NBR 14220-1
Mancais de deslizamento - Buchas
formadas
OUT 1998
ABNT-Associação
Brasileira de
Normas Técnicas
Parte 1: Dimensões
Sede:
Rio de Janeiro
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Exemplar autorizado para uso exclusivo - PETROLEO BRASILEIRO - 33.000.167/0036-31
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ABNT–Associação Brasileira
de Normas Técnicas
Printed in Brazil/
Impresso no Brasil
Todos os direitos reservados
Origem: Projeto 04:004.07-005:1996
CB-04 - Comitê Brasileiro de Máquinas e Equipamentos Mecânicos
CE-04:004.07 - Comissão de Estudo de Mancais de Deslizamento
NBR 14220-1 - Plain bearings - Wrapped bushes - Part 1: Dimensions
Descriptors: Plain bearing. Bush
Esta parte da NBR 14220 foi baseada na ISO/DIS 3547-1:1995
Válida a partir de 30.11.1998
Palavras-chave: Mancal de deslizamento. Bucha
Sumário
Prefácio
1 Objetivo
2 Referências normativas
3 Dimensões e designação
4 Acabamento superficial
5 Exemplo do método de cálculo
Prefácio
A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é
o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (CB) e dos Organismos de Normalização
Setorial (ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo
(CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e
neutros (universidades, laboratórios e outros).
Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito
dos CB e ONS, circulam para Votação Nacional entre os
associados da ABNT e demais interessados.
A NBR 14220 é constituída das seguintes partes, sob o
título geral de Mancais de deslizamento - Buchas
formadas:
- Parte 1: Dimensões
- Parte 2: Especificação em desenho para a medição
dos diâmetros externo e interno
- Parte 3: Furos de lubrificação, canais de lubrificação
e bolsas de lubrificação
- Parte 4: Materiais
Impresso por: PETROBRAS
6 páginas
1 Objetivo
Esta parte da NBR 14220 especifica as dimensões de
buchas formadas para mancais de deslizamento.
Para o propósito desta Norma, uma bucha formada para
mancal de deslizamento é definida como sendo aquela
obtida de uma tira metálica e que possui uma partição ao
longo da largura.
No estado livre, uma bucha formada pode não ser perfeitamente cilíndrica e a sua partição pode estar aberta.
Após ser montada em seu alojamento, geralmente a
bucha formada possui a forma cilíndrica e a sua partição
encontra-se fechada. A partição deve ser preferencialmente paralela ao eixo axial da bucha. As buchas formadas podem ser fechadas através de um travamento
adequado da partição.
O projeto da partição é deixado sob a responsabilidade
do fabricante.
As buchas formadas são fornecidas com ou sem um
sobremetal de usinagem no diâmetro interno. Buchas
fornecidas com sobremetal são usinadas em acabamento
pelo cliente, para as dimensões desejadas, após terem
sido montadas em seus alojamentos. Tais buchas não
podem ser fornecidas em quaisquer materiais.
Buchas formadas que seguem esta Norma são fornecidas
com tolerância conforme as séries A, B, C e D, como
especificado na tabela 3, e W, como especificado na tabela 4.
NBR 14220-1:1998
2
Furos de lubrificação, canais de lubrificação ou bolsas
de lubrificação devem ser preferencialmente projetados
de forma que possam ser estampados ou perfurados.
Distorções causadas pela operação de conformação são
permitidas. Todas as bordas e cantos devem estar isentos
de rebarbas soltas. Rebarbas que não afetam a montagem ou a funcionabilidade são permitidas.
Todas as dimensões são dadas em milímetros.
2 Referências normativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições
que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições
para esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor
no momento desta publicação. Como toda norma está
sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam
acordos com base nesta que verifiquem a conveniência
de se usarem as edições mais recentes das normas
citadas a seguir. A ABNT possui a informação das normas
em vigor em um dado momento.
NBR 14220-2:1998 - Mancais de deslizamento - Buchas formadas - Parte 2: Especificação em desenhos
para a medição dos diâmetros externo e interno
Exemplar autorizado para uso exclusivo - PETROLEO BRASILEIRO - 33.000.167/0036-31
NBR 14220-3:1998 - Mancais de deslizamento Buchas formadas - Parte 3: Furos de lubrificação,
canais de lubrificação e bolsas de lubrificação
NBR 14220-4:1998 - Mancais de deslizamento Buchas formadas - Parte 4: Materiais
ISO 4288:1985 - Rules and procedures for the
measurement of surface roughness using stylus
instruments
ISO 12307-1:1994 - Plain bearings - Wrapped
bushes - Checking the outside diameter.
