●Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos 8. Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos 8.2.1 Critérios para seleção de folga interna do rolamento A vida do rolamento teoricamente é máxima quando a folga operacional é ligeiramente negativa no momento de equilíbrio da operação. Na realidade é difícil manter constantemente esta condição ótima de operação. Se a folga negativa aumenta pelas condições flutuantes de operação haverá aquecimento e conseqüentemente a diminuição na vida do rolamento. Em condições comuns deve-se selecionar uma folga interna onde a folga em operação seja ligeiramente maior do que zero. Para condições simples de operação utilizar ajustagens para cargas comuns. Se a rotação e a temperatura de operação são comuns (normais) selecionar a folga normal que é capaz de produzir a folga operacional adequada. A tabela 8.2 mostra exemplos da aplicação onde as folgas internas são diferentes da folga normal (CN) 8.1 Folga interna dos rolamentos A folga interna de um rolamento (folga inicial) é a folga que um rolamento tem antes de ser instalado sobre o seu eixo e / ou alojamento. Como está indicado na fig. 8.1, quando o anel interno ou anel externo estão fixos e o outro anel se move livremente pode haver deslocamento na direção radial ou axial. Este deslocamento total (radial ou axial) se denomina folga interna e, dependendo da sua direção, é denominado como folga interna radial ou folga interna axial. Para se medir a folga interna de um rolamento, deve-se aplicar uma carga leve sobre a pista de tal maneira que a folga interna possa ser medida de forma precisa. Entretanto, neste instante, uma pequena parcela de deformação elástica do rolamento ocorre com a aplicação desta carga de medição e o valor da medição da folga (folga medida) é ligeiramente maior que a folga interna efetiva. A discrepância entre a folga efetiva do rolamento e a folga aumentada, devido à deformação elástica, deve ser compensada. Estes valores de compensação são fornecidos pela tabela 8.1. Para rolamentos de rolos, a quantidade da deformação elástica pode ser desconsiderada. Os valores da folga interna para cada classe de rolamento estão indicados nas tabelas 8.3 - 8.11. 8.2.2 Folga interna efetiva A diferença entre a folga interna inicial e a folga interna efetiva de operação, devido a quantidade de redução da folga causada por ajustes por interferência ou da variação da folga devido a diferença de temperatura entre o anel interno e o anel externo, pode ser determinada pela seguinte equação: δeff =δo −(δf +δt )…………………(8.1) onde, δeff : Folga interna efetiva, mm δo : Folga interna do rolamento, mm 8.2 Seleção da folga interna A folga interna de um rolamento sob condições de operação (folga efetiva) é usualmente inferior à folga inicial do mesmo rolamento antes da sua montagem e funcionamento. Isto se deve a vários fatores, incluindo o ajuste do rolamento, a diferença de temperatura entre o anel interno e o anel externo (em funcionamento) etc. Em função de que a folga de operação de um rolamento afeta sua vida, a geração de calor, vibrações, ruídos, etc., deve-se selecionar cuidadosamente a folga interna de funcionamento mais apropriada. Table 8.1 Ajustagem da folga interna radial baseado na medição da carga Unidades em μm Diâmetro nominal do furo Carga de medição d mm N{kgf} acima inclusive 10 18 50 1 18 50 200 24.5 49 147 {2.5} {5} {15} Ajustagem da folga radial C2 CN 3∼4 4∼5 6∼8 4 5 8 C3 C4 C5 4 6 9 4 6 9 1 Este diâmetro está incluso no grupo Table 8.2 Exemplos de aplicação onde são usadas folgas internas diferentes da folga normal δ2 Condições de operaçao δ Aplicação Com cargas pesadas ou de Eixos de veículos ferroviários choque, a folga é grande. Peneiras vibratórias Motores de tração de veículos ferroviários δ1 Com cargas com direção indeterminada, os anéis internos e externos são ajustados com interferência. Tratores e reguladores de velocidade máxima Máquinas de papel e O eixo ou o anel interno secadores recebem calor. Mesas de laminadores Para reduzir ruídos e vibrações quando em giro. Micromotores Folga radial =δ 4 6 9 Folga axial =δ1+δ2 Fig. 8.1 Folga interna A-58 Seleção folga C3 C3,C4 C4 C4 C3,C4 C3 C2,CM Para reduzir batimento do eixo, a folga é ajustada. Fusos principais de tornos (rolamentos de rolos cilíndricos de dupla carreira) C9NA, C0NA Ajuste livre