Microsoft PowerPoint - 2-Tecnologia Dos Rolamentos

Tecnologia de Rolamentos

Instrutor : Alvaro Pinheiro LimaEmail : [email protected]. 41-91528535 e 41-99961648

A história da tecnologia de rolamentos Função dos rolamentos

§

Rolamentos são elementos de máquina.Principais funções:

1. reduzir atrito2. suportar cargas3. guiar partes móveis

A história da tecnologia de rolamentos Função dos rolamentos

Sapatas de madeira lubrificadas, por volta de 1880 AC

A história da tecnologia de rolamentos Transporte de uma estátua egípcia

Atrito de deslizamento

10000 N ≈ 1 t

100 000 N ≈ 10 t

A história da tecnologia de rolamentos Mancais planos

Carroça de eixo simples.O design básico não mudou por milhares de anos.

Desgaste visível no eixo.

A história da tecnologia de rolamentos Mancais rotativos

Transporte de uma estátua de ouro em um "tapete movel de roletes de madeira", por volta de 700 AC

A história da tecnologia de rolamentos Mancais de rolamentos

atrito de rolamento

100 000 N ≈ 10 t

300 N ≈ 30 kg

A história da tecnologia de rolamentos Mancais de rolamentos

Características de um rolamentoPartes de um rolamento

Anel externo(OR)

Anel interno(IR)

Gaiola

Corpos rolantes

• Função: transmitir força de um anel para o outro;

• Cargas elevadas => maior número possível de corpos rolantes leva a uma maior capacidade de carga;

• A quantidade e o tamanho dos corpos rolantes depende da seção transversal do rolamento.

Características de um rolamentoCorpos rolantes: função

Esfera Rolo cilíndrico Rolo cônico

Rolo esféricosimétrico

Rolo esféricoassimétrico

Agulha

Características de um rolamentoCorpos rolantes: formatos

Qual rolamento pode suportar as maiores cargas?

Quais rolamentos são adequados para altas velocidades?

Rolamentos de rolos

Rolamentos de esferas

Características de um rolamentoCarga e velocidade

B

D

d x D x B Borda Anel Externo / Borda Anel Interno

d

Características de um rolamentoRolamento fixo de esferas - dimensionais e componentes

Osculação aberta

Osculação fechada

Características de um rolamentoOsculação

B

D

d

Características de um rolamentoRolamento de rolos cilíndricos – dimensionais e componentes

Borda Anel Externo / Borda Anel Interno

A folga do rolamento é ajustável

Cone: Anel interno + gaiola + rolos

Anel int. com duas bordas

Alta capacidade de carga radial e axial

Capa: anel externo

Anel ext. sem bordas(desmontável)

Gaiola com rolos cônicos

Desmontável(anéis são montados separadamente)

Gaiola mantem coroa de rolos e anel internos juntos

Características de um rolamentoRolamento de rolos cônicos - dimensionais e componentes

d D

B

d x D x B

20 x 47 x 1818 x 20 x 47

d DB

C

T

d x D x T

Características de um rolamentoRolamento de rolos cônicos - dimensionais e componentes

rw ≈∞rJ ≈∞

rJ rw

rJ > rw

Contato pontual Contato linear

Características de um rolamentoSuperfície de contato

• Função: Guiar os corpos rolantes na direção da rotação.

• Ranhuras da pista, bordas e áreas inclinadas de rolamento guiam os corpos rolantes e transmitem cargas axiais na direção transversal.

• Rolamentos de rolos cilíndricos da execução NU / N e rolamentos de agulha tem rebordos somente em um anel do rolamento.

Características de um rolamentoFunção dos anéis

Rol. roloscilíndricos

Rol. de agulhas

Rol. rolos cônicos

Rol. rolos esféricos

Rol. rolos esféricos

duas carreiras

Rol.axial de esferas

Rol. axial de esf. cont. angularbidirecional

Rol. axial de rolos

Rol axial de rolos esféricos

Rol. radiaisde esferas

Rol. radiaisde rolos

Rol. axiais de rolosRol. axiais de esferas

Características de um rolamentoTipos mais comuns

Fixos de esferas

Rol. esf. contato angular Rol. quatro pts. contato

Rol.esferaauto-alinhantesuma

carreiraduas

carreiras

Sr Sr

Rolamento não montadoSr = folga radial interna do

rolamento

Rolamento montadoSr = folga do mancal

de rolamento

Sr Sr

Características de um rolamentoFolga interna, folga do rolamento

Anel externo(OR)

Anel interno(IR)

corpos rolantes

Características de um rolamentoComponentes

Atenção: Atrito aumentado !