ISO 10135:1994 - Technical drawings; Simplified
representation of moulded, cast and forged parts
3 Dimensões e designação
3.1 Designação
Designação de uma bucha formada de diâmetro interno
d1 = 30 mm da série W, diâmetro externo d2 = 34 mm e
largura b = 20 mm, fabricada em um material único com o
código de material Y 1 de acordo com a NBR 14220-4,
método de medição C conforme a NBR 14220-2:
Bucha NBR 14220 - 30 W 34 x 20 - Y 1 - C
Designação de uma bucha formada de diâmetro interno
d1 = 30 mm, com as dimensões para a espessura de
parede s3 da série A, diâmetro externo d2 = 34 mm e
largura b = 20 mm, fabricada de material multicamadas
com o código de material S5 conforme a NBR 14220-4,
com furo de lubrificação e canal circunferencial projeto M 1 e bolsa de lubrificação projeto N 1 de acordo
com a NBR 14220-3, método de medição A de acordo
com a NBR 14220-2:
Se for necessário usar larguras b não normalizadas, isto
deve ser feito de modo a se ter um dígito final de 2, 5 e 8
até um diâmetro d1 = 50 mm, e acima de d1 = 50 mm deve
ter um dígito final igual a 5.
Larguras de bucha b fora dos intervalos apresentados
devem ser acordadas com o fabricante e designadas
conforme a especificação normalizada.
A maior dimensão do diâmetro interno da bucha, quando
na condição montada no alojamento, é obtida da maior
dimensão do diâmetro do alojamento menos duas vezes
a menor dimensão da espessura de parede s3. A menor
dimensão do diâmetro interno da bucha na condição
montada pode ser obtida da menor dimensão do diâmetro
do alojamento menos duas vezes a maior dimensão da
espessura de parede s3. Esta condição admite que não
há expansão do diâmetro do alojamento causado pela
pressão da bucha. Na realidade, a expansão depende
de diversos fatores, tais como, por exemplo, da rigidez
do alojamento e da bucha. Um exemplo de cálculo é
dado na seção 5.
Ao invés da espessura de parede, o diâmetro interno d1,p
da bucha pode ser especificado; d1,p é o diâmetro interno
da bucha, quando ela é alojada em um anel-padrão
(método de medição C de acordo com a NBR 14220-2,
ver também ISO 12307-1).
De forma alguma a espessura de parede e o diâmetro
interno devem ser fornecidos juntos, como dimensões a
serem controladas.
Na tabela 4 encontra-se a tolerância para o diâmetro
interno d1,p da bucha e na tabela 5 encontra-se o diâmetro
interno do anel-padrão. A tolerância do diâmetro interno
de uma bucha montada em um alojamento é obtida da
soma da tolerância para d1,p e da tolerância do diâmetro
do alojamento. Como no caso de cálculo do diâmetro
interno através da espessura de parede, admite-se que
não haja expansão do diâmetro do alojamento.
Na tabela 6 encontra-se a tolerância para o diâmetro
externo d2 de acordo com o material para os métodos de
medição A e D.
O método de medição B, conforme a NBR 14220-2, não
estipula valores para o diâmetro externo d2. Para se obter
uma montagem com suficiente interferência da bucha no
alojamento, quando usado o método de medição B, são
usados diâmetros-padrão internos, determinados experimentalmente. Estes dependem do processo de fabricação e não podem, portanto, ser aplicados em quaisquer
casos. A especificação da força máxima e mínima de
montagem aumenta a confiança deste método de medição. Os detalhes da medição devem ser acordados
para cada caso individual.
3.2 Dimensões
A tolerância recomendada para o diâmetro do alojamento
de buchas formadas é H7. O coeficiente de expansão
térmica ou a rigidez do alojamento pode implicar a necessidade de uma dimensão diferente para o diâmetro
do alojamento.
As dimensões devem ser conforme a figura 1 e as tabelas 1 a 3.
O diâmetro do eixo depende da folga requerida para o
mancal.
Bucha NBR 14220 - 30 A 34 x 20 - S 5 - M 1 N 1 - A
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3
NBR 14220-1:1998
Detalhe Z mostrado em uma bucha fabricada em material multicamadas
1)
Espessura da camada de material de mancal: válida apenas como base para cálculo de acordo com a NBR 14220-4.
