Seleção de ajustes

Ao selecionar ajustes, as informações fornecidas nesta seção deverão ser consideradas, juntamente com as diretrizes gerais da seção.

1. Condições de rotação

As condições de rotação referem-se ao anel do rolamento considerado em relação à direção da carga (tabela 1). Existem, essencialmente, três condições diferentes:
  • carga rotativa
  • carga estacionária
  • direção da carga indeterminada
As cargas rotativas são pertinentes se o anel ou a direção da carga aplicada estiverem estacionários enquanto a outra gira. Cargas pesadas que não giram mas oscilam, como as cargas que atuam em rolamentos de biela, são geralmente consideradas cargas rotativas. Um anel do rolamento submetido a uma carga rotativa derrapa em seu assento se montado com um ajuste com muita folga, e leva a desgaste e/ou corrosão por contato das superfícies de contato. Para evitar isso, deve ser usado um ajuste interferente adequado entre o anel e seu assento. O grau de interferência é determinado pelas condições operacionais (→ pontos 2 e 4 a seguir).
As cargas estacionárias são pertinentes se tanto o anel do rolamento quanto a direção da carga aplicada estão parados ou ambos estão girando na mesma velocidade. Nessas condições, um anel de rolamento normalmente não gira em seu assento. Portanto, o anel não precisa ter um ajuste interferente, a menos que este seja necessário por outros motivos.
A direção da carga indeterminada refere-se a cargas externas variáveis, cargas de choque, vibrações e cargas desequilibradas em aplicações de alta velocidade. Isso faz surgir alterações na direção da carga, que não podem ser descritas com exatidão. Quando a direção da carga for indeterminada e principalmente as cargas pesadas estiverem envolvidas, a SKF recomenda um ajuste interferente em ambos os anéis. Para o anel interno, normalmente, é utilizado o ajuste recomendado para uma carga rotativa. No entanto, quando o anel externo tiver que ficar livre para se mover axialmente no mancal e a carga não for pesada, será possível utilizar um ajuste com uma folga maior que a recomendada para uma carga rotativa.

2. Magnitude da carga

O grau de interferência entre o anel interno e o assento do eixo deve ser selecionado de acordo com a magnitude da carga no rolamento. Geralmente, o anel interno de um rolamento é deformado proporcionalmente à carga. Essa deformação pode afrouxar o ajuste interferente entre o anel interno e o eixo, fazendo com que o anel derrape (gire) em seu assento do eixo. Quanto mais pesada a carga, mais apertado é o ajuste interferente (fig. 1). Um ajuste interferente tem influência sobre a folga do rolamento ou a pré-carga. Cargas de choque e vibração também precisam ser considerados, já que pode ser necessário um ajuste mais apertado nessas condições.
A magnitude da carga do rolamento é definida como:
  • carga leve: P ≤ 0,05 C
  • carga normal: 0,05 C < P ≤ 0,1 C
  • carga pesada: 0,1 C < P ≤ 0,15 C
  • carga muito pesada: P > 0,15 C

3. Folga interna do rolamento

Rolamentos com um ajuste interferente em um eixo ou em um mancal se deformam elasticamente (expandem ou comprimem) o anel para reduzir a folga interna do rolamento. No entanto, uma determinada folga mínima deve permanecer (→ Folga do rolamento). O ajuste interferente pode ser tão apertado que os rolamentos com uma folga inicial maior que normal devem ser utilizados para evitar pré-carga indesejada fig. 2).

4. Diferenças de temperatura

Em diversas aplicações, a temperatura do anel interno é maior do que a temperatura do anel externo. Isso pode reduzir a folga interna (→ fig. 3 e Folga do rolamento) ou aumentar a pré-carga (→ Pré-carga do rolamento).
Em funcionamento, os anéis dos rolamentos normalmente atingem uma temperatura superior a dos componentes nos quais eles estão instalados. Isso pode afrouxar o ajuste do anel interno em seu assento, enquanto a expansão do anel externo pode impedir o deslocamento axial desejado do anel em seu mancal. Partidas rápidas também podem afrouxar o ajuste do anel interno, quando o calor de atrito gerado pelo rolamento não é dissipado rápido o suficiente. Em alguns casos, o atrito de assentos do rolamento pode gerar calor suficiente para afrouxar o ajuste do anel interno.
As diferenças de temperatura e a direção do fluxo de calor no arranjo de rolamentos devem ser levadas em consideração.

5. Precisão de giro

Para aplicações que exigem um alto grau de precisão de giro, ajustes interferentes são recomendados. Ajustes com folga podem reduzir a rigidez e contribuem para a vibração. Os assentos do rolamento devem atender pelo menos ao grau de tolerância IT5 para o eixo e grau de tolerância IT6 para o mancal. As tolerâncias rígidas de desvio total também devem ser aplicadas (tabela 2).

6. Projeto e material do eixo e do mancal

O ajuste de um anel do rolamento em seu assento não deve deformar o anel (perda de sua forma redonda). Isso pode ser provocado, por exemplo, por descontinuidades na superfície do assento. Portanto, a SKF geralmente não recomenda mancais bipartidos em que os anéis externos exigem um ajuste interferente apertado, M7 ou ainda mais apertado.
A classe de tolerância selecionada para um mancal bipartido não deve resultar em um ajuste interferente mais apertado do que o obtido com o grupo de tolerância H (ou, no máximo, grupo de tolerância K).
Para fornecer suporte adequado aos anéis de rolamentos montados em mancais de parede fina, em mancais de ligas leves ou em eixos ocos, ajustes interferentes mais apertados do que os normalmente recomendados devem ser utilizados para mancais de ferro fundido ou de parede espessa ou para eixos sólidos (→ Ajustes para eixos ocos). Além disso, os ajustes interferentes que não são tão apertados podem ser necessários se o material do eixo tiver um coeficiente maior de expansão térmica que o aço padrão.

7. Facilidade de montagem e desmontagem

Em geral, rolamentos com ajuste com folga são mais fáceis de montar e desmontar do que aqueles com ajustes interferentes. Em aplicações que exigem ajustes interferentes e montagem e desmontagem relativamente fáceis, devem ser considerados rolamentos separáveis ou rolamentos com furo cônico (→ Rolamentos com furo cônico). Rolamentos com furo cônico podem ser montados em buchas de fixação ou de desmontagem em eixos planos ou escalonados ou montados diretamente em um assento do eixo cônico (fig. 4,fig. 5) e fig. 6).

8. Deslocamento do rolamento na posição livre

Se os rolamentos na posição livre não conseguirem acomodar o deslocamento axial internamente (dentro do rolamento), o anel externo deve estar livre para se movimentar axialmente em seu assento o tempo todo. Para fazer isso, o anel que carrega uma carga estacionária pode ter um ajuste com folga (fig. 7). Para algumas aplicações específicas, nas quais o anel externo fica sob carga estacionária e o rolamento precisa se movimentar axialmente no assento do mancal para acomodar o deslocamento, uma bucha ou luva intermediária temperada pode ser instalada no furo do mancal para evitar que o rolamento danifique seu assento. Quaisquer danos ao assento do mancal podem restringir o movimento axial ou impedi-lo totalmente ao longo do tempo. Isso é especialmente importante se o mancal for feito de liga leve.
Se forem usados rolamentos de rolos de agulha, rolamento de rolos toroidais CARB® ou rolamentos de rolos cilíndricos sem flanges em um anel, os dois anéis do rolamento podem ser montados com um ajuste interferente, pois o deslocamento axial pode ocorrer internamente, dentro do rolamento.
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