Você já se perguntou como a menor folga em uma máquina pode melhorar ou prejudicar seu desempenho? Este artigo aborda a folga do rolamento, o espaço pequeno, mas crucial, que afeta a vida útil, a temperatura, o ruído e a vibração de uma máquina. Saiba como a compreensão da folga radial e axial pode otimizar a eficiência e a durabilidade de seu maquinário.
A folga do rolamento, também conhecida como folga do rolamento, refere-se ao movimento radial ou axial de um rolamento antes de ser instalado em um eixo ou em um alojamento de rolamento. Um anel do rolamento é fixo, e o rolamento pode se mover em direção ao lado que não está fixado.
Esse movimento é normalmente classificado em folga radial e folga axial. A folga operacional de um rolamento durante seu uso influencia significativamente sua vida útil, o aumento da temperatura, o ruído e as características de vibração.
Quando um rolamento que suporta carga radial não é pré-carregado, sua folga radial G é definida como a distância radial média produzida quando o anel externo, sem condições de carga externa, se move da posição limite excêntrica de um lado para a posição extrema oposta.
Para um rolamento capaz de suportar carga axial bidirecional e sem pré-carga, sua folga axial interna G é definida como a distância axial média produzida quando um anel, sem condições de carga externa, se move da posição limite axial de um lado para a posição extrema oposta.
Tolerância permitida para o pescoço do eixo redondeza
| Eixo recém-usinado | Eixo antigo não processado | ||||
| Diâmetro do rolamento (mm) | Alta velocidade acima de 1.000 rpm | Baixa velocidade abaixo de 1.000 rpm | Diâmetro do rolamento (mm) | Alta velocidade acima de 1.000 rpm | Baixa velocidade abaixo de 1.000 rpm |
| 50~70 | 0.01 | 0.03 | 50~70 | 0.03 | 0.05 |
| 70~150 | 0.02 | 0.04 | 70~150 | 0.04 | 0.06 |
Valor máximo de desgaste permitido para rolamentos
| Diâmetro do rolamento (mm) | Folga radial (mm) | Folga axial (mm) |
| Menos de 30 | 4D/1000 | 0.2 |
| 35 a 70 | 3.5D/1000 | 0.3 |
| 75 a 100 | 3D/1000 | 0.3 |
| Acima de 100 | Não superior a 0,3 | 0.3 |
Nota: D - Diâmetro interno do rolamento ou diâmetro do pescoço do eixo
Padrão para folga radial original de rolamentos novos
| Diâmetro nominal do rolamento (mm) | Rolamento autocompensador de rolos de uma carreira (roscas) | Rolamento de rolos cilíndricos curtos de uma carreira (roscas) | Rolamento autocompensador de rolos de duas carreiras (roscas) | Aplicar carga radial (em MPa) durante a medição. | O valor de desgaste permitido após o uso é (em roscas). | ||||
| Excedendo | Para | Mínimo | Máximo | Mínimo | Máximo | Mínimo | Máximo | ||
| 18 | 24 | 1.0 | 2.4 | 0.5 | 10 | ||||
| 24 | 30 | 1.0 | 2.4 | 0.5 | |||||
| 30 | 40 | 1.2 | 2.6 | 1.0 | 20 | ||||
| 40 | 50 | 1.2 | 2.9 | 2.0 | 5.5 | 1.0 | |||
| 50 | 65 | 1.3 | 3.3 | 2.5 | 6.5 | 1.0 | 20 | ||
| 65 | 80 | 1.4 | 3.4 | 3.0 | 7.0 | 5.0 | 8.0 | 1.0 | |
| 80 | 100 | 1.6 | 4.0 | 3.5 | 8.0 | 6.0 | 10.0 | 1.0 | |
| 100 | 120 | 2.0 | 4.6 | 4.0 | 9.0 | 1.5 | |||
| 120 | 140 | 2.3 | 5.3 | 4.5 | 10.0 | 1.5 | 30 | ||
O movimento máximo de um anel de um rolamento fixo e o outro anel capaz de se mover na direção radial ou axial é a folga do rolamento. Na maioria dos casos, quanto maior for a folga radial do rolamento, maior será a folga axial.
De acordo com o estado do rolamento, a folga pode ser dividida em: folga original, folga de instalação e folga de trabalho.
A folga de instalação afeta diretamente a operação normal dos rolamentos.
