Dados Gerais Sobre Rolamentos

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1 Dados Gerais Sobre Rolamentos Dimensões As dimensões principais dos rolamentos são: diâmetro do furo (d), diâmetro externo (D) e largura (B); a largura de montagem (T) e o raio de curvatura do chanfro, importantes na instalação dos rolamentos nos eixos e nos alojamentos. Por questões de preço, qualidade e facilidade de reposição, estas dimensões foram regulamentadas pelas normas internacionais: ISO (International Organization for Standardization) estabeleceu Planos de Dimensões para as dimensões principais dos rolamentos das séries métricas (normas ISO 15 para rolamentos de rolos cônicos, ISO 355 para rolamentos de rolos cônicos da série métrica e ISO 104 para rolamentos axiais. O Plano de Dimensões ISO para rolamentos radiais (exceto rolamentos de rolos cônicos) contêm uma série progressiva de diâmetros externos padronizados para todos os tamanhos de furos normalizados e dispostos em Séries de Diâmetros 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3 e 4 (em ordem crescente de tamanho). Dentro de cada Série de Diâmetros foram também estabelecidas diferentes Séries de Larguras (séries 8, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 em ordem crescente de largura). As Séries de Larguras para rolamentos radiais correspondem às Séries de Alturas para rolamentos axiais (séries 7, 9, 1 e 2 em ordem crescente de altura). Combinado as Séries de Diâmetros com as Séries de Larguras ou Alturas obtém se as Séries de Dimensões, identificadas por dois algarismos. O primeiro algarismo indica a Série de Larguras ou Alturas e o segundo, a Série de Diâmetros (fig. 1). rolamentos de rolos cônicos rolamentos axiais de esferas de escora simples 39

2 rolamentos axiais de esferas de escora dupla rolamentos axiais autocompensadores de rolos diferenças devidas às Séries de Dimensões na Seção dos rolamentos radiais (exceto rolamentos de rolos cônicos) diferenças devidas às Séries de Dimensões na Seção dos rolamentos axiais (exceto a Série de Diâmetro 5) 40

3 No Plano de Dimensões ISO para rolamentos de rolos cônicos, de uma carreira, as dimensões principais são agrupadas em várias faixas de ângulo de contato α, sendo denominadas Séries de Ângulos (Séries de Ângulos 2, 3, 4, 5, 6 e 7 em ordem crescente de ângulo). Baseando se na relação entre os diâmetros externos e do furo do rolamento e entre a largura total do rolamento e a altura da seção transversal, foram também estabelecidas as Séries de Diâmetros e Larguras. Neste caso as Séries de Dimensões são obtidas combinando as Séries de Ângulos com as Séries de Diâmetros e larguras (fig. 2). As Séries de Dimensões são designadas pela combinação de um algarismo (para a Série de Larguras) e duas letras (a primeira para a Serie de Diâmetros e a segunda para Série de Larguras). Os rolamentos listados neste catálogo estão de acordo com o Plano de Dimensões ISO. A experiência tem demonstrado que as exigências da grande maioria das aplicações de rolamentos podem ser atendidas utilizando rolamentos com dimensões padronizadas. 41

4 As dimensões principais estão apresentadas na tabela abaixo, bem como os tipos dos rolamentos mais representativos. Tabela 34 símbolos das Séries de rolamentos tipos de rolamentos fixos de 1 carreira de esferas 1 carreira de esferas de cont. símbolos das séries de rolam. símbolos de tipos símbolos de dimensões símbolos de larguras ou alturas 68 6 ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) ( 0 ) ( 0 ) ( 1 ) ( 1 ) ( 0 ) 2 ang ( 0 ) ( 0 ) ( 0 ) 3 autocomp de esferas rolamentos de uma carreira de rolos cilíndricos 22 2 ( 2 ) ( 2 ) 3 NU10 NU 1 0 NU2 NU ( 0 ) 2 NU22 NU 2 2 NU3 NU ( 0 ) 3 NU23 NU 2 3 NU4 NU ( 0 ) 4 NJ2 NJ ( 0 ) 2 NJ22 NJ 2 2 NJ3 NJ ( 0 ) 3 NJ23 NJ 2 3 NJ4 NJ ( 0 ) 4 NUP2 NUP ( 0 ) 2 NUP22 NUP 2 2 NUP3 NUP ( 0 ) 3 NUP23 NUP 2 3 NUP4 NUP ( 0 ) 4 N10 N 1 0 N2 N ( 0 ) 2 N3 N ( 0 ) 3 N4 N ( 0 ) 4 NF2 NF ( 0 ) 2 NF3 NF ( 0 ) 3 NF4 NF ( 0 ) 4 símbolos de diâmetros tipos de rolamentos símbolos das séries de rolam. símbolos de tipos símbolos de dimensões símbolos de larguras ou alturas 2 carreiras NNU49 NNU 4 9 de rolos cilíndricos NN30 NN 3 0 NA48 NA 4 8 rolos de NA49 NA 4 9 agulhas NA59 NA 5 9 NA69 NA rolos cônicos autocompensadores de rolos axiais de esferas de assento plano axiais autocompens de rolos (1) símbolos de diâmetros obs.: os símbolos de largura entre parênteses na coluna símbolos de largura são omitidos nas séries de rolamentos (1) o símbolo da série de rolamento deveria ser 203 pela série de largura 42

