Arranjos e os tipos de rolamento

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing specificationBearing executionSealing, mounting and dismounting

Um arranjo de rolamentos suporta e fixa um eixo, radial e axialmente, em relação a outros componentes, como mancais. Normalmente, são necessários dois suportes de rolamento para posicionar um eixo. Dependendo de requisitos específicos, como a rigidez ou as direções da carga, um suporte de rolamento pode consistir em um ou mais rolamentos.
Os arranjos de rolamentos compostos de dois suportes são:
  • arranjos de rolamentos fixos/livres
  • arranjos de rolamentos ajustados
  • arranjos de rolamentos flutuantes
A Matriz 1 [PDF] oferece uma visão geral da adequação de vários tipos de rolamento para diferentes arranjos de rolamentos.
Um arranjo de rolamentos simples consiste em apenas um rolamento que suporta cargas radiais, axiais e de momento.

Arranjos de rolamentos fixos e livres

Em arranjos de rolamentos livres/fixos (fig. 1):
  • O suporte de fixação fornece fixação axial do eixo em relação ao mancal.
  • O suporte sem fixação acomoda os deslocamentos axiais que ocorrem quando a expansão térmica do eixo em relação ao mancal muda a distância entre os dois rolamentos. Além disso, ele compensa o acúmulo de tolerâncias dos componentes, o qual afeta a distância entre os dois rolamentos.
Rolamentos para o suporte de fixação

Os rolamentos radiais que podem acomodar cargas combinadas (radiais e axiais) são usados para o suporte do rolamento fixo. Entre eles estão:

Combinações de rolamentos para o suporte de fixação

O suporte do rolamento fixo pode consistir em uma combinação de rolamentos. Por exemplo (fig. 2):

  • Para acomodar a carga radial, pode ser usado um rolamento de rolos cilíndricos que tem um anel sem flanges.
  • Para proporcionar fixação axial, podem ser usados rolamento rígido de esferas, um rolamento de esferas de quatro pontos de contato ou um par de rolamentos de esferas de contato angular.

O anel externo do rolamento fixado axialmente deve ser montado radialmente livre e não deve ser preso. Caso contrário, o rolamento pode ser submetido a cargas radiais indesejadas.

Rolamentos para suporte livre

Existem duas maneiras de acomodar os deslocamentos axiais no suporte do rolamento livre:

  1. Use um tipo de rolamento que permite deslocamento axial dentro do rolamento (fig. 3):

    Quando esses rolamentos estão girando, eles acomodam o deslocamento axial e produzem quase nenhuma carga axial no arranjo de rolamentos. Você deve usar essa solução quando um ajuste interferente for necessário em ambos os anéis.

  2. Use um ajuste com folga entre um anel do rolamento e o respectivo assento. Os tipos de rolamento apropriados incluem: Os movimentos axiais de um rolamento no assento causam cargas axiais, o que pode ter um impacto sobre a vida útil do rolamento.

Ao usar outros tipos de rolamento, talvez você precise ponderar considerações de projeto adicionais.

Combinações comuns de suportes de rolamento

Do maior número de combinações possíveis de rolamentos fixos/livres, os seguintes são os mais populares.

Para arranjos de rolamentos nos quais o deslocamento axial é acomodado dentro do rolamento

Arranjos de rolamentos convencionais nos quais ocorre desalinhamento angular limitado incluem:

  • rolamento rígido de esferas/rolamento de rolos cilíndricos (fig. 4)
  • rolamento de esferas de contato angular de duas carreiras/rolamento de rolos cilíndricos do tipo NU ou N (fig. 5)
  • rolamentos pareados de uma carreira de rolos cônicos/rolamento de rolos cilíndricos do tipo NU ou N (fig. 6)
  • rolamento de rolos cilíndricos do tipo NUP/rolamento de rolos cilíndricos do tipo NU (fig. 7)
  • Rolamento de rolos cilíndricos do tipo NU e rolamento de esferas de quatro pontos de contato/rolamento de rolos cilíndricos do tipo NU (fig. 8).

Os sistemas de rolamentos autocompensadores SKF, que podem compensar desalinhamentos adicionais, são:

  • rolamento autocompensador de rolos/rolamento de rolos toroidais CARB® (fig. 9)
  • rolamento autocompensador de esferas/rolamento de rolos toroidais CARB®

Para arranjos de rolamentos nos quais o deslocamento axial é acomodado entre um anel do rolamento e o respectivo assento

  • rolamento rígido de esferas/rolamento rígido de esferas (fig. 10)
  • rolamentos autocompensadores de esferas ou rolamentos autocompensadores de rolos (fig. 11) para ambas as posições do rolamento
  • rolamentos rígidos de esferas/rolamentos de esferas de contato angular de uma carreira pareados (fig. 12)

Arranjos de rolamentos ajustados

Em arranjos de rolamentos ajustados, o eixo é fixado axialmente em uma direção por um suporte de rolamento e na direção oposta pelo outro (fixação transversal). Os arranjos de rolamentos ajustados exigem uma regulagem apropriada da folga ou pré-carga durante a montagem.

Esses arranjos costumam ser utilizados para eixos curtos, nos quais a expansão térmica tem pouco efeito. Os rolamentos mais apropriados são:

  • rolamentos de esferas de contato angular (fig. 13)
  • rolamentos de rolos cônicos (fig. 14)

Arranjos de rolamentos flutuantes

Em arranjos de rolamentos flutuantes, o eixo é fixado transversalmente, mas é capaz de mover-se axialmente por uma certa distância entre as duas posições finais (ou seja, "flutuar"). Ao determinar a distância de "flutuação" necessária, considere a expansão térmica do eixo em relação ao mancal e as tolerâncias dos componentes, pois afetam a distância entre os dois rolamentos.

Com esse arranjo, o eixo também pode ser fixado axialmente por outros componentes no eixo (por exemplo, uma engrenagem helicoidal dupla). Os rolamentos mais comuns são:

  • rolamentos rígidos de esferas (fig. 15)
  • rolamentos autocompensadores de esferas
  • rolamentos autocompensadores de rolos (fig. 16)
  • rolamentos de rolos cilíndricos modelo NJ, espelhados, com anéis de deslocamento (fig. 17)
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