Guia de folga de rolamentos: Como escolher o mais adequado para a sua aplicação

Já se interrogou como é que a mais pequena folga numa máquina pode fazer ou destruir o seu desempenho? Este artigo aborda a folga dos rolamentos, o espaço pequeno mas crucial que afecta a vida útil, a temperatura, o ruído e a vibração de uma máquina. Saiba como compreender a folga radial e axial pode otimizar a eficiência e a durabilidade da sua máquina.

Índice

A folga do rolamento, também conhecida como folga do rolamento, refere-se ao movimento radial ou axial de um rolamento antes de ser instalado num eixo ou numa caixa de rolamentos. Um anel da chumaceira está fixo e a chumaceira pode mover-se em direção ao lado que não está fixo.

Este movimento é tipicamente classificado em folga radial e folga axial. A folga operacional de um rolamento durante a sua utilização influencia significativamente a sua vida útil, o aumento da temperatura, o ruído e as características de vibração.

Folga radial

Quando um rolamento que suporta uma carga radial não é pré-carregado, a sua folga radial G é definida como a distância radial média produzida quando o anel exterior, sem condições de carga externa, se desloca da posição limite excêntrica de um lado para a posição extrema oposta.

Folga axial

Para uma chumaceira capaz de suportar uma carga axial bidirecional e não pré-carregada, a sua folga axial interna G é definida como a distância axial média produzida quando um anel, sem condições de carga externa, se desloca da posição limite axial de um lado para a posição extrema oposta.

Tolerância admissível para o colo do veio redondeza

Eixo recentemente maquinadoEixo antigo não processado
Diâmetro da chumaceira (mm)Alta velocidade acima de 1000rpmBaixa velocidade abaixo das 1000 rpmDiâmetro da chumaceira (mm)Alta velocidade acima de 1000rpmBaixa velocidade abaixo das 1000 rpm
50~700.010.0350~700.030.05
70~1500.020.0470~1500.040.06

Valor máximo de desgaste admissível para rolamentos

Diâmetro da chumaceira (mm)Folga radial (mm)Folga axial (mm)
Menos de 30 anos4D/10000.2
35 a 703.5D/10000.3
75 a 1003D/10000.3
Acima de 100Não superior a 0,30.3

Nota: D - Diâmetro interior da chumaceira ou diâmetro do colo do veio

Norma para a folga radial original de rolamentos novos

Diâmetro nominal da chumaceira (mm)Rolamento autocompensador de rolos de uma carreira (roscas)Rolamento de rolos cilíndricos curtos de uma carreira (roscas)Rolamento autocompensador de rolos de duas carreiras (roscas)Aplicar uma carga radial (em MPa) durante a medição. O valor de desgaste admissível após a utilização é (em roscas).
ExcederParaMínimoMáximoMínimoMáximoMínimoMáximo
18241.02.4    0.510
24301.02.4    0.5
30401.22.6    1.020
40501.22.92.05.5  1.0
50651.33.32.56.5  1.020
65801.43.43.07.05.08.01.0
801001.64.03.58.06.010.01.0
1001202.04.64.09.0  1.5
1201402.35.34.510.0  1.530

O movimento máximo de um anel de um rolamento fixo, e o outro anel capaz de se mover na direção radial ou axial é a folga do rolamento. Na maioria dos casos, quanto maior for a folga radial da chumaceira, maior será a folga axial.

De acordo com o estado do rolamento, a folga pode ser dividida em: folga original, folga de instalação e folga de trabalho.

A folga de instalação afecta diretamente o funcionamento normal das chumaceiras de rolamento.

Uma folga demasiado pequena pode levar a um aumento da temperatura dos rolamentos, ou mesmo fazer com que o corpo rolante fique preso; se a folga for demasiado grande, pode causar uma vibração significativa no equipamento e gerar muito ruído.

Apuramento original:

É a folga quando a chumaceira está num estado livre antes da instalação, geralmente determinada durante o processamento e a montagem.

Distância de instalação:

Também conhecida como folga de correspondência, é a folga quando o rolamento é montado com o eixo ou assento do rolamento, mas ainda não começou a funcionar. A folga de instalação é geralmente menor do que a folga original, principalmente porque o anel interno do rolamento se expande ou o anel externo se reduz após a instalação.

Autorização de trabalho:

Esta é a folga quando o rolamento está em funcionamento. Durante o funcionamento, o rolamento reduzirá a folga devido ao aumento da temperatura e à expansão térmica do anel interior, e aumentará a folga devido à deformação elástica da posição de contacto do corpo rolante e da pista sob carga.