para ambos anéis interno e externo Laminação C2 ●Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos componente giratório. Entretanto, se o efeito de resfriamento do alojamento é grande, ou o eixo está conectado a uma fonte de calor, ou uma substância aquecida é transportada através de um eixo oco; A diferença de temperatura entre os dois anéis, pode ser ainda maior. A quantidade da folga interna é reduzida pela expansão diferencial dos dois anéis. δf : Quantidade de redução da folga em função da interferência, mm δt : Quantidade de redução da folga em função do diferencial de temperatura do anel interno em relação ao externo, mm (1) Redução da folga interna em função da interferência Quando se instalam rolamentos com ajustes por interferência em eixos ou alojamentos, o anel interno se expande e o anel externo se contrai, reduzindo a folga interna do rolamento. A quantidade de expansão ou contração varia em função da forma do rolamento, da forma do eixo ou alojamento, das dimensões das respectivas partes e, o tipo de material usado. O diferencial pode variar desde aproximadamente 70% a 90% da interferência efetiva. δt =α・∆T・Do ………………………… (8.3) onde, δt : Quantidade de redução devido a diferença de temperatura, mm α : Coeficiente de expansão linear do aço do rolamento 12.5 × 10-6/˚C ∆T : Diferencial de temperatura do anel interno / externo, ˚C Do : Diâmetro da pista do anel externo, mm Os valores do diâmetro da pista do anel externo, Do, podem ser aproximados com o uso das equações (8.4) ou (8.5) Para rolamentos de esferas e rolamentos Autocompensadores de rolos, Do = 0.20 (d + 4.0D) ……………………… (8.4) Para rolamentos de rolos (excluindo os Autocompensadores), Do = 0.25 (d + 3.0D) ……………………… (8.5) onde, d : Diâmetro interno do rolamento, mm D : Diâmetro externo do rolamento, mm δf = (0.70∼0.90) ∆deff …………………… (8.2) onde, δf : Quantidade de redução da folga devido à interferência, mm ∆deff : Interferência efetiva, mm (2) Redução da folga interna em função da diferença de temperatura entre o anel interno e o externo Durante o funcionamento, normalmente o anel externo estará 5 a 10 ºC mais frio do que o anel interno ou do Tabela 8.3 Folga interna radial de rolamentos rígidos de esferas Diâmetro nominal do furo d mm acima inclusive Unidades em μm C3 CN C2 C4 min max min max min max min C5 max min max ― 2.5 6 2.5 6 10 0 0 0 6 7 7 4 2 2 11 13 13 10 8 8 20 23 23 ― ― 14 ― ― 29 ― ― 20 ― ― 37 10 18 24 18 24 30 0 0 1 9 10 11 3 5 5 18 20 20 11 13 13 25 28 28 18 20 23 33 36 41 25 28 30 45 48 53 30 40 50 40 50 65 1 1 1 11 11 15 6 6 8 20 23 28 15 18 23 33 36 43 28 30 38 46 51 61 40 45 55 64 73 90 65 80 100 80 100 120 1 1 2 15 18 20 10 12 15 30 36 41 25 30 36 51 58 66 46 53 61 71 84 97 65 75 90 105 120 140 120 140 160 140 160 180 2 2 2 23 23 25 18 18 20 48 53 61 41 46 53 81 91 102 71 81 91 114 130 147 105 120 135 160 180 200 180 200 225 200 225 250 2 2 2 30 35 40 25 25 30 71 85 95 63 75 85 117 140 160 107 125 145 163 195 225 150 175 205 230 265 300 250 280 315 280 315 355 2 2 3 45 55 60 35 40 45 105 115 125 90 100 110 170 190 210 155 175 195 245 270 300 225 245 275 340 370 410 355 400 450 400 450 500 3 3 3 70 80 90 55 60 70 145 170 190 130 150 170 240 270 300 225 250 280 340 380 420 315 350 390 460 510 570 500 560 560 630 10 10 100 110 80 90 210 230 190 210 330 360 310 340 470 520 440 490 630 690 A-59 ●Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos Tabela 8.4 Folga interna radial de rolamentos autocompensadores de esferas Diâmetro nominal do furo d mm acima Unidades em μm Rolamento com furo cilíndrico C2 inclusive min max min C3 min max Normal max C4 min C5 min max max 2.5 6 10 6 10 14 1 2 2 8 9 10 5 6 6 15 17 19 10 12 13 20 25 26 15 19 21 25 33 35 21 27 30 33 42 48 14 18 24 18 24 30 3 4 5 12 14 16 8 10 11 21 23 24 15 17 19 28 30 35 23 25 29 37 39 46 32 34 40 50 52 58 30 40 50 40 50 65 6 6 7 18 19 21 13 14 16 29 31 36 23 25 30 40 44 50 34 37 45 53 57 69 46 50 62 66 71 88 65 80 100 80 100 120 8 9 10 24 27 31 18 22 25 40 48 56 35 42 50 60 70 83 54 64 75 83 96 114 76 89 105 108 124 145 120 140 140 160 10 15 38 44 30 35 68 80 60 70 100 120 90 110 135 161 125 150 175 210 Tabela 8.5 (1) Folga interna radial de rolamentos de esferas de contato angular quando montados em pares (pareados) Unidades em μm Diâmetro nominal do furo C1 d mm min max acima inclusive ― 10 18 C2 CN C3 C4 min max min max