Básico de Mancais
de Rolamento
Co C on ns su ul lt to o ri r ia a, , d de es se en nv vo o lv l vi im me en nt to o e e t tr re ei in na am me en nt to o p pa ar ra a m ma an nu ut te en nc cã ão o
Índice
Assunto Pagina
Arranjos de rolamentos 32
Caixas de mancal 35
Designação de rolamentos 22
Direções de carga 04
Gaiolas 18
Tipos de corpos rolantes 03
Tipos de rolamentos 05
Co C on ns su ul lt to o ri r ia a, , d de es se en nv vo o lv l vi im me en nt to o e e t tr re ei in na am me en nt to o p pa ar ra a m ma an nu ut te en nc cã ão o
Tipos de corpos rolantes
Os rolamentos são classificados em rolamentos de esferas ou rolamentos de rolos, dependendo do tipo de corpo rolante empregado para transmitir a carga. Como as esferas transmitem a carga através de uma pequena área de contato, definindo então um contato pontiforme com a pista, as mesmas terão que suportar cargas tão elevadas como os rolos, que tem um contato linear com as pistas. Por outro lado, o atrito de rolamento será menor num rolamento de esferas que num rolamento de rolos.
Os rolamentos de rolos podem ter rolos cilíndricos, rolos esféricos ou rolos cônicos
Esferas - Cargas normais e leves, alta rotação;
Rolos cilíndricos - Cargas normais e pesadas, médias e altas rotação;
Rolos cônicos - Cargas combinadas, menores rotações;
Rolos esféricos simétricos – Altas cargas, menores rotações, permite desalinhamentos.
Rolos esféricos assimétricos - Altas cargas radiais e axias, permite desalinhamentos.
A maioria dos fabricantes considera cargas leves aquelas que não superam 7% da capacidade de carga dinâmica do rolamento, cargas normais as compreendidas entre 7% a 15% e elevadas as que superam 15%.
Co C on ns su ul lt to o ri r ia a, , d de es se en nv vo o lv l vi im me en nt to o e e t tr re ei in na am me en nt to o p pa ar ra a m ma an nu ut te en nc cã ão o
Direções de cargas Radial
Os tipos de rolamentos construídos para suportar cargas atuando perpendicularmente ao eixo, são chamados de rolamentos radiais.
Axial
Os rolamentos projetados para suportar cargas que atuam na direção do eixo, são chamados rolamentos axiais.
Muitos tipos de rolamentos radiais são capazes de suportar também cargas combinadas, formadas de cargas radiais e axiais.
Co C on ns su ul lt to o ri r ia a, , d de es se en nv vo o lv l vi im me en nt to o e e t tr re ei in na am me en nt to o p pa ar ra a m ma an nu ut te en nc cã ão o
Tipos de rolamentosFixo de esferas
O rolamento rígido de esferas é sem dúvida o tipo mais comum de rolamento. As esferas são relativamente grandes e correm em pistas de forma de canal. Isto possibilita ao rolamento suportar cargas radiais e axiais. O rolamento pode trabalhar em altas rotações e é de lubrificação e inspeção relativamente simples.
Para aplicações onde não se pode haver contaminação ou onde a relubrificação é de difícil acesso, estes rolamentos são fornecidos com placas de blindagem ou vedação Placas de blindagem
Vários tipos diferentes de placas (ou blindagem) são usadas. A mais simples é a placa de proteção metálica, que é encaixada numa ranhura do anel externo e forma um vão estreito com um ressalto na face lateral do anel·interno.
Co C on ns su ul lt to o ri r ia a, , d de es se en nv vo o lv l vi im me en nt to o e e t tr re ei in na am me en nt to o p pa ar ra a m ma an nu ut te en nc cã ão o
Placas de vedação
A placa de vedação consiste de uma lâmina de aço e um lábio de borracha sintética que toca no anel interno formando um vedador de contato. A placa de vedação protege melhor o rolamento que a placa de blindagem, mas o atrito criado entre o lábio de borracha e o anel interno diminui o limite de rotação em 1/3.Estes rolamentos podem trabalhar em temperaturas de até 100ºC dependendo do tipo da borracha aplicada na Os rolamentos com duas placas de proteção ou vedação são preenchidos com a quantidade correta de graxa quando são fabricados, e consequentemente não necessitam de uma relubrificação.
Os tipos de blindagem, vedação, limite de temperatura de aplicação são definidos pelos sufixos dos fabricantes.
Fixo de uma carreira de esferas com anel externo esférico
O anel externo tem a superfície externa esférica, que em combinação com um alojamento apropriado, pode compensar um desalinhamento inicial do eixo que ocorra durante a montagem. Estes rolamentos possuem o anel interno alongado com um dispositivo de trava de forma a facilitar a fixação no eixo. As tolerâncias do furo do anel interno são seleciona das de modo que o rolamento possa ser montado em eixos fabricados com uma faixa relativamente larga de tolerâncias. Estes rolamentos são usados em uma gama de máquinas onde as exigências de precisão de giro não são tão severas. O rolamento é feito com o mesmo grau de precisão que os outros rígidos de esferas, mas o método de fixação não possui a mesma precisão de centralização se comparado a um rolamento montado com aperto normal no eixo.
