Quando necessitar de mancal com maior velocidade e menor atrito, o mancal de rolamento é o mais adequado.
Os rolamentos oferecem algumas vantagens, uma delas é a padronização, ou seja, o rolamento possui um padrão internacional, é possível adquirir, substituir o mesmo rolamento independente do país em que ele foi produzido. Esta intercambiabilidade facilita muito a manutenção.
Os rolamentos podem ser classificados da seguinte forma:
Classificação em função dos seus elementos rolantes.
Podem ser do tipo esfera, rolo, ou agulha, veja a figura a seguir.
Classificação de acordo com a força:
Os rolamentos podem ser classificados de acordo com as forças que eles suportam.
Podem ser radiais, axiais e mistas ou combinadas.
Radiais
Fr Fr
- Suportam somente forças radiais, que são aquelas apontadas para o centro (raio) do rolamento, conforme a figura.
Elementos de Máquinas
Axiais
Mistas ou combinadas
Principais tipos de rolamentos:
a) Rolamento fixo de uma carreira de esferas
É o mais comum dos rolamentos. Suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais e é apropriado para rotações mais elevadas.
Sua capacidade de ajuste angular é limitada. É necessário um perfeito alinhamento entre o eixo e os furos da caixa, isto os torna ideal para serem montados em uma peça (caixa) única, usinada com precisão.
Fr
- Não podem ser submetidos a cargas radiais.
Impedem o deslocamento no sentido axial, isto é, longitudinal ao eixo.
Exemplos de utilização: Ganchos de talhas e guinchos.
- Suportam tanto força radial como axial.
- Impedem o deslocamento tanto no sentido transversal quanto no axial.
Exemplos de utilização: Rodas de caminhões e automóveis, árvores de tornos.
Elementos de Máquinas
b) Rolamento autocompensador de esferas
É um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esférica no anel externo, o que lhe confere a propriedade de ajustagem angular, ou seja, de compensar possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo.
Ideal para montagens em caixas separadas, onde o alinhamento é difícil.
c) Rolamento de esferas de contato angular
Admite cargas axiais somente em um sentido e deve sempre ser montado contra outro rolamento que possa receber a carga axial no sentido contrário.
O formato da pista de rolamento inclinado possibilita que recebam cargas mistas, radial e axial.
São muito utilizados em máquinas ferramentas e rodas de automóveis.
Na figura a seguir temos um exemplo de montagem do rolamento de esferas de contato angular, observe que a montagem um invertido em relação ao outro permite que o eixo receba cargas axiais nos dois sentidos.
d) Rolamento axial de esfera
Ambos os tipos de rolamento axial de esfera (escora simples e escora dupla) admitem elevadas cargas axiais, porém, não podem ser submetidos a cargas radiais.
Para que as esferas sejam guiadas firmemente em suas pistas, é necessária a atuação permanente de uma carga axial.
Observe na figura que a montagem do rolamento axial junto com rolamentos radiais permite que o eixo receba cargas mistas radiais e axiais.
Elementos de Máquinas
e) Rolamento de rolo cilíndrico
É apropriado para cargas radiais elevadas. Seus componentes podem ser separáveis, o que facilita a montagem e desmontagem.
Normalmente este tipo de rolamento não suporta cargas axiais.
Em função da existência de rebordos nos anéis existem os tipos NU, NJ, NUP, N e NF, influenciando na forma como eles são montados e desmontados. Maiores detalhes deverão ser observados na figura do catálogo em anexo.
Elementos de Máquinas
f) Rolamento autocompensador de duas carreiras de rolos
É um rolamento adequado a serviços pesados, cargas com impactos. Possuem uma alta capacidade de carga radial e suportam cargas axiais médias nos dois sentidos.
Devido à oscilação entre rolos e pistas, permite um ajuste angular, ajustando os problemas de desalinhamento.
Podem ter o furo cônico ou cilíndrico, podendo ser instalado em eixo cônico ou eixo cilíndrico, utilizando buchas de fixação e desmontagem.
g) Rolamento de rolos cônicos
Além de cargas radiais, os rolamentos de rolos cônicos também suportam cargas axiais em um sentido, torna-se necessário montar os anéis aos pares, um contra o outro.
São indicados onde se tem uma combinação com grandes cargas radiais e axiais, como eixo da roda de caminhões, eixos de árvores de máquinas ferramentas.
Os anéis são separáveis. O anel interno e o externo podem ser montados separadamente no eixo e no furo, facilitando a montagem.
Elementos de Máquinas
h) Rolamento de agulha
Possui uma seção transversal muito fina em comparação com os rolamentos de rolos comuns.
É utilizado especialmente quando o espaço radial é limitado, podem ser fornecidos com anel interno ou sem anel interno.
Projeto de eixo e alojamento
O projeto do eixo e do alojamento deve ter o ajuste e a tolerância correta para o perfeito funcionamento do rolamento.
O tipo de ajuste ideal depende do tipo de esforço no rolamento, da temperatura de trabalho, e como o rolamento vai ser montado e desmontado.
Normalmente o eixo é montado com pequena interferência, e o alojamento (anel externo) pode ser montado com pequena folga (ajuste incerto) ou com pequena interferência, dependendo do tipo de carga. Um ajuste muito usado é obtido com tolerância H7 para o furo e j6 ou m6 para o eixo, maiores detalhes quanto a tolerâncias e ajustes para rolamentos deve ser verificado em catálogos de fabricantes de rolamentos.
Caso o rolamento seja montado com interferência maior que o usual, deve-se utilizar rolamentos com folga radial, para evitar que ele trave. Os rolamentos utilizados nesse caso são com folga do tipo C3 e C4.
Dimensões do eixo e do furo do alojamento:
As dimensões do eixo e do furo, encosto e raio devem obedecer aos padrões especificados pelos fabricantes dos rolamentos, e as alturas do encosto do rolamento no eixo e no furo devem ser suficientes para ter um correto apoio lateral do rolamento.
Na tabela do catálogo (em anexo) temos as dimensões do rolamento e do alojamento do cubo e do eixo para cada rolamento, incluindo os encostos do eixo ( da ), da bucha (Da), e do raio de arredondamento do encosto (ra).
Elementos de Máquinas
A seguir temos as principais medidas que deverão ser observadas no catálogo de rolamentos para o correto dimensionamento. Observe na figura as dimensões para rolamentos rígido de esferas com diâmetro do eixo de 25mm.