min max min max 10 18 30 3 3 3 8 8 10 6 6 6 12 12 12 8 8 10 15 15 20 15 15 20 22 24 32 22 30 40 30 40 55 30 50 50 80 80 100 3 3 3 10 11 13 8 11 13 14 17 22 14 17 22 25 32 40 25 32 40 40 50 60 55 75 95 75 95 120 3 3 3 3 15 16 18 20 15 16 18 20 30 33 35 40 30 35 35 40 50 55 60 65 50 75 55 80 60 90 65 100 110 130 150 180 140 170 200 240 100 120 150 180 120 150 180 200 Tabele 8.5 (2) Folga interna radial de rolamentos de esferas de contato angular de dupla carreira Unidades em μm Diâmetro nominal do furo C2 d mm min max acima inclusive Nota: O grupo de folga da tabela só pode ser aplicado conforme os ângulos da tabela abaixo. CN C3 C4 C5 min max min max min max min max 10 apenas 10 18 18 24 0 1 1 10 11 11 5 6 6 15 16 16 10 12 13 21 23 24 16 19 21 28 31 33 24 28 31 36 40 43 24 30 40 30 40 50 1 2 2 13 15 15 6 7 9 19 22 24 13 15 17 26 30 32 21 24 28 35 39 45 31 35 40 45 50 57 50 65 80 65 80 100 0 1 3 15 17 20 7 11 13 24 31 36 16 21 25 33 42 49 28 34 40 48 56 65 41 50 58 61 74 67 Tabela 8.6 Folga interna radial de rolamentos para motores elétricos Unidades em μm Símbolo de ângulo de contato C 1 A B Ângulo nominal de contato 15˚ 30˚ 40˚ Grupo de folga aplicável 2 Diâmetro nominal do furo d mm acima inclusive C1,C2 C2,Normal,C3 Normal,C3,C4 1 Usualmente não indicado. 2 Para informação sobre folga que não sejam as aplicáveis, consulte a Engenharia NTN. Folga radial interna CM Rolamentos rígidos de esferas Rolamentos de rolos cilíndricos min max min max 10 (incl.) 18 24 18 24 30 4 5 5 11 12 12 ー ー 15 ー ー 30 30 40 50 40 50 65 9 9 12 17 17 22 15 20 25 30 35 40 65 80 100 80 100 120 12 18 18 22 30 30 30 35 35 45 55 60 120 140 160 140 160 180 24 24 ー 38 38 ー 40 50 60 65 80 90 180 200 ー ー 65 100 Nota 1: O sufixo CM é adicionado ao número (código) do rolamento. Exemplo: 6205ZZCM 2: Folga não intercambiável para rolamentos de rolos cilíndricos. A-60 ●Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos Unidades em μm Diâmetro nominal do furo Rolamento com furo cônico C2 min max Normal min max C3 min max C4 min max C5 min max d mm acima inclusive ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー 2.5 6 10 6 10 14 ー 7 9 ー 17 20 ー 13 15 ー 26 28 ー 20 23 ー 33 39 ー 28 33 ー 42 50 ー 37 44 ー 55 62 14 18 24 18 24 30 12 14 18 24 27 32 19 22 27 35 39 47 29 33 41 46 52 61 40 45 56 59 65 80 52 58 73 72 79 99 30 40 50 40 50 65 23 29 35 39 47 56 35 42 50 57 68 81 50 62 75 75 90 108 69 84 100 98 116 139 91 109 130 123 144 170 65 80 100 80 100 120 40 45 68 74 60 65 98 110 90 100 130 150 120 140 165 191 155 180 205 240 120 140 140 160 Tabela 8.7 Folga interna radial de rolamentos de rolos cilíndricos (rolamentos com furo cilíndrico intercambiáveis) Diâmetro nominal do furo d mm acima inclusive C2 Normal Unidades em μm C4 C3 C5 min max min max min max min max min max ― 10 24 10 24 30 0 0 0 25 25 25 20 20 20 45 45 45 35 35 35 60 60 60 50 50 50 75 75 75 30 40 50 40 50 65 5 5 10 30 35 40 25 30 40 50 60 70 45 50 60 70 80 90 60 70 80 85 100 110 80 95 110 105 125 140 65 80 100 80 100 120 10 15 15 45 50 55 40 50 50 75 85 90 65 75 85 100 110 125 90 105 125 125 140 165 130 155 180 165 190 220 120 140 160 140 160 180 15 20 25 60 70 75 60 70 75 105 120 125 100 115 120 145 165 170 145 165 170 190 215 220 200 225 250 245 275 300 180 200 225 200 225 250 35 45 45 90 105 110 90 105 110 145 165 175 140 160 170 195 220 235 195 220 235 250 280 300 275 305 330 330 365 395 250 280 315 280 315 355 55 55 65 125 130 145 125 130 145 195 205 225 190 200 225 260 275 305 260 275 305 330 350 385 370 410 455 440 485 535 355 400 450 400 450 500 100 110 110 190 210 220 190 210 220 280 310 330 280 310 330 370 410 440 370 410 440 460 510 550 510 565 625 600 665 735 A-61 ― 65 70 ― 90 95 ●Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos Tabela 8.8 Folga interna radial de rolamentos de rolos cilíndricos não intercambiáveis Diâmetro nominal do furo d mm acima inclusive Rolamento com furo cilíndrico C1NA NA1 C2NA min max min max min max C3NA min max C4NA min max C5NA min max ー 10 18 10 18 24 5 5 5 10 10 10 10 10 10 20 20 20 20 20 20 30 30 30 35 35 35 45 45 45 45 45 45 55 55 55 ー 65 65 ー 75 75 24 30 40 30 40 50 5 5 5 10 12 15 10 12 15 25 25 30 25 25 30 35 40 45 40 45 50 50 55 65 50 55 65 60 70 80 70 80 95 80 95 110 50 65 80 65 80 100 5 10 10 15 20 25 15 20 25 35 40 45 35 40 45 50 60 70 55 70 80 75 90 105 75 90 105 90 110 125 110 130 155 130 