga no rolamento I (N), {kgf} FCII: Carga no rolamento II (N), {kgf} K : Carga no eixo (N), {kgf}

Quando estes casos se aplicam simultaneamente, deve-se obter a carga radial para cada caso e somar os vetores de acordo com a direo da carga.

5.3.5 Mdia da Carga VarivelO clculo da vida, nos casos em que ocorrem diversas variaes na carga atuante no rolamento, deve ser pela carga mdia que apresente uma vida correspondente que seria obtida nas condies de carga varivel.

(1) Quando a relao entre a carga e a velocidade de rotao permitir uma diviso escalonada (figura 5.7). Carga F1 na rotao n1 pelo tempo t1 Carga F2 na rotao n2 pelo tempo t2 . . . . . . Carga Fn na rotao nn pelo tempo tn

Neste caso, a carga mdia Fm pode ser calculada pela equao a seguir:

............. (5.18)

Onde Fm: Mdia da carga varivel (N), {kgf} p = 3 para rolamento de esferas p = 10/3 para rolamento de rolos

FCI = Kbc

FCII = Kac

ca b

F

K

CI FCII

Rolamento I Rolamento II Rolamento I Rolamento II

Fig. 5.5 Distribuio da Carga Radial (1)

ca

b

FCI

FK

CII

Fig. 5.6 Distribuio da Carga Radial (2)

Fm =F1n1t1 + F2n2t2 +...+ Fnnntn

n1t1 + n2t2 +...+ nntn

pp p p

M= 9 550 000H / n.....(N . mm) = 974 000H / n...{kgf . mm} }

11-3

379-

8863

- w

ww

.UP

TE

CH

BR

AS

IL.c

om


A 30

niti

F

F

0

(a)

m

Fmx

niti

F

F

0

(b)

m

Fmx

Fig. 5.9 Carga de Variao em formade Curva Senoidal

n1 t1 n2 t2 nn tn

F

F

0

1

F2 Fm

Fn

Fmx

Fig. 5.7 Carga de Variao Escalonada

Fig. 5.8 Carga de VariaoSimples

Fig. 5.10 Cargas Giratria e Estacionria

F

0

FmFs

FRFmn

niti


A mdia da velocidade de rotao nm pode ser calculada pela equao a seguir:

........................... (5.19)

(2) Quando a carga variar quase que linearmente (figura 5.8), a carga mdia Fm pode ser calculada aproximadamente pela equao a seguir:

............................... (5.20)

Onde Fmn: Carga varivel mnima (N), {kgf} Fmx: Carga varivel mxima (N), {kgf}

(3) Quando a carga variar em forma de curva senoidal (figura 5.9), a carga mdia Fm pode ser calculada aproximadamente pelas seguintes equaes:

No caso da figura 5.9 (a)

......................................... (5.21)

No caso da figura 5.9 (b)

......................................... (5.22)

(4) Quando forem aplicadas cargas giratrias e cargas estacionrias (figura 5.10).

FR: Carga giratria (N), {kgf} FS : Carga estacionria (N), {kgf}

A carga mdia Fm pode ser calculada aproximadamente pelas seguintes equaes:

a) Quando FR FS

...................... (5.23)

b) Quando FR < FS

...................... (5.24)

nm =n1t1 + n2t2 +...+ nntn

t1 + t2 +...+ tn

Fm 61 3

5.4 Carga Dinmica EquivalenteAs cargas que atuam nos rolamentos, em alguns casos, so puramente radiais ou axiais. Contudo, so maiores as aplicaes simultneas das cargas radiais e axiais combinadas, havendo tambm os casos de variao da intensidade e direo destas cargas.Em casos como estes, pela inviabilidade de usar diretamente a carga que atua no rolamento para o clculo da vida, deve ser estimada uma carga hipottica que passe pelo centro do rolamento, de intensidade constante, que possibilite uma vida correspondente vida real do rolamento nas diversas condies de carga e rotao. Esta carga hipottica definida como carga dinmica equivalente.

Fm 6 0,75 Fmx

Fm 6 FR + 0,3FS + 0,2FSFR

2

Fm 6 FS + 0,3FR + 0,2FRFS

2

(Fmn + 2Fmx)

Fm 6 0,65 Fmx

11-3

379-

8863

- w

ww

.UP

TE

CH

BR

AS

IL.c

om


A 31

A ao da carga radial nestes tipos de rolamentos d origem componente de direo axial; em razo disto, so utilizadas duas peas contrapostas do mesmo tipo de rolamento. A componente na direo axial pode ser calculada atravs da equao seguinte:

........................................ (5.27)

Onde Fai: Componente na direo axial (N), {kgf} Fr: Carga radial (N), {kgf} Y: Coeficiente de carga axial

Considerando-se o caso da atuao da carga axial Fae de origem externa, na direo da flecha da figura 5.12, juntamente com as cargas radiais FrI e FrII nos rolamentos I e II respectivamente, e fazendo-se YI e YII como os respectivos coeficientes de carga axial e X como coeficiente de carga radial, a carga dinmica equivalente PI e PII pode ser calculada atravs das equaes seguintes:

Quando

................ (5.28)

Quando

................ (5.29)

5.4.1 Clculo da Carga Dinmica EquivalenteA carga dinmica equivalente nos rolamentos radiais pode ser calculada atravs da equao seguinte:

P = XFr + YFa ............................................... (5.25)

Onde P : Carga dinmica equivalente (N), {kgf} Fr : Carga radial (N), {kgf} Fa : Carga axial (N), {kgf} X : Coeficiente de carga radial Y : Coeficiente de carga axial

Os valores de X e Y esto relacionados nas tabelas dedimenses.Os rolamentos axiais de esferas normais no podem receber cargas radiais, mas os rolamentos axiais autocompensadores de rolos permitem a aplicao de certa carga radial. A carga dinmica equivalente, neste caso, pode ser calculada atravs da equao seguinte:

P = Fa + 1,2Fr ................................................. (5.26)

Quando

5.4.2 Componentes de Direo Axial nos Rolamentos de Esferas de Contato Angular e de Rolos CnicosO centro da linha de carga (centro efetivo da carga) nosrolamentos de esferas de contato angular e de rolos cnicos, conforme indicado na figura 5.11, fica no ponto de interseco do prolongamento da linha de contato da carga com a linha de centro do eixo. A posio do centro da linha de carga est relacionada nas tabelas de dimenses.

FrFa

0,55 Fae + FrIFrII 0,6YII

0,6YI

Fae + FrIFrII e

= = 9,48CrP 3 070

29 100

fh = fn = 3,16= 0,333 xCrP 3 070

29 100

P = XFr + YFa = 0,56 x 2 500 + 1,67 x 1 000 = 3 070 N, {313 kgf}

= 0,333 x = 3,88f h = f nCrP

29 1002 500

11-3

379-

8863

- w

ww

.UP

TE

CH

BR

AS

IL.c

om


A 35

A carga dinmica equivalente P do rolamento autocompensador de rolos ser:

Quando

Quando

Como pode ser verificado na tabela de dimenses, na srie 231 o valor de e encontra-se em torno de 0,3 e Y3 em torno de 2,2.

Portanto,

Com isto, a partir do coeficiente h a capacidade de carga bsica necessria pode ser obtida, clc

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