2)
f2 pode ser um raio ou um chanfro, de acordo com a ISO 10135.
Figura 1 - Bucha formada
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Tabela 1- Dimensões nominais preferidas para diâmetro interno d1,
diâmetro externo d2, espessura de parede s3 e largura de
bucha b
d1
4
6
8
10
12
13
14
15
16
18
18
20
d2
5,5
8
10
12
14
15
16
17
18
20
21
23
s3
0,75
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1,5
22
25
1,5
1,5
24
25
28
27
28
31
1,5
1,5
1,5
b
4
6
8
10
10
10
15
15
15
15
15
15
15
15
15
20
± 0,25
6
10
10
12
12
15
15
20
15
20
20
25
20
25
20
25
20
25
20
25
20
25
20
25
20
25
30
25
30
30
30
Tabela 1 (continuação)
d1
28
30
32
35
38
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
d2
32
34
36
39
42
44
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
s3
2
2
2
2
2
2
b
20
20
20
20
20
20
20
25
30
30
30
30
40
40
40
± 0,5
25
30
30
30
30
30
30
40
40
40
50
50
60
60
30
40
40
40
40
40
40
50
60
50
70
70
80
80
50
50
60
100
100
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
70
2,5
2,5
2,5
2,5
40
60
60
60
100
80
100
Tabela 1 (conclusão)
d1
100
105
110
115
120
125
130
135
140
150
160
170
180
200
220
250
300
d2
105
110
115
120
125
130
135
140
145
155
165
175
185
205
225
255
305
s3
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
b
50
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
± 0,5
60
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
Impresso por: PETROBRAS
2,5
100
2,5
100
2,5
100
2,5
100
2,5
100
2,5
100
NBR 14220-1:1998
4
Tabela 2 - Chanfros internos e externos
Dimensão nominal
Chanfro
s3
f1
f2
0,75
0,5 ± 0,3
- 0,4
- 0,1
1
0,6 ± 0,4
- 0,5
- 0,1
1,5
0,6 ± 0,4
- 0,7
- 0,1
2
1,2 ± 0,4
- 0,7
- 0,1
2,5
1,8 ± 0,6
-1
- 0,2
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NOTA - Para buchas que sofrerão usinagem final montadas no alojamento (série C), f2 deve ser correspondentemente maior.
Tabela 3 - Dimensões nominais e tolerâncias para espessura de parede s3 e para a camada de aço s1,
das séries A, B, D e C - Método de medição A de acordo com a NBR 14220-2
Espessura de parede s3
Espessura do aço para buchas
em material multicamadas
Tolerância
Dimensão
nominal
Sem sobremetal no diâmetro
interno
Com sobremetal
no diâmetro interno
s1*)
Série
Série
Série
Série
A
B
D
C
0,75
0
- 0,015
0
- 0,020
-
+ 0,25
+ 0,15
0,38 a 0,53
± 0,08
1
0
- 0,015
+ 0,005
- 0,020
- 0,020
- 0,045
+ 0,25
+ 0,15
0,45 a 0,68
± 0,13
1,5
0
- 0,015
+ 0,005
- 0,025
- 0,025
- 0,055
- 0,25
+ 0,15
0,85 a 1,1
± 0,15
2
0
+ 0,005
- 0,030
+ 0,25
1,3 a 1,55
± 0,2
- 0,015
- 0,030
- 0,065
+ 0,15
0
+ 0,005
- 0,020
- 0,040
0
- 0,010
- 0,040
+ 0,30
1,8 a 2,05
± 0,2
- 0,025
- 0,060
- 0,085
+ 0,15
0
- 0,035
d2 até
2,5
80
d2 acima de 80
Faixa
Tolerância
até 120
d2 acima de 120
- 0,030
- 0,085
*) A espessura média do aço dependerá do tipo do material do revestimento.
NOTAS
1 Buchas fabricadas em material P1, conforme a NBR 14220-4, podem ser fornecidas somente na série B. Para buchas fabricadas
em material P2, conforme a NBR 14220-4, a série D deve ser preferencialmente utilizada.
2 Dependendo do processo de manufatura utilizado, o diâmetro externo pode apresentar leves depressões isoladas.
A espessura de parede deve ser medida em locais afastados das depressões, portanto em áreas de aplicação de carga.