150 180 100 120 140 120 140 160 10 15 15 25 30 35 25 30 35 50 60 65 50 60 65 80 90 100 95 105 115 120 135 150 120 135 150 145 160 180 180 200 225 205 230 260 160 180 200 180 200 225 15 20 20 35 40 45 35 40 45 75 80 90 75 80 90 110 120 135 125 140 155 165 180 200 165 180 200 200 220 240 250 275 305 285 315 350 225 250 280 250 280 315 25 25 30 50 55 60 50 55 60 100 110 120 100 110 120 150 165 180 170 185 205 215 240 265 215 240 265 265 295 325 330 370 410 380 420 470 315 355 400 450 355 400 450 500 30 35 45 50 65 75 85 95 65 75 85 95 135 150 170 190 135 150 170 190 200 225 255 285 225 255 285 315 295 330 370 410 295 330 370 410 360 405 455 505 455 510 565 625 520 585 650 720 1 Para rolamentos com folga normal, somente é acrescentado o sufixo NA ao código do rolamento. Ex.: NU 310 NA Tabela 8.9 Folga interna axial de rolamentos de rolos cônicos da série métrica de dupla carreira e pareados (exceto as séries 329X, 322C, 323C) Diâmetro nominal do furo d mm acima inclusive Ângulo de contato α≦27˚ (e ≦ 0.76) C2 Normal C3 C4 min max min max min max min max 18 24 30 24 30 40 25 25 25 75 75 95 75 75 95 125 125 165 125 145 165 170 195 235 170 195 210 220 245 280 40 50 65 50 65 80 20 20 20 85 85 110 85 110 130 150 175 220 175 195 240 240 260 325 240 280 325 305 350 410 80 100 120 100 120 140 45 45 45 150 175 175 150 175 175 260 305 305 280 350 390 390 480 520 390 455 500 500 585 630 140 160 180 160 180 200 60 80 100 200 220 260 200 240 260 340 380 420 400 440 500 540 580 660 520 600 660 660 740 820 200 225 250 225 250 280 120 160 180 300 360 400 300 360 400 480 560 620 560 620 700 740 820 920 720 820 920 900 1,020 1,140 280 315 355 400 315 355 400 500 200 220 260 300 440 480 560 600 440 500 560 620 680 760 860 920 780 860 980 1,100 1,020 1,120 1,280 1,400 1,020 1,120 1,280 1,440 1,260 1,380 1,580 1,740 Nota1: Esta tabela se aplica a rolamentos contidos no catálogo. Para informações referentes a outros rolamentos, por favor contate a Engenharia NTN. 2: A correlação da folga interna axial (∆a) e folga interna radial (∆r) é expressa por ∆r = 0.667 ・ e・∆a. e: Constante (veja tabela dimensional) 3: Rolamentos das séries 329X, 330, 322C e 323C não se aplicam à tabela acima. A-62 ●Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos Unidades em μm Diâmetro nominal do furo d mm acima inclusive Rolamento com furo cônico C9NA2 min C0NA2 max min C1NA NA1 C2NA C3NA max min max min max min max min max 5 5 5 5 10 10 7 7 7 17 17 17 10 10 10 20 20 20 20 20 20 30 30 30 35 35 35 45 45 45 45 45 45 55 55 55 ― 10 18 10 18 24 5 5 5 10 12 15 10 10 10 20 20 20 10 12 15 25 25 30 25 25 30 35 40 45 40 45 50 50 55 65 50 55 65 60 70 80 24 30 40 30 40 50 5 10 10 15 20 25 10 15 20 20 30 35 15 20 25 35 40 45 35 40 45 50 60 70 55 70 80 75 90 105 75 90 105 90 110 125 50 65 80 65 80 100 10 15 15 25 30 35 20 25 30 35 40 45 25 30 35 50 60 65 50 60 65 80 90 100 95 105 115 120 135 150 120 135 150 145 160 180 100 120 140 120 140 160 15 20 20 35 40 45 30 30 35 45 50 55 35 40 45 75 80 90 75 80 90 110 120 135 125 140 155 165 180 200 165 180 200 200 220 240 160 180 200 180 200 225 25 25 30 50 55 60 40 40 45 65 65 75 50 55 60 100 110 120 100 110 120 150 165 180 170 185 205 215 240 265 215 240 265 265 295 325 225 250 280 250 280 315 30 35 45 50 65 75 85 95 45 50 60 70 75 90 100 115 65 75 85 95 135 150 170 190 135 150 170 190 200 225 255 285 225 255 285 315 295 330 370 410 295 330 370 410 360 405 455 505 315 355 400 450 355 400 450 500 2 C9NA. C0NA e C1NA são aplicados somente em rolamentos de precisão da classe 5 e acima. Unidades em μm Ângulo de contatoα> 27˚ (e > 0.76) C2 min max Normal min max C3 min max C4 min max Diâmetro nominal do furo d mm acima inclusive 10 10 10 30 30 40 30 30 40 50 50 70 50 60 70 70 80 100 70 80 90 90 100 120 18 24 30 24 30 40 10 10 10 40 40 50 40 50 60 70 80 100 80 90 110 110 120 150 110 130 150 140 160 190 40 50 65 50 65 80 20 20 20 70 70 70 70 70 70 120 120 120 130 150 160 180 200 210 180 210 210 230 260 260 80 100 120 100 120 140 30 ー ー 100 ー ー 100 ー ー 160 ー ー 180 ー ー 240 ー ー 240 ー ー 300 ー ー 140 160 180 160 180 200 ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー 200 225 250 225 250 280 ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー 280 315 355 400 315 355 400 500 A-63 ●Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos Tabela 8.10 Folga interna radial de rolamentos autocompensadores