Diferentes tipos de rolamentos
O rolamento é um dos principais componentes de diversas máquinas e atende a diversos setores, desde o automotivo até o de petróleo e gás, da manufatura à aeroespacial. Com o tempo, a lista de diferentes tipos de rolamentos cresceu e agora pode ser amplamente classificada como rolamentos lisos, de esferas, de rolos e para fins especiais.
Cada uma dessas categorias possui uma longa lista de versões diferentes, cada uma projetada para circunstâncias específicas. Uma grande variedade de produtos geralmente representa um desafio de escolha para muitos revendedores, revendedores e usuários finais.
Comprar com foco em pontos importantes como velocidade, condições de trabalho, requisitos de carga e considerações de desalinhamento pode ajudar a aumentar o sucesso de usinagem CNC projetos. Todos esses pontos e outros foram abordados nesta cobertura sobre diferentes tipos de rolamentos.
Continue lendo para mais informações.
O que é um rolamento?
Um rolamento em uma configuração
Um rolamento é um componente mecânico incorporado em sistemas mecânicos para desempenhar diferentes funções, mas principalmente para suavizar e simplificar o movimento ou a rotação. Ele faz isso por meio da transferência de força e movimento, seja direta (rolamento de contato) ou indiretamente (rolamento sem contato) com a fonte da força ou movimento.
Os componentes fundamentais do rolamento são:
- Anel interno e pista de corrida
- Anel externo e pista de corrida
- Elementos rolantes
- Gaiola
Partes de um rolamento
O anel interno é o menor e repousa sobre o eixo. Para rolamentos de esferas, este anel tem uma pista com ranhura, enquanto para rolamentos de rolos, é plano. O mesmo desenho da pista está no anel externo, mas voltado para o centro do rolamento.
Os rolamentos giram suavemente devido à presença de esferas ou rolos que se movem entre os anéis externo e interno. Esses componentes de rolamento são mais conhecidos como elementos rolantes.
Como essas peças respondem pela maior parte do atrito, elas devem ser projetadas e fabricadas com maestria. A qualidade da superfície e a simetria dos elementos rolantes devem ser perfeitas para aprimorar o desempenho e minimizar a geração de calor e ruído.
Quando o gaiola adicionado ao conjunto, forma-se um rolamento completo. Sua principal função é garantir que os elementos rolantes permaneçam em seus lugares.
Qual é a função de um rolamento?
Os rolamentos são fundamentais para o funcionamento suave, eficiente e seguro das máquinas, aumentando a eficiência mecânica e controlando o movimento. Embora a função principal, e com a qual a maioria das pessoas se identifica, seja a redução do atrito, esses componentes mecânicos são úteis de diversas maneiras.
Eles suportam cargas, distribuem cargas e dissipam calor para uma operação segura das máquinas.
Suporte e distribuição de cargas
Os rolamentos são normalmente fixados em Cambota montagens e outros eixos para suportar cargas, por exemplo, no eixo do motor de um carro. Como o rolamento suporta a carga, o eixo pode girar suavemente.
Tipos de cargas em um rolamento
Reduzindo o atrito
Esta é a função mais reconhecível do rolamento. Onde quer que os rolamentos sejam usados, seja no conjunto de válvulas do válvulas do motor do carro, o trem de pouso de uma aeronave, a roda de um carro ou os braços robóticos em uma instalação médica, eles substituem o movimento de deslizamento pelo movimento de rolamento.
Isso reduz efetivamente o atrito entre as peças móveis. Em outras palavras, os rolamentos que listaremos aqui proporcionam movimento rotativo ou linear aprimorado em um eixo fixo.
Minimizando o desgaste
Os rolamentos, ao suportarem o peso e o movimento, podem reduzir significativamente o desgaste das peças móveis. Os rolamentos proporcionam uma superfície lisa para a interação das forças opostas. Além de aumentar a durabilidade dessas peças, isso também minimiza os custos de manutenção.
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Categorização de diferentes tipos de rolamentos
Os rolamentos provavelmente se enquadram nas classes de rolamentos lisos, rolamentos de esferas, rolamentos de rolos, rolamentos montados e rolamentos para fins especiais. Uma maneira útil de analisar os diferentes tipos de rolamentos é categorizar esses componentes mecânicos de forma ampla, com base em seu design e função, independentemente do setor em que você se concentra.
As propriedades de movimento, aplicações e tipo de carga ideal para cada um desses tipos de rolamentos são distintos, portanto, vale a pena explorar suas características.
Tipo de rolamento 1: rolamento liso
O mancal liso é o tipo mais básico e popular, conhecido por sua simplicidade e versatilidade. O mecanismo é simples: as superfícies deslizam umas contra as outras com a ajuda de lubrificação.