Características de um rolamentoConjunto de corpos rolantes (esferas ou rolos) sem gaiola

Características de um rolamentoConjunto de esferas sem gaiola / roletes sem gaiola

Componentes dos RolamentosGaiolas

As funções principais das gaiolas são:

§ Separar os corpos rolantes, para manter o atrito e a geração de calor tão baixos quanto possível.

§ Manter a mesma distância dos corpos rolantes entre si, para que a carga seja distribuída de forma uniforme.

§ Evitar que, em rolamentos desmontáveis ou basculáveis, os corpos rolantes se desprendam

§ Guiar os corpos rolantes na zona livre de carga

Gaiolas de chapa

Material: A maioria é confeccionada em aço, também pode ser produzida em latão.

Peso:Menor quando comparado as gaiolas maciças.

Lubrificação:Facilita a chegada do lubrificante ao interior do rolamento por ocupar menos espaço entre o anel interno e externo do rolamento.

Obs. Tipo de gaiola só é indicada na designação caso não seja o padrão do rolamento.

Componentes dos RolamentosGaiolas – tipos existentes

Gaiolas Maciças

Material: Metal, Resina Fenólica ou Plástico

As gaiolas maciças de metal são usadas quando houver altas exigências quanto à rigidez da gaiola ou sob altas temperaturas.

As gaiolas maciças também são usadas quando for necessária uma guia no rebordo. As gaiolas guiadas no rebordo, para os rolamentos de alta velocidade, muitas vezes são produzidas de materiais leves como ligas leves ou resina sintética, para que as forças de massa fiquem reduzidas.

Componentes dos RolamentosGaiolas – tipos existentes

IBS-M-2 · 06.08.2002 WL43-02-87 D

dobra de aba rebitada

para rolamentos fixos de esfera

tipo janela

para rol. de rolos esféricos

J JN JPA

Componentes dos RolamentosGaiolas – de chapa de aço

rebitada de seção maciça

para rol. fixos de esfera

rebitada com seções transv.

para rol. rolos cilíndricos

tipo janela

para rol.esfera de contato angular

M1MPM

Componentes dos RolamentosGaiolas – de latão, seção maciça

tipo janela

para rol. esferas de cont. angular

tipo janela

para rol. de rolos cilíndricos

tipo encaixe rápido

para rol. fixos de esfera

TVHTVP2TVP

Componentes dos RolamentosGaiolas – de poliamida, seção maciça, reforçada com fibra de vidro

§ Como são guiadas as gaiolas

Guiada pelo anel externo

Guiada pelos corpos rolantes

Guiada pelo anel interno

Componentes dos RolamentosGaiolas – guias das gaiolas

(sufixo A) (sufixo B)(sem sufixo)

Carga radial Carga axial

Os rolamentos são diferenciados por geometria dos corpos rolantes e direção da carga

FrFr

FaFa

Fr

Características de um rolamentoDiferenciação na direção das cargas

Carga axial horizontal

Carga axial vertical

Alojamento

EixoEixo

Características de um rolamentoDiferenciação na direção das cargas – Carga Axial

Características de um rolamentoDiferenciação na direção das cargas – Cargas Combinadas

Caixa

Eixo

Carga axial

Carga radialCr

Flexionamento

Tombamento

Características de um rolamentoTombamento, flexionamento de um eixo

Deflexão do eixo e desalinhamento podem ocorrer em diversas aplicaçõesLevar em conta a Capacidade de auto alinhamento do rolamento

Rol. axiais rolos esféricos

Rol. radiais de montagem rápida

Rol. axiais de esferas com arruela de assentamento

Rol. rolos esféricos Rol. rolos esféricos

Compensação Dinâmica (em serviço)

Compensação Estática (durante a montagem)

Características de um rolamentoRolamentos auto-alinhantes

CCÓÓDIGOS DE ROLAMENTOSDIGOS DE ROLAMENTOS

Características de um rolamentoIdentificação dos Rolamentos

ROLAMENTOS

NORMALIZADOS

NÃO NORMALIZADOS

Rolamentos produzidos conformedesenhos de clientes. São diferenciadospor uma Número precedido da letra F-.