Uma folga muito pequena pode levar a um aumento maior da temperatura dos rolamentos ou até mesmo fazer com que o corpo rolante fique preso; se a folga for muito grande, pode causar vibração significativa no equipamento e gerar muito ruído.
Liberação original:
É a folga quando o rolamento está em um estado livre antes da instalação, geralmente determinada durante o processamento e a montagem.
Folga para instalação:
Também conhecida como folga de correspondência, é a folga quando o rolamento é montado com o eixo ou assento do rolamento, mas ainda não começou a funcionar. A folga de instalação geralmente é menor do que a folga original, principalmente porque o anel interno do rolamento se expande ou o anel externo se reduz após a instalação.
Autorização de trabalho:
Essa é a folga quando o rolamento está em operação. Durante a operação, o rolamento reduzirá a folga devido ao aumento da temperatura e à expansão térmica do anel interno, e aumentará a folga devido à deformação elástica da posição de contato do corpo rolante e da pista sob carga.
Padrões de referência para a montagem do rolamento do motor
| Tipo de rolamento | Diâmetro interno do rolamento e método de ajuste do eixo com tolerância | |||||
| Diâmetro interno nominal do rolamento (mm) | Tolerância permitida do diâmetro interno do rolamento (milímetros) | Tolerância permitida do eixo (milímetros) | Método de ajuste | Valor de interferência do ajuste do pescoço do eixo e do anel interno do rolamento (diferença entre o diâmetro do eixo e o diâmetro interno real do rolamento) (milímetros) | ||
| Excedendo | Para | |||||
| Rolamento radial de esferas de uma carreira | <18 | 0-1.00 | 0.2 | gb | +1~+2 | |
| 18 | 30 | 0-1.00 | 0.2 | gb | +1~+2 | |
| 30 | 50 | 0-1.20 | 1 | gb | +2~+3 | |
| 50 | 80 | 0-1.50 | 1.2 | gb | +2~+3 | |
| 80 | 120 | 0-2.00 | 1.3 | gb | +3~+5 | |
| 120 | 180 | 0-2.5 | +1.9（+2.8）+0.3（+1.2） | gb | +4~+7 | |
| Rolamento de rolos cilíndricos de uma carreira | 30 | 50 | 0-1.20 | 2.9 | gb | +1~+3 |
| 50 | 80 | 0-1.50 | 3.4 | gb | +2~+4 | |
| 80 | 120 | 0-2.00 | +2.8（+3.5）+1.2（+1.2） | gb | +4~+6 | |
| 120 | 180 | 0-2.5 | 9.2 | gb | +4~+7 | |
| Rolamento autocompensador de rolos de duas carreiras | gb | |||||
| Diâmetro externo do rolamento e método de ajuste da tampa da extremidade do alojamento com tolerância | |||||
| Diâmetro externo nominal do rolamento | Tolerância permitida do diâmetro externo do rolamento (milímetros) | Tolerância permitida da tampa da extremidade do alojamento (milímetros) | Método de ajuste | Folga entre o anel externo do rolamento e o furo da tampa da extremidade do alojamento (milímetros) | |
| Excedendo | Para | ||||
| 18 | 30 | 0-0.90 | 0.9 | Gd | 0~3 |
| 30 | 50 | 0-1.10 | 1 | Gd | 0~3 |
| 50 | 80 | 0-1.30 | 1 | Gd | 0~3 |
| 80 | 120 | 0-1.50 | 1.1 | Gd | 0~3 |
| 120 | 160 | 0-2.50 | 1.3 | Gd | 0~3 |
| 180 | 260 | 0-3.50 | 1.2 | Gd | 0~3 |
| 260 | 315 | 0-3.50 | 1.7 | Gd | 0~3 |
| 80 | 120 | 0-1.5 | 1.1 | Gd | 0~3 |
| 120 | 180 | 0-2.5 | 1.3 | Gd | 0~3 |
| 180 | 260 | 0-3.5 | 1.4 | Gd | 0~3 |
| 260 | 315 | 0-3.5 | 1.7 | Gd | 0~3 |
| 120 | 180 | 0-2.5 | +2.7（+2.7）-1.4（0） | Gd | 0~3 |
Seleção da folga radial:
A folga radial de um rolamento deve ser escolhida com base nas condições específicas; menor não é necessariamente melhor. A folga radial dos rolamentos é dividida em cinco grupos. O grupo 0 é o grupo de folga radial de base padrão.