de rolos Diâmetro nominal do furo d mm acima inclusive Rolamento com furo cilíndrico C2 C3 CN C4 C5 min max min max min max min max min max 14 18 24 18 24 30 10 10 15 20 20 25 20 20 25 35 35 40 35 35 40 45 45 55 45 45 55 60 60 75 60 60 75 75 75 95 30 40 50 40 50 65 15 20 20 30 35 40 30 35 40 45 55 65 45 55 65 60 75 90 60 75 90 80 100 120 80 100 120 100 125 150 65 80 100 80 100 120 30 35 40 50 60 75 50 60 75 80 100 120 80 100 120 110 135 160 110 135 160 145 180 210 145 180 210 180 225 260 120 140 160 140 160 180 50 60 65 95 110 120 95 110 120 145 170 180 145 170 180 190 220 240 190 220 240 240 280 310 240 280 310 300 350 390 180 200 225 200 225 250 70 80 90 130 140 150 130 140 150 200 220 240 200 220 240 260 290 320 260 290 320 340 380 420 340 380 420 430 470 520 250 280 315 280 315 355 100 110 120 170 190 200 170 190 200 260 280 310 260 280 310 350 370 410 350 370 410 460 500 550 460 500 550 570 630 690 355 400 450 400 450 500 130 140 140 220 240 260 220 240 260 340 370 410 340 370 410 450 500 550 450 500 550 600 660 720 600 660 720 750 820 900 500 560 630 560 630 710 150 170 190 280 310 350 280 310 350 440 480 530 440 480 530 600 650 700 600 650 700 780 850 920 780 850 920 1,000 1,100 1,190 710 800 900 800 900 1,000 210 230 260 390 430 480 390 430 480 580 650 710 580 650 710 770 860 930 770 860 930 1,010 1,120 1,220 1,010 1,120 1,220 1,300 1,440 1,570 1,000 1,120 1,250 1,120 1,250 1,400 290 320 350 530 580 640 530 580 640 780 860 950 780 860 950 1,020 1,120 1,240 1,020 1,120 1,240 1,330 1,460 1,620 1,330 1,460 1,620 1,720 1,870 2,080 Tabela 8.11 Folga interna axial de rolamentos com 4 pontos de contato Diâmetro nominal do furo d mm acima inclusive C2 Unidades em μm CN C3 C4 min max min max min max min max 17 40 60 40 60 80 26 36 46 66 86 96 56 76 86 106 126 136 96 116 126 146 166 176 136 156 166 186 206 226 80 100 140 180 100 140 180 220 56 66 76 96 106 126 156 176 96 116 136 156 156 176 196 216 136 156 176 196 196 216 236 256 186 206 226 246 246 266 296 316 A-64 ●Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos Unidades em μm Rolamento com furo cônico C2 CN C3 min max C4 min max C5 min max Diâmetro nominal do furo d mm acima inclusive min max min max ― 15 20 ― 25 30 ― 25 30 ― 35 40 ― 35 40 ― 45 55 ― 45 55 ― 60 75 ― 60 75 ― 75 95 14 18 24 18 24 30 25 30 40 35 45 55 35 45 55 50 60 75 50 60 75 65 80 95 65 80 95 85 100 120 85 100 120 105 130 160 30 40 50 40 50 65 50 55 65 70 80 100 70 80 100 95 110 135 95 110 135 120 140 170 120 140 170 150 180 220 150 180 220 200 230 280 65 80 100 80 100 120 80 90 100 120 130 140 120 130 140 160 180 200 160 180 200 200 230 260 200 230 260 260 300 340 260 300 340 330 380 430 120 140 160 140 160 180 110 120 140 160 180 200 160 180 200 220 250 270 220 250 270 290 320 350 290 320 350 370 410 450 370 410 450 470 520 570 180 200 225 200 225 250 150 170 190 220 240 270 220 240 270 300 330 360 300 330 360 390 430 470 390 430 470 490 540 590 490 540 590 620 680 740 250 280 315 280 315 355 210 230 260 300 330 370 300 330 370 400 440 490 400 440 490 520 570 630 520 570 630 650 720 790 650 720 790 820 910 1,000 355 400 450 400 450 500 290 320 350 410 460 510 410 460 510 540 600 670 540 600 670 680 760 850 680 760 850 870 980 1,090 870 980 1,090 1,100 1,230 1,360 500 560 630 560 630 710 390 440 490 570 640 710 570 640 710 750 840 930 750 840 930 960 1,070 1,190 960 1,070 1,190 1,220 1,370 1,520 1,220 1,370 1,520 1,500 1,690 1,860 710 800 900 800 900 1,000 530 570 620 770 830 910 770 830 910 1,030 1,120 1,230 1,030 1,120 1,230 1,300 1,420 1,560 1,300 1,420 1,560 1,670 1,830 2,000 1,670 1,830 2,000 2,050 2,250 2,470 1,000 1,120 1,250 1,120 1,250 1,400 A-65 ●Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos (1) Aumento da rigidez do rolamento, e tendência a não ocorrer folga interna mesmo com altas cargas sendo aplicadas. (2) A freqüência do rolamento aumenta e pode ser submetido a rotações elevadas. (3) A variação do eixo é suprimida; a rotação e a posição de precisão são aumentadas. (4) Vibração e ruído são controlados. (5) Redução do escorregamento dos corpos rolantes. (6) Atritos produzidos por vibrações externas são prevenidas. 8.3 Pré-carga Normalmente, quando em operação, os rolamentos são usados com uma folga interna leve. Entretanto, em algumas aplicações os rolamentos recebem uma carga inicial, isto significa que a folga interna dos rolamentos é negativa antes do seu funcionamento. Isto se denomina "pré-carga" e é comumente aplicada em rolamentos de esferas de contato angular e em rolamentos de rolos cônicos. 