5 Dimensões do encosto do rolamento O encosto do eixo ou o encosto do furo do alojamento que fica em contato com a face lateral do rolamento, deve ser perpendicularmente acabado em relação à linha de centro do eixo. O arredondamento do canto do eixo ou alojamento deve ser efetuado de tal maneira que não tenha contato com o raio de curvatura do chanfro do rolamento, assim sendo, o raio r a de arredondamento do canto, deve ter valores que não ultrapassem o valor mínimo das dimensões do chanfro r ou r 1 do rolamento. fig. 1 chanfro do rolamento, raio de canto do eixo e do alojamento, e altura do encosto fig. 2 configuração e dimensões do chanfro do rolamento e raio de canto do eixo As alturas do encosto no eixo e do encosto no alojamento para os rolamentos radiais devem ser suficientes, não somente para proporcionar adequado apoio à lateral dos anéis, mas ainda, para permitir o posicionamento dos dispositivos extratores. Tabela 35(11.3) dimensões de saída para eixos retificados dimensões nominais dos chanfros dimensões de saída r (min) ou r 1 (min) t r g b

6 As alturas mínimas dos encostos estão relacionadas na Tabela 36. As dimensões referentes ao encosto estão relacionadas nas tabelas de dimensões dos rolamentos, considerando as alturas destes encostos. Nos rolamentos de rolos cônicos e nos de rolos cilíndricos em que haja solicitação de carga axial, há necessidade do encosto com dimensão e resistência suficientes para suportar o rebordo do rolamento. Os valores h e ra são adotados para arredondamento de canto do eixo ou do alojamento, conforme fig. 2 caso [a] pág. 43. Para dimensões de saída dos eixos retificados, conforme fig. 2 caso [b] pág. 43 geralmente são usados valores da Tabela 35. Tabela 36 raios de cantos do eixo e do alojamento, e altura do encosto p/ rolamentos radiais da Série Métrica (mm). dimensões eixo ou alojamento nominais raio de canto altura do encosto dos chanh (min) fros r (min) ou r 1 (min) rolamento fixo de esferas (1) rolamento autocompensador de esferas rolamento de rolos cilíndricos (1) rolamento de rolo agulha rolamento de contato angular rolamento de rolos cônicos (2) rolam. autocompensador de rolos r a (max) * * * * * * notas (1) rolamentos c/ solicitação de carga axial precisam de altura do encosto maior (2) casos c/ carga axial pesada precisam de altura do encosto maior * excluem se os rolamentos de rolos cônicos,o ra (max) p/ estes rolam. constam na tab. de dimensões dos rolam. obs. 1. para os rolam. axiais são usados os mesmos raios de canto 2. nas tabelas de dimensões dos rolamentos, como dimensões de encosto, estão relacionados o diam. e não a altura do encosto. 44

7 Tolerâncias As tolerâncias dimensionais e de giro dos rolamentos são padronizadas internacionalmente pelas normas ISO 492/199/582. Além das tolerâncias normais (classe de precisão 0), as normas ISO incluem tolerâncias mais estreitas para aplicações especiais, como por exemplo P5 e P6, conforme tabela abaixo. Tabela 37 tipos de rolamentos e as Classes de Tolerância tipos de rolamentos Classes de tolerância fixos de esferas Classe N Classe 6 Classe 5 Classe 4 Classe 2 esferas de contato angular Classe N Classe 6 Classe 5 Classe 4 Classe 2 automp. de esferas Classe N equiv. à equiv. à Classe 6 Classe 5 rolos cilíndricos Classe N Classe 6 Classe 5 Classe 4 Classe 2 rolos agulha Classe N equiv. à equiv. à Classe 6 Classe 5 autocomp. de rolos Classe N equiv. à equiv. à Classe 6 Classe 5 série métrica Classe N Classe 5 Classe 4 rolos cônicos série polegada AFBMA AFBMA AFBMA AFBMA AFBMA Classe 4 Classe 2 Classe 3 Classe 0 Classe 00 rolam. magneto Classe N Classe 6 Classe 5 axiais de esferas Classe N Classe 6 Classe 5 Classe 4 axiais autocomp. de rolos Classe N JIS Classe 0 Classe 6 Classe 5 Classe 4 Classe 2 DIN 0 P 6 P 5 P 4 P 2 normas comparativas AFBMA esferas ABEC 1 ABEC 3 ABEC 5 ABEC 7 (A ABEC 9 (ABEC 5P) BEC 7P) (ABEC 9P) rolos RBEC 1 RBEC 3 RBEC 5 rolos cônicos Classe 4 Classe 2 Classe 3 Classe 0 Classe 00 JIS Japanese Industrial Standards DIN Deutsch Industrie Norm AFBMA Anti Friction Bearing Manufactures Association Tabelas de tolerâncias Nas tabelas são dadas as tolerâncias para as seguintes classes: Normal, P6 e P5 para rolamentos radiais da série métrica (exceto rolamentos de rolos cônicos); Normal e Q5 para rolamentos de uma carreira de rolos cilíndricos (utilizados em alta rotação ou motores elétricos) A tabela abaixo descreve os tipos de rolamentos normalizados pela ISO através da série de diâmetro para utilização nas tabelas de tolerâncias a seguir. tabela 38 tolerância por classes Tipo de rolamento Rolamentos rígidos de esferas 1) Rolamentos autocompensadores de esferas 2) Rolamentos de esferas de contato angular Rolamentos de rolos cilíndricos Rolamentos autocompensadores de rolos Séries de Diâmetros ISO Séries de rolamentos QJ2 QJ3 NCF18 NCF29 NU10 NU2 NU3 NU4 NNC48 NNC49 NCF30 NU22 NU23 NJ4 NNCF48 NNCF49 NNF50 NJ2 NJ3 NUP4 NNCL48 NNCL49 NNCF50 NJ22 NJ23 NUP2 NUP3 NUP22 NUP23 N2 N3 N22 NJG23 NCF ) Os rolamentos da série 60/2.5, 604, 607, 608 e 609 pertencem à série 60, os rolamentos 623, 624, 625, 626, 627 e 629 à série 62 e os rolamentos 634 e 635 à série 63. 2) O rolamento 108 pertence à série 10, os rolamentos 126, 127 e 129 à série 12 e o rolamento 135 à série