Normas de referência para a montagem de chumaceiras de motor

Tipo de rolamentoDiâmetro interno do rolamento e método de ajuste do eixo com tolerância
Diâmetro interior nominal da chumaceira (mm)Tolerância admissível do diâmetro interno do rolamento (milímetros)Tolerância admissível do veio (milímetros)Método de ajusteValor de interferência do ajuste do colo do eixo e do anel interno do rolamento (diferença entre o diâmetro do eixo e o diâmetro interno real do rolamento) (milímetros)
ExcederPara
Rolamento radial de esferas de uma fila<180-1.000.2gb+1~+2
18300-1.000.2gb+1~+2
30500-1.201gb+2~+3
50800-1.501.2gb+2~+3
801200-2.001.3gb+3~+5
1201800-2.5+1.9(+2.8)+0.3(+1.2)gb+4~+7
Rolamento de rolos cilíndricos de uma fila30500-1.202.9gb+1~+3
50800-1.503.4gb+2~+4
801200-2.00+2.8(+3.5)+1.2(+1.2)gb+4~+6
1201800-2.59.2gb+4~+7
Rolamento de rolos esféricos de duas carreirasgb
Diâmetro exterior da chumaceira e método de ajuste da tampa da extremidade da caixa com tolerância
Diâmetro exterior nominal da chumaceiraTolerância admissível do diâmetro exterior do rolamento (milímetros)Tolerância admissível da tampa da extremidade do alojamento (milímetros)Método de ajusteFolga entre o anel externo do rolamento e o orifício da tampa da extremidade da caixa (milímetros)
ExcederPara
18300-0.900.9Gd0~3
30500-1.101Gd0~3
50800-1.301Gd0~3
801200-1.501.1Gd0~3
1201600-2.501.3Gd0~3
1802600-3.501.2Gd0~3
2603150-3.501.7Gd0~3
801200-1.51.1Gd0~3
1201800-2.51.3Gd0~3
1802600-3.51.4Gd0~3
2603150-3.51.7Gd0~3
1201800-2.5+2.7(+2.7)-1.4(0)Gd0~3

Seleção da folga radial:

A folga radial de um rolamento deve ser escolhida com base nas condições específicas; menor não é necessariamente melhor. A folga radial dos rolamentos está dividida em cinco grupos. O grupo 0 é o grupo de folga radial de base padrão.

Os rolamentos do Grupo 0 são normalmente aplicados em condições gerais de funcionamento, temperaturas convencionais e encaixes de interferência frequentemente utilizados. Os rolamentos com folgas radiais maiores são adequados para condições de funcionamento especiais, tais como altas temperaturas, altas velocidades, baixo ruído e baixo atrito. Os rolamentos com folgas radiais ainda maiores são adequados para rolamentos de fuso de precisão e utilizações semelhantes.

Folga axial do rolamento rígido de esferas
Ga=0,4w√
GrDw
 (C3)    
Diâmetro interior nominal(d)0.4GrDw(Raiz quadrada)GaGama 
≤300.483.50.080.0320.02-0.05
>30~500.42740.10.040.03-0.06
>50~800.43850.140.0560.05-0.08
>80~1000.45170.190.0760.07-0.10
>100~1200.4618.50.230.0920.09-0.12
>120~1400.468.590.250.10.10-0.14

Seleção da folga axial:

No caso dos rolamentos rígidos de esferas e dos rolamentos de rolos cónicos, quando são montados frente a frente ou costas com costas, a folga interna ou a pré-carga requerem normalmente a determinação da posição axial de uma manga, devendo ser considerados os requisitos de desempenho e de funcionamento da configuração da chumaceira.

A folga axial e a folga radial destes tipos de rolamentos normalmente só precisa de satisfazer um destes valores.

Como escolher a folga do rolamento?

A seleção da folga radial para os rolamentos é crucial, uma vez que é um dos factores críticos que determinam se os rolamentos podem funcionar corretamente.

Fig. 1 Folga da chumaceira

A seleção adequada da folga radial pode assegurar uma distribuição razoável das cargas entre os corpos rolantes do rolamento. Pode limitar o deslocamento axial e radial do eixo (ou caixa), garantir a precisão de rotação do eixo e permitir que o rolamento funcione a determinadas temperaturas, reduzindo a vibração e o ruído. Isto é vantajoso para melhorar a vida útil dos rolamentos.

A diferença entre a folga teórica e a folga gerada pelo ajuste de interferência da caixa ou do veio com o rolamento após a expansão ou contração do colar é referida como "folga de instalação".