8.3.1 Propósito da pré-carga Os seguintes resultados são obtidos pela força de compressão elástica constante aplicada nos pontos de contato dos corpos rolantes e a pista obtendo-se a précarga. Aplicar pré-carga excessiva pode causar redução na vida, aquecimento anormal e aumento do torque. Devem ser considerados os objetivos antes de determinar o valor da pré-carga. Tabela 8.12 Métodos e características de pré-carga Método Padrão básico Pré-carga de posição fixa Pré-carga de pressão constante Δ Nota: Nas formulas acima Δ Rolamentos aplicáveis Objetivo Características Rolamentos de esferas de precisão de contato angular Mantendo a precisão rotativa do eixo, prevenindo vibrações e aumentando a rigidez A pré-carga é conseguida com uma determinada excentricidade dos anéis ou utilizando espaçadores. Para a pré-carga padrão, veja a tabela 8.13 Retificas, tornos, fresadoras, instrumentos de medição Rolamentos de rolos cônicos, rolamentos Aumentando a axiais de esferas, rigidez do rolamentos de rolamento esferas de contato angular A pré-carga é conseguida ajustando o parafuso. A quantidade de pré-carga se estabelece medindo o torque de arranque ou o deslocamento axial. Tornos, fresadoras, engrenagens do diferencial de automóveis, máquinas para impressão, eixos de automóveis Rolamentos de esferas de contato angular, rolamentos rigidos de esferas, rolamentos de rolos cônicos de precisão Mantendo a precisão e prevenindo vibrações e ruídos, com uma quantidade constante de précarga sem ser afetada por cargas e temperaturas. A pré-carga é conseguida pelo uso de uma mola espiral ou belleville (laminada / prato). As pré cargas recomendadas são as seguintes: Para rolamentos rígidos de esferas 4∼10 d N Para rolamentos de esferas com contato angular veja a tabela 8.13. Retificas internas, motores elétricos, máquinas pequenas com eixos com altas rotações, polias de tensão Prevenir o desalinhamento do lado oposto à carga axial A pré-carga é conseguida pelo uso de uma mola espiral ou belleville (laminada / prato). As pré-cargas recomendadas são as seguintes: Para rolamentos axiais de esferas 1.9 -13 T1=0.42 (nCoa) ×10 N Laminadores, 1.9 -13 máquinas extrusoras =3.275(nCoa) ×10 {kgf} T2=0.00083 Coa N{kgf} Aquele que for maior para rolamentos axiais autocompensadores de rolos e rolamentos axiais de rolos cilíndricos T=0.025 Coa0.8 N =0.0158 Coa0.8 {kgf} Rolamentos axiais autocompensadores de rolos, rolamentos axiais de esferas, rolamentos axiais de rolos cilíndricos T = pré-carga, N {kgf} n = rotação, rpm Coa =capacidade básica de carga axial estatica, N {kgf} A-66 Aplicações ●Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos 8.3.2 Métodos e quantidade de pré-carga O método mais comum de aplicação de pré-carga em um rolamento é mudar a posição relativa dos anéis interno e externo na direção axial enquanto se aplica uma carga axial nos rolamentos em lados opostos. Existem dois tipos de pré-carga: Pré-carga de posição fixa e pré-carga de pressão constante. O padrão básico, propósito e características da précarga dos rolamentos estão demonstrados na tabela 8.12. A pré-carga da posição fixa é efetiva para posicionar dois rolamentos e também para aumentar a rigidez. Devido ao uso de uma mola para a pré-carga por pressão constante, a quantidade da pré-carga pode manter-se constante, mesmo quando a distância entre os dois rolamentos flutue em razão da influência do calor e carga de funcionamento. A pré-carga padrão para o par de rolamentos de esfera de contato angular está indicada na tabela 8.13. Uma pré-carga leve e normal é geralmente aplicada para se prevenir vibrações e uma pré-carga média e pesada é aplicada especialmente quando se requer rigidez. 