8 Símbolos d diâmetro nominal do furo d mp 1. diâmetro médio de furo (média aritmética entre o maior e o menor diâmetro individual em um mesmo plano) 2. diâmetro médio do menor diâmetro de um furo cônico (média aritmética entre o maior e o menor diâmetro individual) d 1mp diâmetro médio do maior diâmetro teórico de um furo cônico (média aritmética entre o maior e o menor diâmetro individual) d s diâmetro individual do furo dmp afastamento do diâmetro médio do furo em relação ao nominal ( dmp = d mp d) d1mp afastamento do diâmetro médio do furo no maior diâmetro teórico de um furo cônico em relação ao diâmetro nominal ( d1mp = d 1mp d 1 ) ds afastamento de um diâmetro individual do furo em relação ao diâmetro nominal ( ds = d s d) V dp variação do diâmetro do furo (diferença entre o maior e o menor diâmetro individual do furo em um mesmo plano) V dmp variação do diâmetro médio do furo (diferença entre o maior e o menor dos diâmetros médios do furo de um anel) D diâmetro externo nominal D mp diâmetro externo médio (média aritmética entre o maior e o menor diâmetro individual em um mesmo plano) D s diâmetro externo individual Dmp afastamento do diâmetro externo médio em relação ao diâmetro nominal ( Dmp = D mp D) Ds afastamento de um diâmetro externo individual em relação ao diâmetro nominal ( Ds = D s D) V Dp variação do diâmetro externo (diferença entre o maior e o menor dos diâmetros externos individuais em um mesmo plano) V Dmp variação do diâmetro externo médio (diferença entre o maior e o menor dos diâmetros externos médios de um anel) B s, C s largura individual do anel interno e do anel externo respectivamente B 1s, C 1s largura individual do anel interno e do anel externo, respectivamente, de um rolamento especialmente produzido para montagem em pares Bs, Cs, etc desvio da largura do anel interno ou externo da dimensão nominal ( Bs = B s B etc). V Bs, V Cs Ranel interno e no anel externo, respectivamente) T s 1. largura individual (largura total após montagem) para rolamentos de rolos cônicos: distância entre a face maior do anel interno (cone) e a face de encosto do anel externo (capa) 2. altura individual (H) para um rolamento axial (exceto rolamentos axiais autocompensadores de rolos, ver T 4s ) T 1s 1. largura total do cone de um rolamento de rolos cônicos montado contra uma capa padrão 2. altura total (H 1 ) de um rolamento axial de escora simples com anel de encosto T 2s 1. largura total da capa de um rolamento de rolos cônicos montado sobre um cone padrão 2. altura total (H) de um rolamento axial de escora dupla T 3s altura total (H 1 ) de um rolamento axial de esferas de escora dupla com anel de encosto T 4s altura total (H) de um rolamento axial autocompensador de rolos Ts, T1s 1. afastamento da largura total de um rolamentos de rolos cônicos da dimensão nominal ( Ts = T s T) 2. afastamento da altura total de um rolamento axial de sua dimensão nominal K ia, K ea desvio radial de giro do anel interno em um rolamento montado e do anel externo em um rolamento montado, respectivamente S d desvio da face lateral em relação ao furo (do anel interno) S D variação da inclinação externa: variação da inclinação da superfície cilíndrica externa em relação à face lateral do anel externo S ia, S ea desvio de giro da face lateral com relação à pista do anel interno do rolamento montado e do anel externo do rolamento montado, respectivamente S i, S e variação de espessura, medida do centro da pista até a face de encosto do anel de eixo e do anel de caixa, respectivamente (desvio de giro axial) 46

9 Tolerâncias normais para rolamentos radiais (exceto rolamentos de rolos cônicos) tabela 39 Anel Interno 1) d dmp acima de mm até incl V dp V dmp Bs B1s V Bs K ia Séries de diâmetros 8,9 0,1 2, 3, 4 sup inf máx máx máx máx sup inf sup inf máx máx μm μm μm μm μm μm μm 2, ) Tolerâncias para furos cônicos (conicidade 1:12 e 1:30) ver tabelas tolerâncias para rol. c/ furos cônicos conicidade 1:12 e conicidade 1:30 e desenho Furos cônicos pág 56. tabela 40 Anel Externo D Dmp V Dp V Dmp Cs C1s V Cs K ea Séries de diâmetros 8,9 0,1 2, 3, 4 Rolamentos com placas 1) acima de até incl sup inf máx máx máx máx máx máx mm μm μm μm μm μm Os valores são idênticos aos do anel 20 interno do mesmo rolamento ( Bs, B1s, Bs ) ) Válido somente para rolamentos de Séries de Diâmetros 2, 3 e 4. 47

10 Classe de precisão P6, tolerâncias para rolamentos radiais (exceto rolamentos de rolos cônicos) tabela 41 Anel Interno 1) d dmp V dp V dmp Bs B1s V Bs K ia Séries de diâmetros 8,9 0,1 2, 3, 4 até incl sup inf máx máx máx máx sup inf sup inf máx máx acima de mm μm μm μm μm μm μm μm 2, ) Tolerâncias para furos cônicos (conicidade 1:12) tabela 42 Anel Externo D Dmp V Dp Séries de diâmetros Rolamentos com placas 1) 8,9 0,1 2, 3, 4 acima até de incl sup inf máx máx máx máx máx máx mm μm μm μm μm μm Os valores são idênticos aos do anel 10 interno do mesmo rolamento ( Bs, B1s, Bs ) 20 V Dmp Cs, C1s V Cs ) Válido somente para rolamentos de Séries de Diâmetros 0, 1, 2, 3 e 4 K ea 48