(na FAG são os de nr. 500.000 e 800.000)


§ SUAS DIMENSÕES EXTERNAS ESTÃO DE ACORDO COM :

NORMAS INTERNACIONAIS.Exemplo: DIN 625

§ Rolamentos Normalizados


6317.M.2ZR.C3.J20A

SUFIXOSCÓDIGO BÁSICO

GERALMENTE COM QUATRO OU

CINCO DÍGITOS


CÓDIGO DO FURO

FAMÍLIA CONSTRUTIVA

Série do Rolamento:

Tipo do rolamento

Série de diâmetros

Série de larguras

6317


§ Codificação

SÉRIES DO ROLAMENTO: Tipo construtivo do rolamento

Tipo contrutivo:

Exemplos:

6 - Rolamentos fixos de esferas

7 - Rolamentos de contato angular de esferas

3 - Rolamentos de rolos cônicos

2 - Rolamentos autocompensadores de rolos

N - Rolamentos de rolos cilíndricos

Características de um rolamentoIdentificação dos Rolamentos - Códigos

Desenhos dimensionais para rolamentos conforme ISO 15

SÉRIES DO ROLAMENTO: Série de diâmetros e de larguras

Série de diâmetro 0 Série de diâmetro 2 Série de diâmetro 3

Série de largura Série de largura Série de largura

Série dimensional Série dimensional Série dimensional

Características de um rolamentoIdentificação dos Rolamentos - Códigos

Exemplos de códigos

básicos para

designação de séries

de rolamentos

conforme DIN 623

Rolamento fixo de esferasSérie de Larguras = 0Série de diâmetros = 2

Rol. contato angular de esferasSérie de Larguras = 0Série de diâmetros = 3

Rolam. de rolos cônicosSérie de Larguras = 0Série de diâmetros = 2

Rolam. de rolos cilíndricosBordas no anel externoSérie de Larguras = 2Série de diâmetros = 3

Características de um rolamentoIdentificação dos Rolamentos - Exemplos

REGRA GERAL:

Os dois últimos números multiplicados por cinco resultam no DIÂMETRO NOMINALDIÂMETRO NOMINAL do furo do rolamento.

Exemplo:6317 17 x 5 = 85 mm

CCÓÓDIGO DE FURODIGO DE FURO

Características de um rolamentoIdentificação dos Rolamentos – Regra Geral

CUIDADO !PARA TODA A REGRA EXISTEM EXCEÇÕESCÓDIGO DE FURO :

00 - 10mm

01 - 12mm

02 - 15mm

03 - 17mm

Ex.

6200 00 = 10mm



§ ROLAMENTOS COM CÓDIGO BÁSICO COM TRÊS DÍGITOS:Ex. 628 LEITURA DIRETA Ø = 8mm

§ ROLAMENTOS COM DIÂMETRO DE FURO MAIOR QUE 480mm:

Ex. 241/950 LEITURA DIRETAØ = 950mm



RESUMINDO :

CÓDIGO: DIÂMETRO:3 a 9 3mm a 9mm00 1001 1202 1503 1704até96

CCÓÓDIGO BDIGO BÁÁSICOSICOCCÓÓDIGO DE FURODIGO DE FURO

ACIMA DE 96LEITURA DIRETA :

241/950

X 5

Características de um rolamentoIdentificação dos Rolamentos – RESUMO

60 ; 62 ; 63 ; 64 ; 160 etc.

FAMÍLIA CONSTRUTIVA Rolamento fixo de esferas

üü O mais utilizado;O mais utilizado;üü Menor custo;Menor custo;üü Aptidão para altas rotaAptidão para altas rotaçções;ões;üü Suporta cargas axiais e radiais;Suporta cargas axiais e radiais;üü Baixa adaptabilidade angular (5Baixa adaptabilidade angular (5’’ a 16a 16’’ ););

Principais tipos de RolamentosRolamentos fixos de esferas

222 ; 223 ; 230 ; 231 ; 240 etc.

FAMÍLIA CONSTRUTIVA Rolamento Autocompensador de rolos

üü ÓÓtima adaptabilidade angular tima adaptabilidade angular 0,50,5ºº a 2a 2ºº ;;üü Altas cargas radiais e mAltas cargas radiais e méédias axiais;dias axiais;üü RotaRotaçções mões méédias; p.e 22315 : 3800 rpm;dias; p.e 22315 : 3800 rpm;üü Furo cônico ou cilFuro cônico ou cilííndrico;ndrico;

Principais tipos de RolamentosRolamentos Autocompensador de rolos

FAMÍLIA CONSTRUTIVA Rolamento Autocompensador de esferas

10, 12, 13, 22, 23,112, 113

üÓtima adaptabilidade angular, até 4º ;üAptidão para altas rotações;üFuro cônico (K) ou cilíndrico;

Principais tipos de RolamentosRolamentos Autocompensador de esferas

302 ; 303 ; 313 ; 320 ; etc.