8.3.3 Pré-carga e rigidez O efeito de aumento de rigidez através da pré-carga está ilustrado na figura 8.2. Quando os anéis internos excêntricos de dois pares de rolamentos de esferas de contato angular são pressionados um contra o outro, cada anel interno movimenta-se axialmente uma quantidade δ0, e em razão disto obtem-se uma précarga F0, nesta direção. Sob estas condições, quando uma carga axial externa Fa é aplicada, o rolamento! tenderá a um deslocamento incrementado pela quantidade δa e o deslocamento do rolamento @ se reduzirá. Neste instante, as forças aplicadas nos rolamentos! e @ serão F! e F@ , respectivamente. Na ausência de pré-carga, o rolamento!se deslocará uma quantidade δb quando se aplica uma carga axial Fa. Já que a quantidade de deslocamento, δa é menor que δb; isto indica uma maior rigidez para δa. Rolamento2 Rolamento1 Carga axial Fa Fo Fo Rolamento2 Anel externo Esfera de aço Anel interno δo δo (1) Sem pré-carga δb δo (2) Com pré-carga δo δo Deslocamento axial do anel interno Fo : Pré-carga δo Fo δa F2 (3) Com pré-carga e sob aplicação de carga axial Rolamento1 δa δa Fa F1 Fa Fo Deslocamento axial do anel interno F1= F2+ Fa Fa: Carga axial externa δa F2 Deslocamento axial δ1 δo δ2 δo F1= F2+ Fa Fig. 8.2 Pré-carga por posição fixa e deslocamento axial A-67 ●Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos Tabela 8.13 Pré-carga normal para rolamentos de esferas de contato angular pareados Diâmetro nominal do furo d mm Rolamento 78C Leve GL Normal GN 79C, HSB9C Média GM Pesada GH Leve GL 8} 147{ 15} 20{ 2} Normal GN Média GM 70C, BNT0, Pesada GH Leve GL Normal GN 20{ 2} 20{ 2} 29{ 3} 29{ 29{ 78{ acima inclusive 12 18 12 18 32 10 { 1} 29{ 3} 32 40 50 40 50 65 10 { 1} 20 { 2} 29 { 3} 29{ 3} 49{ 5} 98{10} 78 { 8} 98{ 10} 196{ 20} 147{ 15} 196{ 20} 390{ 40} 65 80 90 80 90 95 29 { 3} 98{10} 49 { 5} 147{15} 49 { 5} 147{15} 196 { 20} 294 { 30} 294 { 30} 390{ 40} 590 { 60} 590{ 60} 95 100 105 100 105 110 {15} 49 { 5} 147 49 { 5} 147{15} {20} 78 { 8} 196 294 { 30} 294 { 30} 490 { 50} 110 120 140 120 140 150 78 { 8} 196{20} {30} 98 {10} 294 147 {15} 390{40} 150 160 170 160 170 180 {40} 147 {15} 390 147{15} 490{50} {50} 147{15} 490 180 190 190 200 {130} 2,450{250} 294{30} 880{ 90} 1,960{200} 3,900{400} 590 {60} 1,470{150} 196 {20} 590{60} 1,270 {60} 1,270 {130} 2,450{250} 490{50} 1,270{130} 2,940{300} 5,900{600} 590{60} 1,470{150} 196 {20} 590 Diâmetro nominal do furo d mm - - - 3} 3} 8} 5} 98{ 10} 196{ 20} 29{ 3} 39{ 4} 49{ 5} 78{ 8} 98{ 10} 118{ 12} 196{ 20} 245{ 25} 294{ 30} 294{ 30} 490{ 50} 590{ 60} 49{ 5} 49{ 5} 98{10} 147{ 15} 147{ 15} 196{ 20} 78{ 8} 98{10} 98{10} 196{ 20} 245{ 25} 245{ 25} 390{ 40} 490{ 50} 490{ 50} 785{ 80} 98{10} 980{100} 147{15} 980{100} 147{15} 294{ 30} 390{ 40} 390{ 40} 590{ 60} 118{12} 590{ 60} 118{12} 980{100} 118{12} 294{ 30} 294{ 30} 294{ 30} 685{ 70} 1,470{150} 147{15} 685{ 70} 1,470{150} 196{20} 685{ 70} 1,470{150} 196{20} 390{ 40} 590{ 60} 590{ 60} 490{ 50} 980{100} 147{15} 590{ 60} 1,270{130} 196{20} 785 { 80} 1,470{150} 245{25} 390{ 40} { 90} 1,960{200} 196{20} 880 490{ 50} 980{100} 2,450{250} 294{30} 685{ 70} 1,470{150} 2,940{300} 294{30} 590{ 60} 785{ 80} 785{ 80} 785{ 80} 1,470{150} 245{25} 980{100} 1,960{200} 245{25} 980 {100} 1,960{200} 294{30} 685{ 70} 1,470{150} 2,940{300} 490{50} 685{ 70} 1,470{150} 2,940{300} 490{50} 880{ 90} 1,960{200} 3,900{400} 490{50} 980{100} 980{100} 980{100} 78{ 49{ Rolamento 79, HSB9 Normal GN Média GM 70, HSB0 Pesada GH Leve GL Normal GN Média GM Pesada GH acima inclusive 12 18 12 18 32 39{ 4} 49 { 5} 98{ 10} 78{ 8} 147 { 15} 196 { 20} 147{ 15} 196{ 20} 294{ 30} 29{ 3} 29{ 3} 49{ 5} 78{ 8} 78{ 8} 147{ 15} 147{ 15} 147{ 15} 294{ 30} 32 40 50 40 50 65 147{ 15} 196 { 20} 245 { 25} 294{ 30} 390{ 40} 490 { 50} 590{ 60} 635{ 70} 785{ 80} 78{ 8} 78{ 8} 147{15} 294{ 30} 294{ 30} 490{ 50} 590{ 60} 590{ 60} 880{ 90} 880{ 90} 980{ 100} 1,470{ 150} 65 80 90 80 90 95 390 { 40} 490 { 50} 490 { 50} 785 { 80} 980 {100} 980 {100} 1,180{120} 1,470{150} 1,470{150} 147{15} 196{20} 196{20} 590{ 60} 880{ 90} 880{ 90} 1,470{150} 1,960{200} 1,960{200} 1,960{ 200} 2,940{ 300} 2,940{ 300} 95 100 105 100 105 110 685 { 70} 685 { 70} 685 { 70} 1,274 {130} 1,274 {130} 1,274 {130} 1,960{200} 1,960{200} 1,960{200} 196{20} 294{30} 294{30} 880{ 90} 980{100} 980{100} 1,960{200} 2,450{250} 2,450{250} 2,940{ 300} 3,900{ 400} 3,900{ 400} 110 120 140 120 140 150 880 { 90} 980 {100} 1,270 {130} 1,780 {180} 1,960 {200} 2,450 {250} 2,940{300} 3,450{350} 4,400{450} 294{30} 490{50} 490{50} 980{100} 1,470{150} 1,470{150} 2,450{250} 3,450{350} 3,450{350} 3,900{ 400} 5,900{ 600} 5,900{ 600} 150 160 170 160 170 180 1,270 {130} 1,270 {130} 1,780 {180} 2,450 {250} 2,450 {250} 3,450 {350} 4,400{450} 4,400{450} 5,900{600} 685{70} 685{70} 685{70} 2,450{250} 2,450{250} 2,450{250} 4,900{500} 4,900{500} 4,900{500} 