11 Classe de precisão P5, para rolamentos radiais (exceto rolamentos de rolos cônicos) tabela 43 Anel Interno 1) 2) d dmp V dmp Bs B1s V Bs K ia S d S ia V dp 8,9 0,1,2,3,4 acima até de incl sup inf máx máx máx sup inf sup inf máx máx máx máx mm μm μm μm μm μm μm μm μm μm 2, ) Tolerâncias para furos cônicos (conicidade 1:12). 2) Válido somente para rolamentos rígidos de esferas e de esferas de contato angular. tabela 44 Anel Externo D Dmp 8,9 0,1,2,3,4 V Dp 1) 2) V Dmp Cs, Cs1 V Cs K ea S D S ea acima de até incl sup inf máx máx máx máx máx máx máx mm μm μm μm μm μm μm μm Os valores são idênticos aos de anel interno do mesmo rolamento ( Bs, Bs1 ) ) Não é válido para rolamentos com placas. 2) Válido somente para rolamentos rígidos de esferas e de esferas de contato angular. 49

12 Tolerâncias normais para rolamentos de rolos cônicos (série métrica) tabela 45 Anel Interno e largura do rolamento d dmp V dp V dmp Bs K ia T s T 1s T 2s acima de até incl sup inf máx máx sup inf máx sup inf sup inf sup inf mm μm μm μm μm μm μm μm μm tabela 46 Anel Externo D Dmp V Dp V Dmp Cs K ea acima de até incl sup inf máx máx máx mm μm μm μm μm Os valores são idênticos aos do anel 25 interno do mesmo rolamento ( Cs )

13 Classe de precisão P6, tolerâncias para rolamentos de rolos cônicos (série métrica) tabela 47 Anel interno e largura do rolamento d dmp V dp V dmp Bs Cs K ia T s T 1s T 2s acima de até incl sup inf máx máx sup inf sup inf máx sup inf sup inf sup inf mm μm μm μm μm μm μm μm μm μm tabela 48 Anel Externo D Dmp V Dp V Dmp K ea acima de até incl sup inf máx máx máx mm μm μm μm μm Classe de precisão P5, tolerâncias para rolamentos de rolos cônicos (série métrica) tabela 49 Anel interno e largura do rolamento d dmp V dp V dmp Bs K ia S d Ts acima de até incl sup inf máx máx sup inf máx máx sup inf mm μm μm μm μm μm μm μm

14 tabela 50 Anel Externo D Dmp V Dp V Dmp Cs K ea S d acima de até incl sup inf máx máx máx máx mm μm μm μm μm μm Os valores são idênticos aos do anel 8 8 interno do mesmo rolamento ( Bs ) Tolerância para os rolamentos de rolos cônicos (dimensões em polegadas) tabela 51 Anel Interno ds d Classe de precisão Normal CL3 CL0 acima de até incl sup inf sup inf sup inf mm μm 76, ,2 101, ,6 266, ,7 304, ,8 609, ,6 914, , , , tabela 52 Anel Externo D Ds K ia, K ea, S ia, S ea Classe de precisão Classe de precisão Normal CL3 CL0 Normal CL3 CL0 acima de até incl sup inf sup inf sup inf máx máx máx mm μm μm 266, ,7 304, ,8 609, ,6 914, , , ,

15 Tolerância para os rolamentos de rolos cônicos (dimensões em polegadas) tabela 53 Largura limite para rolamentos de uma carreira de rolos d D Ts Classe de precisão Normal CL3 CL0 acima de até incl acima de até incl sup inf sup inf sup inf mm mm μm 101, ,6 266, ,7 304, ,8 609, ,8 609, , Tolerâncias para rolamentos axiais tabela 54 Anel de eixo Classe de precisão Classe de precisão Normal, P6, P5 Normal P6 P5 d dmp V dp 1) S i 1) S i 1) S i acima de até incl sup inf máx máx máx máx mm μm μm μm μm μm ) Não é válido para rolamentos axiais autocompensadores de rolos. Para rolamentos de escoras duplas, aplica se o valor do rolamento de escora simples que possui o mesmo diâmetro externo. 53

16 tabela 55 Anel de caixa Classe de precisão Normal, P6, P5 D Dmp V Dp S e acima de até incl sup inf máx mm μm μm Os valores são idênticos aos do anel de eixo do mesmo rolamento (S i) Tolerância para rolamentos axiais tabela 56 Altura do rolamento d Ts T1s T2s T3s T4s acima de sup inf sup inf sup inf sup inf sup inf mm μm μm μm μm μm

17 tabela 57 Tolerâncias para rolamentos com furo cônico conicidade 1:12 Classe de precisão Normal e P6 Classe de precisão P5 d dmp 1) V dp d1mps dmp dmp V dp d1mp dmp acima de sup inf máx sup inf sup inf máx sup inf mm μm μm μm μm μm μm ) Aplicado em qualquer plano radial do furo do rolamento tabela 58 Tolerâncias para rolamentos com furo cônico conicidade 1:30 d Classe de precisão Normal 1) dmp V dp d1mps dmp acima de sup inf máx sup inf mm μm μm μm ) Aplicado em qualquer plano radial do furo do rolamento 55

18 furos cônicos metade do ângulo de conicidade α α = 2º 23 9,4 (conicidade 1:12) α = 0º 57 17,4 (conicidade 1:30) maior diâmetro teórico d1 d 1 = d + (1 / 12 * B) (conicidade 1:12) d 1 = d + (1 / 30 * B) (conicidade 1:30) Limites para dimensões dos cantos Nas tabelas abaixo está relacionado os limites máximos relativos às dimensões mínimas dos cantos, para evitar o dimensionamento incorreto dos componentes associados a um rolamento e para facilitar o cálculo de localização dos a néis de retenção. São normalizados pelas normas ISO e ISO , conforme o tipo de rolamento. Os símbolos utilizados nas tabelas são descritos abaixo: d D r 1, r 3 r 2, r 4 r s min diâmetro nominal do furo diâmetro externo nominal dimensões dos cantos na direção radial dimensões dos cantos na direção axial denominação geral para os limites mínimos de r 1, r 2, r 3 e r 4 (dimensão individual do canto) dimensões dos cantos de acordo com a ISO dimensões dos cantos de acordo com a ISO [a] [b] 56