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5
NBR 14220-1:1998
Tabela 4 - Dimensões para o diâmetro interno d1,p da bucha no anel-padrão da série W
- Método de medição C de acordo com a NBR 14220-2
Dimensão nominal
d1
Acima
Até
Tolerância
-
10
18
30
50
80
120
10
18
30
50
80
120
175
+ 0,036
0
+ 0,043 + 0,052
0
+0,062
0
0
+ 0,074
0
+ 0,087
0
+ 0,100
0
NOTA - A concentricidade dos diâmetros interno e externo da bucha deve ser, exceto quando acordado de outra forma, de 0,05 mm.
Tabela 5 - Diâmetro interno do anel-padrão para verificação do diâmetro interno d1,p da bucha
- Método de medição C de acordo com a NBR 14220-2
Dimensão
nominal
Acima
d2
Até
Exemplar autorizado para uso exclusivo - PETROLEO BRASILEIRO - 33.000.167/0036-31
O valor almejado*) do
diâmetro interno do
anel-padrão
-
10
18
30
50
80
120
10
18
30
50
80
120
180
d2 + 0,008 d2 + 0,009 d2 + 0,011 d2 + 0,013 d2 + 0,015 d2 + 0,018 d2 + 0,020
*) O valor almejado do diâmetro interno do anel-padrão é constituído de d2 e do valor médio arredondado do campo de tolerância H7.
Tabela 6 - Dimensões para o diâmetro externo d2 - Método de medição A e D de acordo com a NBR 14220-2
Método de medição
A
D
Dimensão
nominal
Acima
-
10
18
30
40
50
80
120
180 *)
d2
Até
10
18
30
40
50
80
120
180
-
aço, aço/ + 0,055
material
+ 0,025
de mancal
+ 0,065
+ 0,030
+ 0,075
+ 0,035
+ 0,085 + 0,085
+ 0,045 + 0,045
+ 0,100
+ 0,055
+ 0,120
+ 0,070
+ 0,170
+ 0,100
+ 0,225
+ 0,125
liga de
cobre
+ 0,080
+ 0,050
+ 0,095
+ 0,055
+ 0,110 + 0,110
+ 0,065 + 0,065
+ 0,125
+ 0,075
+ 0,140
+ 0,090
+ 0,190
+ 0,120
+ 0,245
+ 0,145
Tolerância
para
bucha de
+ 0,075
+ 0,045
*) Para buchas com d2> 180 mm, o diâmetro externo pode ser controlado por comparação da circunferência utilizando medição com
fita de precisão de acordo com o método de medição D da NBR 14220-2.
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NBR 14220-1:1998
6
4 Acabamento superficial
d1,máx. = 34,025 - 2 x 1,985 = 30,055 mm
Conforme a tabela 7.
d1,mín. = 34,000 - 2 x 2,000 = 30,000 mm
5 Exemplo do método de cálculo
Como resultado da montagem com interferência, haverá
uma pequena expansão do diâmetro interno do alojamento dH, após a montagem da bucha. Isto dependerá
da rigidez do alojamento.
Cálculo da dimensão do diâmetro interno d1 na condição
montada:
Para furos de alojamentos rígidos (aço), um valor de
aproximadamente um sexto da diferença, entre o limite
médio do diâmetro externo da bucha d2 e o limite médio
do diâmetro do furo do alojamento, pode ser utilizado
como a expansão do furo do alojamento devido à pressão
de montagem da bucha.
 + 0, 025  mm

Diâmetro do furo do alojamento d H =  34 0


 + 0, 085 
Diâmetro externo da bucha d 2 =  34 + 0,045  mm


 0

Espessura de parede da bucha s3 =  2 - 0,015  mm


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Tabela 7 - Acabamento superficial conforme a ISO 4288
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Acabamento superficial para buchas em µm
A
B
Ra
Ra
Diâmetro interno (d1)
0,8*)
Diâmetro externo (d2)
Outras superfícies
Sobre a superfície
Séries
C
D
W
Ra
Ra
Ra
1,6*)
12,5
1,6*)
1,6*)
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
25
25
25
25
25
*) Para buchas fabricadas de aço/plásticos, Ra ≤ 6,5 µm.
NOTA - Riscos isolados provocados pelo processo de manufatura são permitidos no diâmetro do alojamento e nas costas da bucha.