O que uma esfera de rolamento deve fazer
Uma esfera de rolamento é uma esfera endurecida e polida que rola entre duas pistas sob alta tensão de contato, milhões de vezes. Deve ser redonda com um desvio muito pequeno, uniforme em tamanho em todo o lote, lisa na superfície e livre de defeitos internos. A variação do tamanho das esferas dentro de um mesmo rolamento causa divisão desigual da carga, ruído e fadiga precoce, e é por isso que as esferas são fabricadas, classificadas e selecionadas conforme uma norma, a ISO 3290, e não apenas cortadas e polidas.
Entre os compradores de esferas estão montadores de rolamentos, reparadores e fabricantes de produtos que usam esferas de precisão sem um rolamento completo: corrediças de gavetas, guias, válvulas, bombas, peças de bicicleta e similares. A mesa as obtém como lotes classificados de fabricantes especializados.
Os graus ISO 3290 explicados
A ISO 3290 define os graus das esferas de aço para rolamentos, do mais fino, G3, até o G200 para usos gerais. O número é, de modo geral, uma medida do desvio permitido: um número menor significa uma esfera mais redonda, uma variação de diâmetro mais estreita dentro do lote e uma superfície mais lisa. A norma define limites para cada grau quanto a esfericidade, variação de diâmetro e rugosidade superficial, e os limites exatos vêm da própria norma, não desta página.
| Faixa de grau | Característica | Uso típico |
|---|---|---|
| G3, G5 | Maior precisão, lotes mais estreitos | Fusos de precisão, instrumentos, rolamentos de alta rotação |
| G10 | Alta precisão | Rolamentos silenciosos para motores, máquinas de precisão |
| G16 | Boa precisão | Rolamentos de uso geral em motores, eletrodomésticos |
| G25 | Comercial padrão | Máquinas em geral, rolamentos automotivos e agrícolas |
| G40 a G100 | Menor precisão | Rolamentos de baixa rotação ou não críticos, guias, válvulas |
| G200 | Esferas em geral | Aplicações fora de rolamentos: brinquedos, ferragens, peças de bicicleta |
A escolha do grau acompanha a classe de tolerância do rolamento. Um rolamento geral P0 costuma usar um grau diferente do de um rolamento de precisão P5, e um rolamento de motor voltado a um grupo de baixa vibração costuma usar um grau mais fino que o de um rolamento de máquina agrícola. A prática da planta deve ser confirmada na ficha técnica. Para as tolerâncias dos anéis, veja anéis de rolamento e tolerância e folga.
Materiais
- Aço cromo. O aço cromo de alto carbono GCr15, comparável ao AISI 52100 e ao 100Cr6, é o padrão para esferas de rolamento. É temperado em toda a seção e dá a melhor vida em fadiga pelo custo. Veja aço para rolamentos.
- Aço inoxidável (440C). Usado onde umidade, lavagem ou exposição corrosiva leve enferrujariam o aço cromo. Menor capacidade de carga que o aço cromo; veja rolamentos de aço inoxidável.
- Cerâmica. As esferas de nitreto de silício ou zircônia são mais leves, mais duras e eletricamente isolantes, e toleram alta rotação e lubrificação deficiente. Os rolamentos híbridos combinam esferas cerâmicas com anéis de aço. Veja rolamentos cerâmicos.
Outras esferas, como as de aço-carbono e de alumínio, são usadas fora dos rolamentos; informe o uso para que a mesa possa selecionar o caminho correto.
Tamanho da esfera e combinação com o rolamento
O diâmetro da esfera é definido pelo projeto do rolamento: o raio da canaleta da pista é ajustado à esfera, e a quantidade de esferas é definida pela gaiola. Substituir as esferas de um rolamento usado por outras de diâmetro ou grau diferente altera a folga interna e o contato, portanto os compradores de reparo devem medir as esferas originais e combinar o diâmetro nominal, o material e o grau. Os diâmetros das esferas são dados em milímetros ou em frações de polegada, e ambos são usados no mercado, portanto indique sempre a unidade. As dimensões nominais dos rolamentos estão na tabela de tamanhos; o tamanho da esfera para uma designação específica deve ser confirmado com o desenho da planta.
Onde as esferas são fabricadas
A fabricação de esferas de aço é um processo especializado e de volume: o fio ou a barra é recalcado em brutos, rebarbado, retificado, lapidado e polido em várias etapas, depois selecionado, inspecionado e embalado. A região de Liaocheng, em Shandong, próxima à base de peças para rolamentos de Linqing, é uma fonte reconhecida de esferas de aço para plantas de rolamentos de outros polos. A mesa associa o fabricante de esferas ao grau: uma planta forte em lotes G25 e G40 para rolamentos em geral não é automaticamente uma fonte de G10 ou mais fino. Mais sobre os polos.
Verificações do lote
- Diâmetro e variação de diâmetro dentro do lote, conforme o grau.
- Esfericidade e rugosidade superficial, amostradas e medidas.
- Dureza, tipicamente cerca de 58-65 HRC para esferas de aço cromo temperadas em toda a seção.
- Defeitos superficiais, verificados visualmente ou sob ampliação.
- Identificação do lote, proteção contra ferrugem e embalagem selada.
As esferas são embaladas em tambores ou sacos selados e oleados com o número do lote. Um lote não deve ser misturado com outro no mesmo rolamento, porque esferas de lotes diferentes podem diferir ligeiramente em tamanho. Veja ensaios e inspeção.
Pedido de esferas
As esferas são contadas em milhares ou por peso. Faixas de referência típicas: amostras de estoque em 3-7 dias úteis, prazos de lote muitas vezes de 25-45 dias, sujeitos a confirmação por escrito para cada programa. Informe o material, o diâmetro (métrico ou em polegadas), o grau e a quantidade anual pelo formulário de cotação, ou volte ao hub de componentes.