19 tabela 59 Dimensões limites dos cantos para rolamentos radiais e axiais para rolamentos de rolos cônicos (exceto para rolamentos de rolos cônicos) (série métrica) Diâmetro Valores máximos Diâmetro nominal Valores Valores Valores nominal do Rolamentos do furo do rolamento mínimos mínimos máximos furo do rolamento radiais axiais e diâmetro externo rs min d r 1, 3 r 2, 4 r 1,2,3,4 d, D r r 1, 3 r 2, 4 s min acima de até incl máx máx Máx acima de até incl máx máx mm mm mm mm mm mm 0,1 0,2 0,4 0,2 0,3 40 0,7 1,4 40 0,9 1,6 0,15 0,3 0,6 0,3 0,6 40 1,1 1,7 0,2 0,5 0,8 0,5 40 1,3 2 0,3 40 0,6 1 0, ,6 2,5 40 0,8 1 0,8 50 1,9 3 0, ,5 1, , ,3 2 1, ,8 3, , , ,9 3 2, , ,5 4,5 1, ,5 2, ,5 4 2,7 2, ,5 5 1, ,3 4 3, , , , , , , ,5 6, , ,5 7,5 2, ,5 4, ,5 7 4, ,5 7,5 2, , , ,5 8, , , , ,5 8 5, , ,5 9 6, ,5 12, ,5 9,

20 Dimensões limites dos cantos para rolamentos de rolos cônicos (dimensões em polegadas) tabela 60 Anel Interno Anel Externo Valores Diâmetro Valores máximos Diâmetro externo Valores máximos mínimos nominal do furo nominal do do rolamento rolamento d r 1 r 2 D r 3 r 4 rs min acima de até incl máx máx acima de até incl máx máx mm mm mm mm mm 50,8 r s min + 0,4 r s min + 0,9 101,6 r s min + 0,6 r s min + 1,1 veja a tabela dos rolamentos 50,8 101,6 r s min + 0,5 r s min + 1,3 101,6 168,3 r s min + 0,6 r s min + 1,2 101,6 254 r s min + 0,6 r s min + 1,8 168,3 266,7 r s min + 0,8 r s min + 1,4 266,7 355,6 r s min + 1,7 r s min + 1, , ,6 1,9 3 1, , ,6 3,5 4 2, , ,6 4, ,5 7,5 355,6 5,5 7,5 3, , ,6 6,5 9 3, , ,6 6,5 9 6, , ,6 12,5 17 8, , , , , Folga Interna Definimos a folga interna de um rolamento como sendo a distância que um anel pode ser movido em relação ao outro na direção radial (folga interna radial) ou na direção axial (folga interna axial). Mas é preciso lembrar que a folga interna inicial, observada antes da montagem, é maior do que a folga em trabalho, quando o rolamento atinge sua temperatura de trabalho e os anéis são expandidos ou comprimidos por ajustes com interferência. Esse aumento na folga interna também acontece devido às dilatações térmicas dos componentes associados que causam diferenças no posicionamento dos anéis do rolamento. O desempenho de um rolamento depende bastante da sua folga interna radial. Existem algumas regras gerais em relação a isso. Por exemplo: os rolamentos de esferas devem ter uma folga em trabalho igual a zero, ou então uma pequena pré carga. Ao contrário, rolamentos de rolos cilíndricos e autocompensadores de rolos devem sempre ter alguma folga residual, mesmo que pequena. Isso também vale para rolamentos de rolos cônicos, exceto onde seja requerida uma grande rigidez, como em arranjos de rolamentos para pinhão ou de diferencial, onde os rolamentos são montados com certo grau de pré carga. A definição de folga interna radial normal é quando os rolamentos são montados com os ajustes usualmente recomendados e trabalham em condições normais. Nesse caso, uma folga interna em trabalho adequada será obtida. Mas quando as condições de trabalho e montagem diferem das usuais deve se optar por rolamentos com folga interna maior ou menor que a normal, como quando são usados ajustes interferentes em ambos os anéis ou quando as temperaturas de trabalho são críticas. Nessas situações, a verificação da folga residual do rolamento após a sua montagem é recomendada. Os sufixos C1 a C5 são usados para identificar os rolamentos que possuem folga interna diferente da normal. 58

21 Existem casos em que os valores de folga interna especificados referem se à folga axial, em vez da folga radial, porque ser a axial de maior importância. São casos como os rolamentos de uma carreira de esferas de contato angular em pares, os rolamentos de rolos cônicos em pares, os rolamentos de duas carreiras de esferas de contato angular e os aqueles de quatro pontos de contato. folga radial folga interna do rolamento folga axial As medições da folga efetuadas antes da instalação são indicadas nas tabelas abaixo para os vários tipos de rolamentos. tabela 61 folga interna radial dos rolamentos fixos de esferas (unid. µ m) diâmetro nominal folga do furo d (mm) C2 normal C3 C4 C5 acima de inclusive min máx min máx min máx min máx min máx apenas

22 tabela 62 folga interna radial dos rolamentos de esfera, pequenos e miniaturas (unid. µ m) símbolo da folga MC1 MC2 MC3 MC4 MC5 MC6 (folga normal) folga min máx min máx min máx min máx min máx min máx tabela 63 A folga de medição deve ser corrigida pelos valores da tabela a baixo (unid. µ m) símbolo da folga MC1 MC2 MC3 MC4 MC5 MC6 valor de correção da folga As cargas de medição são as seguintes: rolamento de esferas miniatura: 2,5 N ou 0,25 kgf rolamentos de esferas pequenos: 4,4 N ou 0,45 kgf tabela 64 diâmetro nominal do furo d (mm) acima de inclusive folga interna radial dos rolamentos autocompensadores de esferas (unid. µ m) folga do rolamento com furo cilíndrico folga do rolamento com furo cônico C2 normal C3 C4 C5 C2 normal C3 C4 C5 mín máx mín máx mín máx mín máx mín máx mín máx mín máx mín máx mín máx mín máx

