Três famílias, uma árvore de decisão
Todo rolamento de um catálogo pertence a uma de três famílias. Os rolamentos de esferas transmitem a carga por contato pontual entre esferas de aço ou cerâmica e as pistas. Os rolamentos de rolos usam cilindros, cones, barris ou agulhas finas que tocam as pistas ao longo de uma linha. Os mancais de deslizamento não têm nenhum elemento rolante; o eixo desliza sobre uma bucha, um revestimento de polímero ou uma película de óleo.
Dentro de cada família, a geometria das pistas e a direção do contato determinam as cargas que o rolamento pode suportar. Em vez de decorar dezenas de nomes, é mais rápido trabalhar da aplicação para trás. As quatro perguntas abaixo cobrem a maioria das seleções reais.
Pergunta 1: em que direção a carga atua?
A carga radial empurra transversalmente ao eixo; a carga axial empurra ao longo dele. Muitos eixos sofrem as duas. O nome do tipo geralmente dá a resposta quando se conhece o padrão.
| Padrão de carga | Opção de esferas | Opção de rolos |
|---|---|---|
| Principalmente radial | Sulco profundo | Rolos cilíndricos |
| Radial mais axial em um sentido | Contato angular | Rolos cônicos |
| Somente axial | Axial de esferas | Axial de rolos |
| Radial pesada mais desalinhamento | Autocompensador de esferas (serviço leve) | Rolos autocompensadores |
Os rolamentos de esferas de sulco profundo são a exceção que confirma a regra: embora sejam classificados como radiais, o sulco profundo da pista permite que suportem carga axial moderada nos dois sentidos, e é por isso que são a escolha padrão para motores e eletrodomésticos.
Pergunta 2: qual a rotação e qual o peso da carga?
O contato pontual tem menos atrito e gera menos calor, de modo que os rolamentos de esferas toleram rotações mais altas. O contato linear distribui a carga por uma área maior, de modo que os rolamentos de rolos suportam mais no mesmo espaço. A orientação habitual vale para todo o catálogo: escolha um rolamento de esferas quando rotação, baixo ruído e baixo torque importam, e um rolamento de rolos quando carga, choque ou rigidez importam.
Vale acrescentar dois pontos. Primeiro, um rolamento de rolos com carga muito leve pode patinar em vez de rolar, o que danifica a pista; um rolamento de esferas é mais tolerante com cargas baixas. Segundo, as capacidades de rotação e de carga são publicadas pelo fornecedor para cada designação. Não as citamos em artigos gerais porque dependem do tamanho, da gaiola, do lubrificante e da classe de tolerância; por isso, peça os valores da ficha técnica ao solicitar uma cotação.
Pergunta 3: o eixo consegue permanecer alinhado?
Os rolamentos de rolagem são projetados para um eixo que fica em esquadro com o seu alojamento. Um eixo longo que flete sob carga, ou dois alojamentos parafusados a uma estrutura que se deforma, tirarão o rolamento do alinhamento. Um rolamento padrão de sulco profundo ou de rolos cilíndricos tolera apenas um pequeno ângulo antes que surjam ruído e calor.
Se o desalinhamento for inevitável, especifique um rolamento com pista externa esférica: autocompensador de esferas, de rolos autocompensadores, ou uma unidade com alojamento com superfície externa esférica que oscila em seu assento. Roletes de transportadores, eixos agrícolas e longas linhas de transmissão são aplicações típicas desses projetos.
Pergunta 4: quanto espaço existe?
O espaço muitas vezes decide a escolha antes da carga. Um rolamento de agulhas tem uma seção radial muito pequena, de modo que cabe onde um rolamento de esferas não caberia. Um rolamento axial é fino no sentido axial. Um rolamento miniatura tem furo inferior a cerca de 10 mm, para instrumentos e pequenos motores. Uma bucha lisa ocupa ainda menos espaço radial e pode ser prensada diretamente em um furo.
- Pouco espaço radial: rolamento de agulhas ou bucha lisa.
- Pouco espaço axial: axial de agulhas ou rolamento de esferas de seção fina.
- Eixo pequeno: rolamento miniatura.
- Fixação em estrutura sem alojamento usinado: unidade com alojamento.
Onde entram os mancais de deslizamento
Os mancais de deslizamento costumam ser deixados de lado nas comparações de catálogo, mas resolvem problemas que os rolamentos de rolagem não resolvem. Eles lidam bem com oscilação lenta, carga de choque, sujeira e umidade, e buchas compostas ou de bronze podem trabalhar sem graxa. Seus pontos fracos são o maior atrito na partida e a necessidade de uma superfície de eixo corretamente acabada. Se o movimento é um balanço curto e não uma rotação contínua, um mancal liso ou um mancal liso esférico geralmente é uma resposta melhor que um rolamento de esferas. As compensações são tratadas em rolamentos de rolagem versus mancais de deslizamento.
Erros de seleção que mais vemos
A maioria das escolhas erradas vem de uma lista curta de hábitos, que são fáceis de evitar depois de nomeados.
- Copiar a peça antiga sem verificar por que ela falhou. Se um rolamento de sulco profundo falha repetidamente em uma caixa de engrenagens, trocá-lo por outro de sulco profundo repete o problema. O padrão de dano geralmente aponta para outra família, como um par de rolos cônicos que suporta corretamente a componente axial.
- Escolher apenas pelo furo. Muitas famílias compartilham o mesmo furo, mas uma arruela axial, um rolamento de sulco profundo e um rolamento de rolos cilíndricos em um eixo de 25 mm se comportam de maneira muito diferente sob carga. O furo indica o que cabe no eixo, não o que o rolamento é capaz de fazer.
- Ignorar a montagem. Rolamentos separáveis, como os de rolos cônicos e cilíndricos, são convenientes para ajustes prensados em eixos pesados, enquanto os rolamentos de esferas não separáveis combinam com linhas de montagem simples. Verifique como a unidade será instalada e removida antes de definir o tipo.
- Misturar capacidades de rotação e de carga. Uma alta capacidade de carga não implica alta capacidade de rotação. Leia as duas na ficha técnica da designação exata, da gaiola e do lubrificante.
Para compradores que adquirem para várias máquinas, o resultado prático é uma lista interna curta de tipos preferidos, cada um vinculado a uma faixa de designações padrão. Essa lista agiliza as cotações e mantém o estoque administrável, e a mesa pode então agrupar pedidos entre várias fábricas parceiras, em vez de começar do zero a cada vez.
Transformando a resposta em uma consulta
Com a família e a linha definidas, restrinja a escolha a uma designação. Peças existentes podem ser lidas no rolamento antigo; projetos novos começam pelo diâmetro do eixo e pela série. A tabela de dimensões mostra o furo, o diâmetro externo e a largura nominais ISO. Depois, acrescente os detalhes que alteram o fornecimento: tipo de vedação, folga interna, classe de tolerância, gaiola e graxa. A mesa então seleciona as fábricas parceiras para o MOQ de referência e o prazo de entrega indicados na página MOQ e prazo de entrega, confirmados por escrito para cada programa.