Ao somar ou subtrair as alterações dimensionais acumuladas devido a variações térmicas no interior da chumaceira, é designada por "folga operacional".

A folga operacional refere-se à folga existente quando o rolamento é montado numa máquina e é submetido a carga e rotação. A folga efectiva mais a deformação elástica gerada pelas cargas da chumaceira é conhecida como a "folga operacional".

Figura 2 Relação entre a folga de trabalho e a vida à fadiga

Como se mostra na Figura 2, o rolamento tem o maior tempo de vida à fadiga quando a folga operacional é marginalmente negativa. No entanto, à medida que a folga negativa aumenta, a vida à fadiga da chumaceira diminui notavelmente.

Por conseguinte, ao selecionar a folga para os rolamentos, é geralmente adequado ter um valor ligeiramente positivo ou zero para a folga operacional.

Ao selecionar a folga radial para rolamentos, devem ser tidos em consideração os seguintes factores:

  • As condições de funcionamento das chumaceiras, como as cargas, a temperatura e a velocidade.
  • Os requisitos para o desempenho dos rolamentos, como a precisão da rotação, o binário de fricção, a vibração e o ruído.
  • O ajuste de interferência entre o rolamento e o veio ou a caixa, que reduz a folga radial do rolamento.
  • A diferença de temperatura entre os anéis interno e externo do rolamento durante o funcionamento reduz a folga radial.
  • A diferença no coeficiente de expansão térmica entre o eixo e a caixa pode fazer com que a folga radial do rolamento aumente ou diminua.

Com base na experiência, a folga operacional ideal para os rolamentos de esferas é próxima de zero, enquanto os rolamentos de rolos devem manter uma pequena quantidade de folga operacional.

Em componentes que requerem uma boa rigidez de suporte, os rolamentos podem permitir uma certa quantidade de pré-carga.

Em condições normais de trabalho, recomenda-se que se escolha primeiro o componente básico para obter uma folga operacional adequada para o rolamento. Se o componente básico não cumprir os requisitos, deve ser selecionado um componente auxiliar.

O componente auxiliar de grande folga radial é adequado para rolamentos com ajuste de interferência entre o rolamento e o eixo ou a caixa. O componente auxiliar de folga radial pequena é adequado para aplicações que requerem elevada precisão de rotação, controlo rigoroso do deslocamento axial da caixa e redução do ruído e da vibração.

Além disso, para melhorar a rigidez do rolamento ou para reduzir o ruído, a folga operacional deve ser ainda mais reduzida, enquanto que para ter em conta o aumento acentuado da temperatura do rolamento, a folga operacional deve ser ainda mais aumentada. Deve ser efectuada uma análise específica com base nas condições de utilização.

Não se esqueçam, partilhar é cuidar! : )
Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.

Também pode gostar
Seleccionámo-las só para si. Continue a ler e saiba mais!

Folga da chumaceira do motor: O que é e como escolher?

Porque é que a folga da chumaceira do motor é importante? A folga tem impacto no desempenho da chumaceira, afectando tudo, desde a eficiência operacional ao tempo de vida útil. Este artigo explica a importância da folga da chumaceira do motor, os tipos de folgas,...

O que é um rolamento de baixa temperatura?

Já pensou como é que as máquinas funcionam em condições de frio extremo? Os rolamentos de baixa temperatura são concebidos para funcionar eficazmente abaixo dos -60°C, o que é crucial para equipamentos como bombas de líquido em foguetões e naves espaciais. Este...
Como reduzir a temperatura dos rolamentos

Conselhos para reduzir a temperatura dos rolamentos

Já se interrogou porque é que os rolamentos das suas máquinas aquecem, levando a tempos de paragem dispendiosos? As temperaturas elevadas dos rolamentos podem reduzir a sua vida útil e aumentar as despesas de manutenção. Este artigo analisa as causas mais comuns, como...
14 Tipos de rolamentos As características, diferenças e utilizações

14 Tipos de rolamentos e suas aplicações

Já alguma vez se perguntou o que é que mantém o mundo a girar sem problemas? Os heróis desconhecidos nos bastidores são os rolamentos. Estes pequenos mas poderosos componentes desempenham um papel crucial na redução da fricção...
MáquinaMFG
Leve o seu negócio para o próximo nível
Subscrever a nossa newsletter
As últimas notícias, artigos e recursos, enviados semanalmente para a sua caixa de correio eletrónico.
© 2024. Todos os direitos reservados.

Contactar-nos

Receberá a nossa resposta no prazo de 24 horas.