Arranjos de rolamentos

O arranjo de rolamentos de um componente de máquina rotativa (como, por exemplo, um eixo) geralmente requer dois rolamentos para suportar e posicionar o componente radial e axialmente em relação à parte estacionária da máquina, como um mancal. Dependendo das considerações de aplicação, carga, precisão de giro exigida e custos, os arranjos podem ser compostos por
  • arranjos de rolamentos fixos e livres
  • arranjos de rolamentos ajustados
  • arranjos de rolamentos com "flutuação".
Os arranjos de rolamentos que são compostos por um único rolamento que pode suportar cargas radiais, axiais e de momento, por exemplo, para uma junta articulada, não são mencionados neste catálogo. Se esses arranjos forem necessários, é aconselhável entrar em contato com o serviço de engenharia de aplicação da SKF.

Arranjos de rolamentos fixos e livres

O rolamento de anel interior fixo em uma extremidade do eixo fornece suporte radial e, ao mesmo tempo, fixa o eixo axialmente nas duas direções. Portanto, ele deve ser fixo, tanto no eixo como no mancal. Os rolamentos adequados são rolamentos radiais que podem acomodar cargas combinadas, como rolamentos rígidos de esferas, rolamentos de esferas ou rolamentos de contato angular de duas carreiras ou em pares, rolamentos autocompensadores de esferas, rolamentos autocompensadores de rolos ou rolamentos de rolos cônicos combinados. As combinações de um rolamento radial que pode acomodar carga puramente radial (por exemplo, um rolamento de rolos cilíndricos com um anel sem flanges) com um rolamento rígido de esferas, um rolamento de esferas de quatro pontos de contato ou um rolamento axial de escora dupla, também podem ser utilizadas como o rolamento com anel interior fixo. O segundo rolamento fornece, assim, fixação axial nas duas direções, mas deve ser montado com liberdade radial (ou seja, tendo um ajuste de folga) no mancal.
O rolamento livre na outra extremidade do eixo fornece somente suporte radial. Ele também deve permitir deslocamento axial, para que os rolamentos não se tensionem mutuamente, ou seja, quando o comprimento do eixo é alterado como resultado de expansão térmica. Pode ocorrer um deslocamento axial dentro do rolamento, no caso de rolamentos de rolos de agulhas, rolamentos de rolos cilíndricos dos tipos N e NU e rolamentos de rolos toroidais CARB, ou entre um dos anéis do rolamento e seu assento, preferencialmente entre o anel externo e seu assento no furo do mancal.
As combinações populares, a partir de um grande número de combinações de rolamentos fixos e livres são descritas a seguir.
Para arranjos de rolamentos rígidos em que deslocamentos axiais "sem atrito" devem ocorrer dentro do rolamento, as seguintes combinações podem ser utilizadas
  • rolamento rígido de esferas/rolamento de rolos cilíndricos (fig. 1)
  • rolamento de esferas de contato angular de duas carreiras/rolamento de rolos cilíndricos (fig. 2)
  • rolamentos de uma carreia de rolos cônicos/rolamento de rolos cilíndricos combinados (fig. 3)
  • rolamento de rolos cilíndricos do tipo NUP/rolamento de rolos cilíndricos do tipo NU (fig. 4)
  • rolamento de rolos cilíndricos do tipo NU e rolamento de esferas de quatro pontos de contato/rolamento de rolo cilíndrico do tipo NU (fig. 5).
Para as combinações acima, o desalinhamento angular do eixo deve ser mantido em um mínimo. Caso isso não seja possível, é aconselhável utilizar combinações de rolamentos autocompensadores para permitir desalinhamento, ou seja,
  • rolamento autocompensador de esferas/rolamento de rolos toroidais CARB ( fig. 6) ou
  • rolamento autocompensador de rolos/rolamento de rolos toroidais CARB ( fig. 7).
A habilidade desses arranjos de acomodar desalinhamentos angulares, bem como deslocamentos axiais, evita a geração de forças axiais internas no sistema do rolamento.
Para arranjos de rolamentos com carga de anel interno rotativa, onde as alterações no comprimento do eixo devem ser acomodadas entre o rolamento e o seu assento, o deslocamento axial deverá ocorrer entre o anel externo do rolamento e o mancal. As combinações mais comuns são
  • rolamento rígido de esferas/rolamento rígido de esferas (fig. 8)
  • rolamento autocompensador de esferas ou rolamento autocompensador de rolos/rolamento autocompensador de esferas ou rolamento autocompensador de rolos (fig. 9)
  • rolamento rígido de esferas/rolamento de uma carreira de esferas de contato angular combinados (fig. 10).

Arranjos de rolamentos ajustados

Em arranjos de rolamentos ajustados, o eixo está fixo axialmente em uma direção por um rolamento e na direção oposta pelo outro rolamento. Esse tipo de arranjo é denominado "fixo transversal" e é geralmente utilizado para eixos curtos. Rolamentos adequados incluem todos os tipos de rolamentos radiais que podem acomodar cargas axiais em pelo menos uma direção, incluindo
  • rolamentos de esferas de contato angular (fig. 11)
  • rolamentos de rolos cônicos (fig. 12).
Em determinados casos em que rolamentos de uma carreira de esferas de contato angular ou rolamentos de rolos cônicos são utilizados para arranjos dispostos em X, a pré-carga pode ser necessária (consulte a seção Pré-carga do rolamento).

Arranjos de rolamentos "flutuantes"

Arranjos de rolamentos flutuantes também são dispostos em X e são adequados quando as demandas de fixação axial são moderadas, ou quando outros componentes no eixo servem para fixá-los axialmente.
Os rolamentos adequados para esse tipo de arranjo são
  • rolamentos rígidos de esferas (fig. 13)
  • autocompensadores de esferas vedados
  • rolamentos autocompensadores de rolos.
Nesses tipos de arranjos, é importante que um anel de cada rolamento consiga se mover no seu assento, preferivelmente o anel externo no mancal. Um arranjo de rolamentos flutuantes também pode ser obtido com dois rolamentos de rolos cilíndricos do tipo NJ, com anéis internos de deslocamento (fig. 14). Nesse caso, o movimento axial poderá ocorrer dentro do rolamento.
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