FAMÍLIA CONSTRUTIVA Rolamento Rolos cônicos

üü Suporta cargas Radiais e axiaisSuporta cargas Radiais e axiais--úúnica direnica direçção ão üü A folga A folga éé conseguida na montagem;conseguida na montagem;üü Adaptabilidade angular: atAdaptabilidade angular: atéé 44’’

Principais tipos de RolamentosRolamentos de Rolos cônicos

72B, 73B

FAMÍLIA CONSTRUTIVA Rolamento contato angular de esferas

üü Aptidão para altas rotaAptidão para altas rotaçções;ões;üü Suporta cargas radiais e axiais (Suporta cargas radiais e axiais (úúnica direnica direçção);ão);üü Montado contraposto um ao outro;Montado contraposto um ao outro;üü Ângulo de contato de 40Ângulo de contato de 40ºº;;

Principais tipos de RolamentosRolamentos Contato angular de esferas

32, 33

FAMÍLIA CONSTRUTIVA Rolamento Contato Angular de esferas de duas carreiras

üSuporta altas cargas radiais;üCargas axiais nas duas direções;üBaixíssima adaptabilidade angular;üÂngulos de contato: 25º (B) , 35º e 45º (33DA)

Principais tipos de RolamentosRolamentos Contato angular de esferas de duas carreiras

FAMÍLIA CONSTRUTIVA Rol. de esf. de Quatro pontos contato

QJ2, QJ3

üSuporta altas cargas axiais;üSuporta baixas cargas radiais;üBaixíssima adaptabilidade angular;üAltas Rotações; Ângulo Contato 35º;üAnel interno separável e bipartido (quatro pistas);

Principais tipos de RolamentosRolamentos de esferas de Quatro pontos de contato

NU10, NU19, NU22 NJ2, NJ22, NJ23 N2, N3

FAMÍLIA CONSTRUTIVA Rolamento de Rolos Cilíndricos

üü AnAnééis separis separááveis: simplifica a montagem!veis: simplifica a montagem!üü Pode se montar ambos anPode se montar ambos anééis com interferência;is com interferência;üü Normalmente usados com rolamentos Lado Livre;Normalmente usados com rolamentos Lado Livre;

Principais tipos de RolamentosRolamentos de Rolos cilíndricos

292E, 293E, 294E522, 523, 542, 543511, 512, 513, 514,

532, 533

FAMÍLIA CONSTRUTIVA Rolamentos Axiais de esferas

üüSuportam altas cargas axiais;Suportam altas cargas axiais;üüNão suportam cargas radiais;Não suportam cargas radiais;üüAdaptabilidade angular: depende do tipo.Adaptabilidade angular: depende do tipo.üüAltas rotaAltas rotaçções;ões;

Principais tipos de RolamentosRolamentos Axiais de esferas

Construção Interna

Indicativo de características particulares de design.(Em geral não existe um significado único).

A

B

C

E1

E

Exemplo:7206-B = rol. contato angular com ângulo de contato de 40°

Design com capacidade de carga aumentada(Enhanced)

Novo standard para rol. de rolos esféricos

Design universal para rol. contato angular de uma carreira

UA = pequena folga axial, U0 = sem folga,UL = pequena précarga

UA

U0

UL

Designações de rolamentosSufixos

Geometria Externa

K Furo cônico 1:12

K30

N

S

R

U

X

Furo cônico 1:30 (rol. mais largos)

Canal no anel externo

Flange no anel externo

Ranhura e furos de lubrificação no anel externo

Arruela de assentamento para rol. axiais de esfera

Dimensões externas compatíveis com normas internacionais

DA Anel interno bipartido


K (1:12)K30 (1:30)

23144-B-K-MB 24080-B-K30-MB

Designações de rolamentosCaracterística: Furo cônico K, K30

Furo Cônico (1)

medias® medias®

Luva de adaptação

Arruela de retenção

Porca trava

Luva de extração

Designações de rolamentosCaracterística: Furo cônico

Furo Cônico (2)

Gaiolas (1)

F Gaiola de seção sólida de metal

L

M

T

M1

TV

J

Gaiola de seção sólida de metal leve

Gaiola de seção sólida de latão

Gaiola de seção sólida de latão, 1 = travessas rebitadas

Gaiola de tecido laminado com resina fenólica

Gaiola de poliamida, reforçada com fibra de vidro

Gaiola de chapa de latãoY

Gaiola de chapa de aço


Gaiolas (2)