23 tabela 65 folga interna radial dos rolamentos de rolos cilíndricos e rolos alongados (unid. µ m) diâmetro nominal do furo d (mm) rolamento com f uro cilíndrico com folgas intercambiáveis C2 normal C3 C4 C5 acima de inclusive mín máx. mín máx. mín máx. mín máx. mín máx tabela 66 folga interna radial dos rolamentos de rolos cilíndricos e rolos alongados (unid. µ m) diâmetro nominal do furo d (mm) rolamento com furo cilíndrico com folgas não intercambiáveis CC1 CC2 CC CC3 CC4 CC5 acima de inclusive mín máx. mín máx. mín máx. mín máx. mín máx. mín máx obs. o símbolo CC indica a folga normal não intercambiável dos rolamentos de rolos cilíndricos e rolos alongados 61

24 tabela 67 diâmetro nominal do furo d (mm) acima de inclusive folga interna radial dos rolamentos autocompensadores de rolos esféricos (unid. µ m) folga do rolamento com furo cilíndrico folga do rolamento com furo cônico C2 normal C3 C4 C5 C2 normal C3 C4 C5 mín máx mín máx mín máx mín máx mín máx mín máx mín máx mín máx mín máx mín máx

25 tabela 68 folga interna radial dos rolamentos de rolos cônicos combinados e de duas carreiras (unid. µ m) folga furo cilíndrico C1 C2 normal C3 C4 C5 furo cônico C1 C2 normal C3 C4 diâm. nominal do furo d (mm) acima inclus. min max min max min max min max min max min max tabela 69 folga interna axial dos rolamentos de esferas de contato angular combinados (folga de medição) (unid. µ m) folga interna axial diâm. nominal do furo d (mm) ângulo de contato 30º ângulo de contato 40º normal C3 C4 normal C3 C4 acima inclus. min max min max min max min max min max min max Para as condições normais de uso, indicamos as folgas normais dentre as várias folgas indicadas nas tabelas. São consideradas condições normais de uso como aquelas que os anéis internos dos rolamentos são assentados com interferência, sustentando uma carga menor que a normal e com rotação abaixo de 50% do limite de rotação das tabelas dimensionais. A folga interna do rolamento varia com o ajuste e as condições de temperatura durante o trabalho. Abaixo exemplificamos com desenho uma variação de folga radial nos rolamentos de rolos. 63

26 variação da folga interna do rolamento Ao assentar com interferência, o anel interno ou o anel externo no eixo ou no alojamento, ocorre a diminuição da folga radial pela expansão ou contração dos anéis do rolamento. A folga resultante da dedução desta intensidade de diminuição da folga devido ao ajuste, denomina se folga residual. A rotação do rolamento gera um calor de atrito que é dissipado pelo eixo e alojamento. Pelo fato de o anel externo ter melhor condição de dissipação de calor do que o anel interno, podemos admitir que o anel interno e corpos rolantes, normalmente, tem temperatura de 5 a 10º C maior que o anel externo. Em casos onde há passagem de vapor por eixos vazados, e onde tenha alta rotação, a diferença de temperatura entre anel interno e externo torna se mais acentuada, isto acarreta numa redução da folga residual devido a diferença da expansão dos anéis. Abaixo Tabela com alguns exemplos de aplicações para as diferentes folgas: tabela 70 exemplos de seleção da folgas diferentes da normal condição de trabalho referências de aplicação folgas casos de grande flexão no eixo roda traseira de veículos equivalente ao C5 casos de passagem do vapor em eixos mesa de rolos de laminadores vazados, ou casos de aquecimento de máquinas de secagem de papel C3 C3, C4 rolos casos de grandes cargas de choque e vibração. casos de ajuste com interferência nos anéis interno e externo diferencial de tratores peneira vibratória motor de tração acoplamentos hidráulicos casos de ajuste com folga nos anéis pescoço de cilindro de laminação interno e externo casos de exigência severa no ruído e motores elétricos pequenos vibração durante o trabalho (aplicações especiais) casos como o ajuste da folga na insta eixo principal de torno lação para controlar o desvio de giro do eixo C4 C3, C4 C4 C4 equivalente ao C2 C1, C2, CM CC9, CC1 64