Co C on ns su ul lt to o ri r ia a, , d de es se en nv vo o lv l vi im me en nt to o e e t tr re ei in na am me en nt to o p pa ar ra a m ma an nu ut te en nc cã ão o
Fixos de Duas Carreiras de Esferas
Os rolamentos rígidos de duas carreiras de esferas têm um grande número de esferas em cada carreira. Eles possuem um rasgo de entrada para introdução das esferas. O grande número de esferas dá a estes rolamentos uma alta capacidade de carga radial. Por outro lado, sua capacidade de carga axial é baixa devido ao rasgo de entrada.
Contato angular de uma carreiras de Esferas
Os rolamentos de uma carreira de esferas de contato angular, mostram grandes similaridades com os rolamentos rígidos de uma carreira de esferas. A diferença é que as pistas são inclinadas entre si formando um ângulo de contato.
Consequentemente, este rolamento pode suportar em um sentido cargas axiais mais altas que um rolamento rígido de esferas de igual tamanho. Entretanto, não pode ser solicitado no sentido oposto, já que não há pistas desse lado para suportar as cargas.
Isto significa que um rolamento de esferas de contato angular não pode ser usado sozinho, ele sempre tem de ser aplicado com um outro que suporte carga axial no sentido oposto.
Os rolamentos de uma carreira de esferas de contato angular são fabricados com ângulo de contato de 15º, 25º e 40°, o que influencia na sua capacidade de suportar cargas axiais.
Os rolamentos de uma carreira de esferas de contato angular são frequentemente montados lado a lado. Eles podem ser dispostos de três modos diferentes:
Co C on ns su ul lt to o ri r ia a, , d de es se en nv vo o lv l vi im me en nt to o e e t tr re ei in na am me en nt to o p pa ar ra a m ma an nu ut te en nc cã ão o
Costa a costa “O”
Cargas radiais e cargas axiais em ambos os sentidos podem ser suportadas.
Como a distância entre os centros da linha de carga é grande, são adequados para solicitações com cargas de momento.
Face a face “X”
Cargas radiais e axiais em ambos os sentidos podem ser suportadas.
Em comparação com o tipo costa a costa, a distância entre os centros da linha de carga é pequena, de forma que a capacidade de suportar cargas de momento é inferior.
Tandem
Cargas radiais e cargas axiais em apenas um sentido podem ser suportadas. Como suporta as cargas axiais com duas peças, é usada quando a carga em um sentido é grande.
Folga interna e Pré-carga
Para os rolamentos de contato angular combinados, especifica-se a folga interna axial. Para determinadas aplicações, onde necessitam evitar a vibração na direção axial e garantir a precisão do conjunto, os rolamentos são usados com aplicação da pré-carga, ou seja, os rolamentos são aplicados numa condição que há uma tensão interna de maneira que fique com folga negativa.
A folga ou pré-carga (que poderá ser extra-leve, leve, média ou pesada) é obtida apertando-se axialmente o par, até que as faces laterais dos anéis interno ou dos anéis externos estejam pressionadas uma contra a outra.
Co C on ns su ul lt to o ri r ia a, , d de es se en nv vo o lv l vi im me en nt to o e e t tr re ei in na am me en nt to o p pa ar ra a m ma an nu ut te en nc cã ão o
Contato angular de duas carreiras de Esferas
O rolamento de duas carreiras de esferas de contato angular tem características similares a dois rolamentos de uma carreira de esferas de contato angular montados na posição "O". Certas aplicações consistem em apenas um desses rolamentos.
Rolamentos de Quatro Pontos de Contato
Os rolamentos de quatro pontos de contato são rolamentos de uma carreira de esferas de contato angular que têm suas pistas de tal forma arranjadas que podem suportar cargas axiais em ambos os sentidos. Os rolamentos de quatro pontos têm o anel interno composto de duas partes e podem portanto ser fabricados com um grande número de esferas, daí sua alta capacidade de carga e a particularidade de operarem melhor sob cargas predominantemente axiais.
Rolamento Autocompensador de Esferas
Este rolamento possui duas carreiras de esferas com uma pista esférica comum ao anel externo. Esta última característica dá sua propriedade autocompensadora. Isto significa que o rolamento pode suportar um pequeno deslocamento angular no eixo em relação à caixa. Um desalinhamento angular desta espécie pode surgir como um resultado da deflexão de eixo, desnivelamento na base, ou erros de montagem. O desalinhamento angular permissível varia de 1,5º a 3º de acordo com o tamanho e série dos rolamentos. O rolamento pode suportar cargas axiais leves como também cargas radiais.
Co C on ns su ul lt to o ri r ia a, , d de es se en nv vo o lv l vi im me en nt to o e e t tr re ei in na am me en nt to o p pa ar ra a m ma an nu ut te en nc cã ão o
Os rolamentos autocompensadores são necessários em aplicações nas quais o eixo é suportado por rolamentos em caixas separadas, uma vez que não é possível alinhar as caixas com suficiente precisão para prevenir inclinação dos rolamentos.
Estes rolamentos usualmente têm furos cônicos e são montados sobre buchas de fixação.
Rolos Cilíndricos
Os rolos dos rolamentos de rolos cilíndricos são guiados por flanges incorporados do anel interno ou externo. O anel com flanges e a gaiola retêm os rolos, formando um conjunto que pode ser separado do outro anel. A característica separável destes rolamentos facilita a montagem e desmontagem em certos casos. Os rolamentos de rolos cilíndricos podem suportar elevadas cargas radiais, mas possuem uma limitada capacidade de carga axial, pelo fato de que as faces dos rolos cilíndricos transmitem a carga axial deslizando contra os flanges.