Os rolamentos do Grupo 0 são comumente aplicados em condições gerais de operação, temperaturas convencionais e ajustes de interferência usados com frequência. Os rolamentos com folgas radiais maiores são adequados para condições especiais de operação, como altas temperaturas, altas velocidades, baixo ruído e baixo atrito. Os rolamentos com folgas radiais ainda maiores são adequados para rolamentos de fuso de precisão e usos semelhantes.
| Folga axial do rolamento rígido de esferas | ||||||
| Ga=0,4w√ GrDw | （C3） | |||||
| Diâmetro interno nominal (d) | 0.4 | Gr | Dw | (Raiz quadrada) | Ga | Faixa |
| ≤30 | 0.4 | 8 | 3.5 | 0.08 | 0.032 | 0.02-0.05 |
| >30~50 | 0.4 | 27 | 4 | 0.1 | 0.04 | 0.03-0.06 |
| >50~80 | 0.4 | 38 | 5 | 0.14 | 0.056 | 0.05-0.08 |
| >80~100 | 0.4 | 51 | 7 | 0.19 | 0.076 | 0.07-0.10 |
| >100~120 | 0.4 | 61 | 8.5 | 0.23 | 0.092 | 0.09-0.12 |
| >120~140 | 0.4 | 68.5 | 9 | 0.25 | 0.1 | 0.10-0.14 |
Seleção da folga axial:
Para rolamentos rígidos de esferas e rolamentos de rolos cônicos, quando são montados frente a frente ou costas com costas, a folga interna ou a pré-carga normalmente requer a determinação da posição axial de uma luva, e os requisitos de desempenho e operação da configuração do rolamento devem ser considerados.
A folga axial e a folga radial desses tipos de rolamentos geralmente só precisa satisfazer um desses valores.
A seleção da folga radial para rolamentos é crucial, pois é um dos fatores críticos que determinam se os rolamentos podem funcionar adequadamente.
A seleção adequada da folga radial pode garantir a distribuição razoável de cargas entre os corpos rolantes do rolamento. Ela pode limitar o deslocamento axial e radial do eixo (ou da caixa), garantir a precisão rotacional do eixo e permitir que o rolamento opere sob determinadas temperaturas, reduzindo a vibração e o ruído. Isso é vantajoso para melhorar a vida útil dos rolamentos.
A diferença entre a folga teórica e a folga gerada pelo ajuste de interferência da carcaça ou do eixo com o rolamento após a expansão ou retração do colar instalado é chamada de "folga de instalação".
Ao somar ou subtrair as alterações dimensionais acumuladas devido às variações térmicas no interior do rolamento, ela é chamada de "folga operacional".
A folga operacional refere-se à folga existente quando o rolamento é montado em uma máquina e é submetido a carga e rotação. A folga efetiva mais a deformação elástica gerada pelas cargas do rolamento é conhecida como "folga operacional".
Conforme mostrado na Figura 2, o rolamento tem a maior vida útil à fadiga quando a folga operacional é marginalmente negativa. Entretanto, à medida que a folga negativa aumenta, a vida útil à fadiga do rolamento diminui consideravelmente.
Portanto, ao selecionar a folga para os rolamentos, geralmente é adequado ter um valor ligeiramente positivo ou zero para a folga operacional.
Ao selecionar a folga radial para os rolamentos, os seguintes fatores devem ser levados em consideração:
Com base na experiência, a folga operacional ideal para rolamentos de esferas é próxima de zero, enquanto os rolamentos de rolos devem manter uma pequena quantidade de folga operacional.
Em componentes que exigem boa rigidez de suporte, os rolamentos podem permitir uma certa quantidade de pré-carga.
Em condições normais de trabalho, recomenda-se escolher primeiro o componente básico para obter uma folga operacional adequada para o rolamento. Se o componente básico não atender aos requisitos, deverá ser escolhido um componente auxiliar.
O componente auxiliar de folga radial grande é adequado para rolamentos com ajuste de interferência entre o rolamento e o eixo ou o alojamento. O componente auxiliar de folga radial pequena é adequado para aplicações que exigem alta precisão rotacional, controle rigoroso do deslocamento axial da caixa e redução de ruído e vibração.
Além disso, para melhorar a rigidez do rolamento ou reduzir o ruído, a folga operacional deve ser reduzida ainda mais, enquanto que, para levar em conta o aumento severo da temperatura do rolamento, a folga operacional deve ser aumentada ainda mais. Deve-se realizar uma análise específica com base nas condições de uso.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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