8,800{ 900} 8,800{ 900} 8,800{ 900} 180 190 190 200 1,780 {180} 2,450 {250} 3,450 {350} 4,900 {500} 5,900{600} 7,850{800} 880{90} 880{90} 3,450{350} 3,450{350} 6,850{700} 6,850{700} 9,800 {1,000} 9,800{1,000} A-68 196{ 294{ 490{ 20} 30} 50} ●Folga Interna e Pré-carga dos Rolamentos Unidades em N{kgf} série 72C, BNT2 HSB0C Média GM 73C Pesada GH Leve GL Normal GN Média GM Pesada GH 98{ 10} 98{ 10} 147{ 15} 147 { 15} 196 { 20} 294 { 30} 20 { 2} 20 { 2} 49 { 5} 49 { 5} 49{ 5} 98 { 10} 294 { 30} 294{ 30} 490 { 50} 590 { 60} 685 { 70} {100} 980 78 { 8} 98 {10} 147 {15} 196 { 20} 294 { 30} 390 { 40} 490{ 50} 785{ 80} 98{ 10} 590{ 60} 980{ 100} 145{ 15} 785{ 80} 1,470{ 150} 196{ 20} 590{ 60} 294{ 30} 980{100} 390{ 40} 590{ 60} 1,470{150} 980{ 100} 1,960{ 200} 2,940{ 300} 685{ 70} 980 {100} 980{100} 1,470{150} 1,960 {200} 1,960 {200} 196 {20} 294 {30} 294 {30} 980{100} 1,960 490 { 50} { 200} 294{ 30} 685 { 70} 1,470{150} 2,940{ 300} 390{ 40} 685 { 70} 1,960{200} 3,900{ 400} 390{ 40} 785{ 80} 1,960{200} 980{100} 2,450{250} 980{100} 2,950{300} 3,900{ 400} 4,900{ 500} 5,900{ 600} 980 {100} 1,470{150} 1,470 {150} 1,960 {200} 2,450{250} 2,450 {250} 294 {30} 390 {40} 390 {40} 685 { 70} 1,960{200} 3,900{ 400} 390{ 40} 980{100} 2,950{300} 980 {100} 2,450{250} 4,900{ 500} 590{ 60} 1,470{150} 3,450{350} 980 {100} 2,450{250} 4,900{ 500} 590{ 60} 1,470{150} 3,450{350} 5,900{ 600} 6,850{ 700} 6,850{ 700} 1,470{150} 1,960 {200} 1,960{200} 2,450 {250} 3,900 {400} 3,900{400} 980 {100} 2,450{250} 4,900{ 500} 590{ 60} 1,470{150} 3,450{350} 390 {40} {150} 2,940{300} 5,900{ 600} 785{ 80} 1,960{200} 4,400{450} 490 {50} 1,470 {150} 2,940{300} 5,900{ 600} 785{ 80} 1,960{200} 4,400{450} 490 {50} 1,470 6,850{ 700} 8,800{ 900} 8,800{ 900} 2,450 {250} 2,450{250} 2,450 {250} 5,900 {600} 5,900 {600} 5,900 {600} {200} 4,400{450} 7,850{ 800} 880{ 90} 2,450{250} 5,900{600} 685 {70} 1,960 {200} 4,400{450} 7,850{ 800} 880{ 90} 2,450{250} 5,900{600} 685 {70} 1,960 685 {70} 1,960 {200} 4,400{450} 7,850{ 800} 880{ 90} 2,450{250} 5,900{600} 9,800{1,100} 9,800{1,100} 9,800{1,100} 3,450{350} 3,450 {350} 6,850{700} 6,850 {700} 785 {80} 2,450 {250} 4,900{500} 9,800{1,000} 980{100} 2,940{300} 6,850{700} 11,800{1,200} 785 {80} 2,450 {250} 4,900{500} 9,800{1,000} 980{100} 2,940{300} 6,850{700} 11,800{1,200} 98{ 10} 147{ 15} 294{ 30} 196{ 294{ 490{ 20} 30} 50} Leve GL 29{ 29{ 76{ 3} 3} 8} Normal GN Média GM Pesada GH 147{ 15} 196{ 20} 390{ 40} 78{ 8} 78{ 8} 147{ 15} 294{ 390{ 685{ 30} 40} 70} Unidades em N{kgf} série 72, 72B Leve GL 29{ 29{ 78{ Normal GN Média GM 3} 3} 8} 98{ 10} 98 { 10} 196 { 20} 196 { 20} 294 { 30} 490 { 50} 98{ 10} 147 { 15} 196{ 20} 390 { 40} 590 { 60} 785 { 80} 294 { 30} 490{ 50} 490 { 50} 73, 73B Pesada GH 294 { 390 { 785 { Leve GL Normal GN 30} 40} 80} 49{ 5} 49{ 5} 98{ 10} 147{ 15} 147{ 15} 294{ 30} 880 { 90} 980 {100} 1,470 {150} 1,470 { 150} 1,960 { 200} 2,940 { 300} 147{ 15} 196{ 20} 294{ 30} 980{100} 1,470 {150} 1,960 {200} 2,450 {250} 2,940 {300} 3,900 {400} 3,900 { 400} 4,900 { 500} 5,900 { 600} 490{ 50} 590 { 60} 590{ 60} 1,960 {200} 2,450{250} 2,450 {250} 3,900 {400} 4,900 {500} 4,900 {500} 590 { 60} 785{ 80} 785 { 80} 2,450 {250} 2,940 {300} 2,940{300} 880{ 90} 880 { 90} 880{ 90} 980 {100} 980{100} Média GM 294{ 390{ 590{ Pesada GH 30} 40} 60} 390{ 40} 490{ 50} 980{ 100} 490{ 50} 785{ 80} 980{100} 980{ 100} 1,470{ 150} 2,450{ 250} 1,960{ 200} 2,450{ 250} 3,900{ 400} 390{ 40} 590{ 60} 590{ 60} 1,470{150} 1,960{200} 2,450{250} 3,450{ 350} 3,900{ 400} 4,900{ 500} 4,900{ 500} 5,880{ 600} 6,854{ 700} 5,900 { 600} 7,850 { 800} 7,850 { 800} 590{ 60} 685{ 70} 685{ 70} 2,450{250} 2,940{300} 2,940{300} 4,900{ 500} 5,900{ 600} 5,900{ 600} 6,860{ 700} 8,800{ 900} 8,800{ 900} 4,900 {500} 5,900 {600} 5,900{600} 7,850 { 800} 9,800 {1,000} 9,800 {1,000} 685{ 70} 880{ 90} 880{ 90} 2,940{300} 3,900{400} 3,900{400} 5,900{ 600} 7,850{ 800} 7,850{ 800} 8,800{ 900} 11,800{1,200} 11,800{1,200} 3,900 {400} 3,900 {400} 3,900 {400} 7,850 {800} 7,850 {800} 7,850{800} 11,800 {1,200} 11,800 {1,200} 11,800 {1,200} 980{100} 980{100} 980{100} 4,400{450} 4,400{450} 4,400{450} 8,800{ 900} 8,800{ 900} 8,800{ 900} 13,700{1,400} 13,700{1,400} 13,700{1,400} 4,400{450} 4,400 {450} 8,800 {900} 8,800 {900} 13,700 {1,400} 13,700 {1,400} 1,470{150} 1,470{150} 5,900{600} 5,900{600} 11,800{1,200} 11,800{1,200} 15,700{1,600} 15,700{1,600} A-69