27 Materiais para rolamentos Os materiais dos seus componentes influenciam diretamente o desempenho e a confiabilidade dos rolamentos. Os aços utilizados para a fabricação de anéis e corpos rolantes de um rolamento devem ser endurecíveis e ter alta resistência à fadiga e ao desgaste. Outro detalhe importante é que a estabilidade estrutural e dimensional dos componentes do rolamento precisa ser satisfatória para as temperaturas de trabalho onde serão aplicados. As técnicas de fabricação utilizadas como a alta estampabilidade para alguns tipos de rolamentos de agulhas determinam a escolha por certo tipo de aço, em muitos casos. Para a fabricação de rolamentos o aço utilizado para têmpera é um aço cromo com aproximadamente 1% de carbono e 1,5% de cromo. Aços com manganês e molibdênio são utilizados em componentes de rolamentos com uma grande seção transversal, devido à sua superior temperabilidade. Atualmente, os aços para rolamentos possuem uma quantidade tal de micro e macro inclusões, que se pode afirmar que os rolamentos não falharão por fadiga, em condições ideais de funcionamento. Em geral, não há nenhuma diferença de comportamento entre rolamentos produzidos a partir de aços para têmpera ou cementação, já que eles não alteram os cálculos de vida. Entretanto, existem aplicações específicas onde é mais apropriado o uso de certo tipo de aço. Caso a temperatura de trabalho exceda +125ºC recomenda se o uso de rolamentos com tratamento térmico especial a estabilização para que não aconteça nenhuma alteração inadmissível na estrutura dos anéis e corpos rolantes. Deve se atentar ao fato de que rolamentos estabilizados em temperaturas superiores à temperatura real de trabalho não deverão ser usados. Portanto, para rolamentos que trabalharão a temperaturas acima de +300 C é aconselhável utilizar aços que tenham alta dureza a quente. Os aços inoxidáveis à base de cromo ou cromo molibdênio são indicados para rolamentos que trabalham em ambientes corrosivos. Porém, esses rolamentos não terão a mesma capacidade de carga dinâmica do que os produzidos a partir de aços convencionais, graças à baixa dureza dos tipos de aço empregados em sua fabricação. Mas para que haja resistência à corrosão as superfícies devem ter sido polidas e não podem ter sofrido amassamentos ou riscos durante a montagem. Materiais para gaiolas A gaiola de um rolamento serve principalmente para evitar o contato entre os corpos rolantes e, assim, deixar o atrito e a geração de calor em valores mínimos. Porém em rolamentos do tipo separável, a gaiola tem outra função: a de reter os corpos rolantes em um dos anéis para que não se desprendam na montagem ou desmontagem do rolamento. Já nos rolamentos de agulhas ou os axiais de rolos cilíndricos, a função da gaiola é de guiar os corpos rolantes, alinhando os para girarem com o mínimo de atrito possível. Certa quantidade de graxa, nos rolamentos que usam esse lubrificante, costuma aderir à superfície da gaiola para garantir uma boa lubrificação. As gaiolas podem ser centradas nos corpos rolantes geralmente aquelas prensadas em aço ou usinadas em bronze ou guiadas radialmente por um dos anéis do rolamento. Se houver necessidade de velocidades mais altas ou quando existirem movimentos adicionais à rotação é adequado o uso de gaiolas centradas no anel interno ou externo. Deve se sempre tomar precauções para que haja uma quantidade de lubrificante suficiente entre os corpos rolantes e pistas dos rolamentos, como também entre a superfície do anel e da gaiola. Devido ao atrito, à força da inércia e à tração, as gaiolas de rolamentos sofrem esforços mecânicos, além de estarem sujeitas à ação química de lubrificantes, aditivos, solvestes orgânicos, substâncias refrigerantes, entre outros. Por isso, um rolamento só pode apresentar bom desempenho e confiabilidade se a escolha do desenho e do material da gaiola for muito bem feita. Existem hoje vários tipos e desenhos de gaiolas, com diferentes formas, materiais, métodos de fabricação, custos de produção e limites operacionais. Nas tabelas de rolamentos, há um desenho de gaiola estabelecido como padrão para cada rolamento, que apresenta sempre um bom desempenho em trabalho e tem o desenho mais adequado para a maioria das aplicações. Essa gaiola padronizada para rolamentos grandes difere das utilizadas em rolamentos menores da mesma série, devido a facilidade de produção, aos custos e às diferentes aplicações. Gaiolas de poliamida Rolamentos com gaiolas moldadas em poliamida 6.6 reforçada com fibra de vidro e estabilizada termicamente já vêm sendo fabricados, como por exemplo, os rolamentos rígidos de duas carreiras de esferas, rolamentos autocompensadores de esferas e os rolamentos de esferas de contato angular. Essa poliamida apresenta uma boa combinação entre flexibilidade e resistência, graças ao bom deslizamento do plástico em superfícies lubrificadas de aço e a alta uniformidade das superfícies da gaiola em contato com os corpos rolantes. Dessa forma, o atrito gerado pela gaiola torna se menor, gerando menos calor e desgaste ao rolamento. Além disso, a inércia da gaiola torna se muito pequena, graças à baixa densidade do material. Devido ao processo de moldagem por injeção, pode se, com esse material, produzir gaiolas com desenhos funcionais bastante adequados. Outro benefício das gaiolas de poliamida vem das excelentes propriedades de giro quando trabalham sem lubrificação, pois permitem a continuidade do trabalho ainda por um bom período de tempo sem riscos de travamento ou falha secundária. Mas para o uso correto dessas gaiolas, é preciso observar a temperatura de trabalho e a compatibilidade com o lubrificante. Para isso, verifique a tabela abaixo, pois, caso as temperaturas permitidas forem ultrapassadas, haverá o envelhecimento do material da gaiola, que será mais acelerado quanto maior for o tempo de exposição a essas altas temperaturas. Se a máxima temperatura de trabalho do lubrificante não for ultrapassada, podem se tolerar curtos períodos a 65