A Gaiola guiada pelo anel externo

B

H

P

N

P2

S

Gaiola guiada pelo anel interno

Gaiola de fixação rápida

Gaiola de chapa de aço rebitada

Gaiola tipo janela

Gaiola tipo janela, formada radialmente

Ranhura de lubrificação

Símbolos adicionais para gaiolas

M1A

FB

TVH

JN

TVP

TVP2

MAS


6317. M .2ZR.C3.J20A

M = Gaiola de latão - guiada pelos elementos rolantes

Outros tipos de gaiolas:

Características de um rolamentoIdentificação dos Rolamentos – Sufixos

TVPB: gaiola de poliamida

Sem sufixo: gaiola de aço estampada

Gaiolas – Ex.:

Classes de Tolerância

Tolerância classe PN "Normal" (antiga P0)

P6 Precisão maior do que PN

P5 Precisão maior do que P6


P4S Tolerância dimensional e geométrica P4, toler. de giro P2


Precisão dimensional ≈ P5, toler. de giro ≈ P4SP

HG (para FAG) válido para rol. spindle (≈ P2)

UP Precisão dimensional ≈ P4, toler. de giro ≈ P2

Sem sufixo


Folga radial interna

Folga interna "Normal" (antiga C0)

C1

C2

C4

C3

C5

Menor que C2

Menor que CN

Maior que CN

Maior que C3

Maior que C4

Sem sufixo


Tratamento térmico

S1

S2

S4

S3

Dimensionalmente estável p/ temp. operação até + 200 °C




S0 Estabil. dimensional Standard para temp. oper. até + 150 °C


Tratamento térmico (2)

Sufixo Temperatura máxima de operaçãoS1 200° CS2 250° CS3 300° CS4 350° C

Rolamentos com diâmetro externo até 240 mm geralmente são estáveis para aplicações até + 150° C (menos gaiolas de material sintético = máx. 120° C). Para temperatura acima disto deve-se escolher o sufixo acima que atender a necessidade.

Rolamentos com mais de 240 mm de diâmetro externo geralmente podem operar com temperaturas até + 200° C.

AtenAtençção especial deve ser dada ão especial deve ser dada àà graxa ou ao graxa ou ao óóleo utilizado leo utilizado para temperaturas de operapara temperaturas de operaçção ão acima de 70acima de 70°°C !C !


BlindadoVedado

Aberto


Rolamento: Vedado X Blindado

BRS URSZ e 2Z RSD RSR

Z defletor / ved. s/contato sem-contato - chapa de aço

RS / RSR Sealing washer / ved. c/lábio contato - alma de aço NBR

RSD defl.vulcan. / ved. s/contato sem-contato - alma de aço NBR

BRS Vedação labirinto sem-contato - alma de aço NBR

URS Vedação c/lábio folga ext. – cont. interno - alma de aço NBR*

Designações de rolamentosSufixos - Vedações

Blindagem e Vedações

ST/ HZA-TD

Tipos de vedações padronizados:

inclusive as variantes: "clean bearing" e sem contato

Canais de vedações padrões:

Anel externo: Cooper

Anel interno: Canal Standard Sem canal : (RSR)

Designações de rolamentosSufixos - Vedações

Vedações (2)

EficiênciaSeguram graxa no rolamentoPoeira e sujeira secaAtmosfera úmida

Espirros de água ocasionalmenteAnel externo giratórioPequenas diferen-ças de Pressão

Bom Regular Não Aplicável


Vedações: Eficiência

J20A - Rolamento com cobertura cerâmica, para evitar a passagem de corrente elétrica.


6317. M .2ZR.C3. J20A

Sufixos Especiais – Isolamento elétrico

IBS-M-2 · 27.08.2002 WL42-01-87 D

Designação do rolamento

Designação básicaPrefixo Sufixo

Série de rolamentos Código do Furo

Tipo do rolamento Dimensões da Série

Larguras da Série Diâmetros da Série

2131521315

213213 1515

22 1313

11 33


IBS-M-2 · 27.08.2002 WL42-01-87 D

Designação do rolamento

Designação básicaPrefixo Sufixo

Série de rolamentos Código do Furo


REFERÊNCIA: DIÂMETRO3 a 9 3mm a 9mm

00 10 mm01 12 mm02 15 mm03 17 mm04até96

X 5

Acima de 96 /500mm Leitura Direta

Exemplos de DisposiçãoFIXO - LIVRE



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