Rolamento liso
Ao contrário de outras opções, como rolamentos de rolos e de esferas, os mancais de deslizamento não possuem partes móveis. Em vez disso, possuem um design de encaixe por pressão, com o rolamento e a parte móvel em contato direto. Sua natureza livre de manutenção é adequada para aplicações que priorizam durabilidade e baixo custo de operação, por exemplo, em Árvores de cames.
Existem vários tipos de mancais de deslizamento, incluindo mancais de deslizamento e mancais de flange.
Tipo de rolamento 2: Rolamento de esferas
Os rolamentos de esferas, parte dos rolamentos de elementos rolantes, são caracterizados por componentes esféricos de rolamento, que permitem ao dispositivo mecânico lidar eficazmente com cargas axiais e radiais. Esta classe inclui projetos como rolamentos de esferas de contato angular, rolamentos rígidos de esferas, rolamentos autocompensadores de esferas e rolamentos axiais de esferas.
Rolamentos de esferas de contato angular
Rolamentos de esferas de contato angular são projetados para lidar com cargas axiais significativas. As pistas desses rolamentos são inclinadas na direção axial, criando um ângulo de contato inclinado entre a esfera e as pistas.
Rolamentos de esferas de contato angular
Rolamentos rígidos de esferas
Esses rolamentos de esferas apresentam anéis externo e interno com ranhuras profundas que permitem que as esferas suportem cargas axiais e radiais. Esses tipos de rolamentos são comuns em aplicações de alta velocidade, como, por exemplo, partidas de automóveis, fusos CNC de alta precisão e serras rotativas.
Rolamentos autocompensadores de esferas
Este tipo de rolamento de esferas foi projetado para minimizar o atrito e suportar cargas em eixos com desalinhamento de três graus. Seja esse desalinhamento dinâmico ou axial, esses rolamentos ainda são aplicáveis.
Com sua capacidade de autoajuste, esses rolamentos são úteis em carregadeiras, geradores, bombas e máquinas semelhantes.
Rolamentos axiais de esferas
A aplicação específica dos mancais de encosto é suportar cargas axiais em um eixo, evitando o empuxo axial do eixo. Esses mancais não são ideais para suportar cargas radiais, pois são projetados exclusivamente para cargas axiais.
Rolamento axial de esferas
Você pode encontrar esses componentes em fusos de máquinas-ferramentas, embreagens automotivas e caixas de direção, entre outras aplicações.
Tipo de rolamento 3: Rolamento de rolos
Entre os tipos de rolamentos de rolos, as peças mais distintas são os rolos cilíndricos, projetados para suportar cargas incríveis. Nessa categoria de rolamentos de elementos rolantes, temos opções como rolamentos de rolos cilíndricos, rolamentos de rolos de agulhas, rolamentos de rolos esféricos e rolamentos de rolos cônicos.
Rolamentos de Rolos Cilíndricos
Os rolamentos de rolos cilíndricos compreendem rolos cilíndricos dentro das pistas. Seu contato linear com os anéis melhora a distribuição da carga em uma grande área. Esses rolamentos são comuns em aplicações com cargas radiais significativas, por exemplo, em automóveis. eixo de transmissãose motores elétricos.
Tipos de rolamentos de agulha
Rolamento de agulhas
Este tipo contém rolamentos finos e longos dispostos na carcaça. As extremidades desses rolamentos podem ser cônicas ou hemisféricas. O design é excelente para superar altas cargas radiais em motores de dois tempos, alimentadores de rosca em máquinas têxteis e servomotores para robôs industriais, entre outros.
Rolamentos de rolos esféricos
Estes são os rolamentos perfeitos para cargas radiais significativas e algumas axiais. Eles vêm com rolos esféricos projetados para acomodar desalinhamentos angulares. Você encontrará esses tipos de rolamentos em eixos de turbinas eólicas, máquinas de mineração e laminadores.
Rolamentos de rolos cônicos
Como se pode deduzir pelo nome, esses tipos de rolamentos de rolos apresentam rolos cônicos cujos eixos de rotação convergem. Populares em aplicações automotivas, esses rolamentos suportam cargas radiais e axiais.
rolamento de rolos cónicos
Tipo de rolamento 4: Rolamento de uso especial
As duas primeiras categorias de rolamentos já discutidas são consideradas padrão e, portanto, são as mais comuns em aplicações relacionadas a Serviços de usinagem CNC. No entanto, há casos em que esses componentes mecânicos podem ser inadequados – limites dimensionais muito rígidos, condições de trabalho extremas, requisitos de carga exclusivos, etc.
Nesses casos, existem rolamentos especiais. Eles estão disponíveis em três tipos principais: rolamentos de ar, rolamentos lineares e rolamentos magnéticos.
Rolamentos de ar
Rolamento de ar
Os rolamentos também podem ser chamados de rolamentos aerodinâmicos ou aerostáticos porque seu projeto é baseado no conceito de uma fina película de ar suportando a carga em vez do contato direto padrão entre Peças CNC.