28 até 20ºC acima da temperatura máxima admissível, desde que sejam seguidos de longos períodos a temperaturas abaixo dos valores recomendados. Nos casos em que a temperatura de trabalho for constantemente superior a 120 C ou abaixo de 40ºC é adequada a utilização de rolamentos com gaiolas metálicas, pois as de poliamida perdem a elasticidade. Ao se aplicar solventes orgânicos em temperatura ambiente e por um curto espaço de tempo, não se alteram as propriedades das gaiolas de poliamida, como também a amônia ou clorofluorcarbonetos, utilizados em refrigeração, são inofensivos. Porém, as gaiolas de poliamida tornam se frágeis no vácuo, devido à desidratação. tabela 71 Temperaturas de trabalho permissíveis para gaiolas de poliamida 6.6 reforçadas com fibra de vidro para vários tipos de lubrificantes Lubrificante Temperaturas de trabalho permissível 1) C Óleos minerais Óleos sem aditivos EP, exemplo, óleo de máquinas, óleos hidráulicos 120 Òleos com EP, exemplo: óleos de caixa de câmbio industrial e automotivo Óleos com EP, exemplo: óleos de eixo traseiro e diferencial (automotivo), óleos para engrenagem hipoide Óleos sintéticos Poliglicois, poli α óleofinas 120 Diésteres, silicones 110 Graxas Á base de lítio 2), poliurea, bentonita, complexo de cálcio 120 1) Medida na superfície externa do anel externo. 2) Para graças à base de sódio ou cálcio ou outros tipos de graxa para rolamentos com temperatura máxima de trabalho abaixo de 120 C, a temperatura máxima para gaiola de poliamida será a mesma da temperatura máxima da graxa, senão a temperatura permissível será de 120 C. Gaiolas de aço Gaiolas prensadas de chapa de aço, que possuem relativa alta resistência e pequeno peso, são utilizadas em muitos rolamentos rígidos de esferas, rolamentos autocompensadores de rolos, além de serem encontrados na maioria dos rolamentos de rolos cônicos. Elas passam por um processo de endurecimento e tratamento superficial a fim de reduzir o atrito e o desgaste. A opção por gaiolas usinadas em aço é feita quando pode ocorrer um quebra súbita da gaiola de latão, ou para rolamentos grandes. Para que essas gaiolas usinadas em aço apresentem melhores propriedades de deslizamento e resistência ao desgaste, elas costumam ser endurecidas superficialmente por carbonitretação. Em relação a temperatura de trabalho, essas gaiolas podem ser utilizadas em aplicações de até 300ºC. Além disso, lubrificantes com óleo base mineral ou sintético normalmente utilizados para lubrificação de rolamentos não atacam seu material, como também os solventes orgânicos usados na lavagem. Porém a presença de água traz o risco de corrosão. Gaiolas de latão Em alguns rolamentos pequenos e médios são usadas gaiolas prensadas de latão, mas a maioria delas é usinada em material fundido ou forjado. Esse tipo de gaiola não deve ser utilizado em temperaturas de trabalho acima de 300 C. Deve se evitar o uso de agentes de limpeza alcalinos, e principalmente, de amônia (de refrigeração) que provoca craqueamento no latão, devendo se, para esse caso, utilizar gaiolas usinadas de aço. Ao contrário disso, elas não são atacadas pela maioria dos lubrificantes utilizados em rolamentos, incluindo graxas e óleos sintéticos, e sua lavagem pode ser feita com solventes orgânicos comuns. 66

29 Prefixos e Sufixos A designação completa de um rolamento, componente ou acessório de rolamento consiste de uma designação básica e pode incluir uma ou mais designações suplementares. As designações suplementares são localizadas em frente (prefixo), ou após (sufixo) a designação básica. Os prefixos indicam componentes do rolamento. Os sufixos são utilizados para identificar características de construção dos rolamentos. Prefixos R Rolamento separável sem o anel externo removível interno ou externo Exemplos: RNU 205 anel externo com conjunto de gaiola e rolos de um rolamento de rolos cilíndricos NU 205. Sufixos PLB Características Gerais E Execução reforçada K Furo cônico, conicidade de 1:12 no diâmetro interno K30 Furo cônico, conicidade de 1:30 no diâmetro interno N Ranhura para anel de retenção no anel externo NR Ranhura para anel de retenção no anel externo com anel de retenção RS Placa de vedação com contato em borracha sintética reforçada com alma de aço em um dos lados do rolamento 2RS Duas placas de vedação RS em ambos os lados do rolamento Z Placa de proteção (sem contato) em um dos lados do rolamento 2Z Placas Z em ambos os lados dos rolamentos ZN Placa Z em um dos lados do rolamento e ranhura para anel de retenção no anel externo no lado oposto 2ZN Placas Z em ambos os lados do rolamento e ranhura para anel de retenção ZNR Placa Z em um dos lados do rolamento e ranhura com anel de retenção do lado oposto 2ZNR Placas Z em ambos os lados do rolamento e ranhura com anel de retenção 67

30 Folga interna C1 Folga menor que C2 C2 Folga menor que a Normal C3 Folga maior que a Normal C4 Folga Maior que C3 C5 Folga maior que C4 Gaiola Sem sufixo gaiola prensada em aço TV Gaiola moldada de poliamida reforçada com fibra de vidro MB Gaiola usinada em latão M Gaiola usinada em latão para rolamentos de contato angular H Gaiola de Celeron V Sem gaiola Rolamentos de contato angular A ângulo de contato de 30º B ângulo de contato de 40º C ângulo de contato de 15º A5 ângulo de contato de 25º BCBP6 rolamentos para montagem universal em pares com precisão P6 BCBP5 rolamentos para montagem universal em pares com precisão P5. Rolamentos Autocompensadores de rolos para Peneira Vibratória VA15 para rolamentos com diâmetro interno de até 70 mm VA45 para rolamentos com diâmetro interno acima de 70 mm Relubrificação W33 Ranhura com três furos no anel externo para relubrificação. Precisão P4 Precisão dimensional e de giro 4 de acordo com norma DIN (ABEC 7 norma AFBMA) mais preciso que P5 P5 Precisão dimensional e de giro 5 de acordo com norma DIN (ABEC 5 norma AFBMA) mais preciso que P6 P6 Precisão dimensional e de giro 6 de acordo com norma DIN (ABEC 3 norma AFBMA) mais preciso que Classe 0 ou Normal. Q5 Sufixo utilizado em rolamentos de rolos cilíndricos, especiais para motores elétricos, precisão dimensional e de giro de acordo com P6, excepcionalmente silencioso. Temperatura de Trabalho Sem sufixo rolamentos com tratamento térmico para limites de temperatura de 150º C, desde que não sejam com gaiola de poliamida ou vedados. S2 com tratamento térmico para limites de temperatura de 200º C, desde que não sejam com gaiola de poliamida ou vedados. S3 com tratamento térmico para limites de temperatura de 250º C, desde que não sejam com gaiola de poliamida ou vedados. Demais sufixos são provenientes de rolamentos especiais com numeração de desenho. 68