Esses componentes são conhecidos pela baixa vibração e excelente precisão rotacional, propriedades essenciais em aplicações como Máquinas de Medição por Coordenadas (CMMs) e microusinagem.
Rolamentos linear
Este é outro tipo exclusivo de rolamento, extremamente popular para aplicações de movimento linear. Esses rolamentos são definidos pelo movimento em linha reta, geralmente em eixos ou trilhos, e utilizam rolamentos de esferas recirculantes.
chumaceira linear
Rolamentos Magnéticos
São rolamentos que suportam cargas e garantem movimento ou rotação suaves por meio de forças magnéticas. A configuração desses rolamentos pode ser 100% magnética ou conter configurações de rolamentos convencionais. Embora existam muitas variedades desses rolamentos, os Rolamentos Magnéticos Ativos (AMBs) são os mais amplamente utilizados.
Rolamentos Fluidos
Mancais de fluido são uma classe especial de mancais que utilizam uma fina camada de fluido lubrificante. Esses mancais, que dependem principalmente de óleo, estão presentes em aplicações como satélites, geradores de energia, turbinas a gás, além das indústrias automotiva e aeroespacial.
Rolamento fluido
Tipo de rolamento 5: rolamentos montados
Rolamentos montados, ou unidades de rolamento, vêm pré-montados, completos com uma caixa de rolamento. São projetados para facilitar a instalação e a manutenção, e suas caixas são geralmente feitas de aço inoxidável ou ferro fundido.
Versões populares de rolamentos montados são bloco de flange, rolamento de gancho e bloco de descanso.
Rolamento de flange
Rolamento de flange
Este tipo de rolamento montado apresenta um inserto de esferas e uma carcaça flangeada. Sua carcaça não é importante apenas para a montagem, mas também para proteger o rolamento contra contaminantes durante o uso em HVAC, movimentação de materiais e aplicações relacionadas.
Rolamento de cabide
Rolamento de gancho
Fiel ao seu nome, o rolamento suspensor é projetado para ser fixado em conjuntos de eixos de transmissão, especialmente em aplicações aeroespaciais e automotivas. É mais comumente combinado com conjuntos de parafusos.
Rolamento de bloco de almofadas
mancal
Os furos de montagem do mancal de rolamento montado tipo mancal são perpendiculares ao eixo. O design robusto do mancal, feito de aço prensado e ferro fundido, é perfeito para aplicações industriais.
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Como escolher diferentes tipos de rolamentos
A escolha de um rolamento afeta o desempenho e a durabilidade das máquinas. Portanto, faz sentido analisar todos os fatores antes de decidir que tipo de rolamento fornecer ou usar.
Considerando todas as opções que descrevemos acima, fatores como condições operacionais, natureza da carga, precisão e rigidez são importantes no processo de seleção.
Faixa de velocidade
A velocidade de rotação ou movimento é um fator crítico para todos os tipos de rolamentos. Um rolamento projetado para altas velocidades geralmente é projetado com materiais, formas e orientação correspondentes. Geralmente, os rolamentos de rolos são para aplicações mais lentas, enquanto os rolamentos de esferas podem suportar aplicações de alta velocidade.
Condições de trabalho
As condições de trabalho referem-se a todos os elementos, climáticos e artificiais, que podem afetar o desempenho do rolamento. O rolamento é capaz de funcionar perfeitamente na presença de calor, sujeira, vibrações, umidade e similares?
A temperatura, por exemplo, pode alterar as propriedades do material e a eficácia da lubrificação. Um rolamento para uso em ambientes de alta temperatura deve ser projetado para suportar essa condição.
Tolerância ao desalinhamento
Em muitos casos, o rolamento é exposto a componentes desalinhados. Nesse caso, a tolerância do rolamento a tais situações é importante. Mesmo onde há eixo do motor Desvios, o rolamento deve funcionar perfeitamente. Considere o uso de rolamentos autocompensadores de rolos para obter o melhor desempenho em configurações desalinhadas.
Requisitos de carregamento
A quantidade de carga e sua direção são considerações importantes para os tipos e usos dos rolamentos. Este componente deve suportar tanto as forças radiais quanto as axiais correspondentes. Rolamentos cônicos são excelentes para lidar com cargas axiais, enquanto rolamentos de rolos lidam com grandes cargas radiais de forma excelente.
Leitura adicional: Interiores e fabricação de carros personalizados, Materiais e fabricação de interiores de carros personalizados
Conclusão
Se existe uma lista de heróis anônimos da maquinaria, os diferentes tipos de rolamentos estão nela. Os sistemas de funcionamento suave com eficiência superior em componentes aeroespaciais, máquinas industriais e bens de consumo, entre tantas outras aplicações, devem isso a esses poderosos.
Na Boda, reconhecemos a essência de ter o tipo certo de rolamento para cada aplicação. Possuímos profundo conhecimento em usinagem de precisão CNC, o que garante o desempenho ideal de rolamentos e outros componentes.
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