Os rolamentos autocompensadores de esferas sãorolamentos radiais de duas carreirascom uma pista esférica no anel externo e duas pistas de canal contínuo no anel interno. O centro de curvatura da pista do anel externo coincide com o centro do rolamento. Esta geometria permite que o anel interno, o conjunto de esferas e a gaiola girem livremente em torno do eixo do rolamento ecompensar o desalinhamento angularsem perda de precisão de corrida.
O projeto destina-se a aplicações onde a deflexão do eixo, erro de montagem ou distorção do alojamento não podem ser totalmente corrigidos durante a montagem. Em comparação com rolamentos rígidos de esferas de uma carreira, rolamentos autocompensadores de esferastolerar mais desalinhamento iniciale gerar menor tensão nas bordas dos corpos rolantes. Eles são comumente usados comoRolamentos Industriaisem equipamentos rotativos em geral, e também aparecem emRolamentos automotivospara acionamentos auxiliares eRolamento de motocicletamontagens onde são necessários tamanho compacto e tolerância de desalinhamento.
A BMT fornece três séries principais de rolamentos autocompensadores de esferas. A tabela abaixo fornece uma comparação geral. As dimensões específicas e as classificações de carga variam de acordo com o tamanho do furo e o tipo de gaiola.
OSéries 1200 e 2200têm uma seção transversal do anel externo mais larga do que a série 1300, o que lhes confere umamaior capacidade de cargapara um determinado furo. OSérie 1300é mais compacto e é frequentemente usado onde o espaço de instalação é limitado.
A função de auto-alinhamento vem dopista do anel externo esférico. Quando o eixo se inclina em relação ao alojamento, o anel interno e o conjunto esférico se alinham com o eixo enquanto o anel externo permanece fixo. Isso reduz o estresse interno causado porcarregamento de bordaem rolamentos rígidos de uma carreira.
As principais propriedades operacionais incluem:
Compensação de desalinhamentoaté aproximadamente3 graussob cargas leves, com capacidade reduzida em ângulos mais elevados
Menor atritodo que rolamentos de rolos cilíndricos ou de rolos cônicos comparáveis em rotação contínua
Capacidade de carga axial moderadaem ambas as direções devido às duas fileiras de bolas
Adequação paravelocidades relativamente altasquando usado com lubrificação adequada e tipo de gaiola
O ângulo de desalinhamento permitido depende da magnitude da carga. Com carga radial total, o ângulo é normalmente reduzido para1 a 1,5 graus. Para condições estáticas ou de velocidade lenta, um desalinhamento de até4 grauspode ser aceitável, mas isso deve ser confirmado com cálculos de aplicação.
O material da gaiola afetafaixa de temperatura, capacidade de velocidade e nível de ruído. A tabela a seguir lista as opções disponíveis para rolamentos autocompensadores de esferas BMT.
| Tipo de gaiola | Material | Faixa de temperatura | Principais características |
|---|---|---|---|
| Aço prensado | Aço laminado a frio | -40°C a +150°C | Opção padrão, boa resistência, adequada para a maioria das aplicações industriais |
| Poliamida (PA66-GF25) | Poliamida reforçada com fibra de vidro | -30°C a +120°C | Menor ruído, peso mais leve, não adequado para amônia ou alta temperatura |
| Latão usinado | Liga de latão | -40°C a +250°C | Maior velocidade e capacidade de temperatura, maior custo, usado para tamanhos maiores ou condições especiais |
Aço prensadoé a gaiola padrão para rolamentos das séries 1200 e 1300 em tamanhos normais.Gaiolas de poliamidaestão disponíveis para diâmetros de até aproximadamente60mmonde a redução do ruído é uma prioridade.Gaiolas de latãosão especificados para rolamentos maiores ou para aplicações com alta velocidade e temperatura elevada.
Os rolamentos autocompensadores de esferas são especificados para equipamentos ondeo desalinhamento não pode ser evitado. As aplicações comuns incluem:
Nessas máquinas, o rolamento é frequentemente montado em caixas soldadas ou aparafusadas a estruturas com precisão de usinagem limitada. O recurso de autocompensação evita que o rolamento se torne uma fonte de falha precoce quando a estrutura desviar sob carga.
Os rolamentos autocompensadores de esferas BMT são produzidos a partir deaço cromo alto carbonoequivalente aGCr15 ou AISI 52100. Os anéis são transformados em barra ou tubo e tratados termicamente até uma dureza superficial deHRC 60 a 64. A pista do anel externo esférico é retificada em equipamento de retificação esférico dedicado. As pistas do anel interno são retificadas em uma única configuração para garantir o paralelismo e a posição da ranhura.
As seguintes inspeções são realizadas em cada lote de produção:
Os registros são mantidos pornúmero do lote. Se um rolamento for devolvido para análise, o número do lote permitirá que a BMT rastreie o lote do material, a carga do tratamento térmico e os resultados finais da inspeção.
Ao selecionar um rolamento autocompensador de esferas, os seguintes parâmetros devem ser fornecidos:
Com base nessas informações, o BMT pode recomendar umsérie, tipo de gaiola, configuração de vedação e folga interna. Para condições de alto desalinhamento, a classificação de carga deve ser reduzida de acordo. Um método de cálculo simplificado utiliza um fator de desalinhamento que reduz a classificação de carga dinâmica básica em até50%no ângulo máximo de desalinhamento.
A principal diferença é a largura do anel externo e a capacidade de carga. As séries 1200 e 2200 possuem uma seção transversal mais larga e podem suportar cargas radiais mais altas para um determinado tamanho de furo. A série 1300 tem um perfil mais estreito e é utilizada onde o espaço é limitado. O ângulo de desalinhamento é semelhante em todas as três séries.
Em alguns casos, sim. Se a aplicação apresentar deflexão do eixo ou desalinhamento do alojamento, um rolamento autocompensador pode melhorar a vida útil. No entanto, a capacidade de carga axial de um rolamento autocompensador é menor do que a de um rolamento rígido de esferas comparável, e o anel externo é mais largo, o que pode exigir modificação do alojamento. Uma substituição direta deve ser analisada por um engenheiro de aplicação.
O desalinhamento excessivo faz com que as esferas entrem em contato com a borda da pista, produzindo alta tensão e fadiga precoce. O rolamento ficará quente e barulhento antes de falhar. Se o desalinhamento medido estiver fora da faixa recomendada, considere usar um rolamento autocompensador de rolos ou corrigir o alinhamento do eixo e do alojamento.
A folga normal C0 é adequada para ajustes padrão e velocidades moderadas. Para aplicações com ajuste de eixo apertado ou alta temperatura operacional, C3 é comumente especificado. A folga deve ser verificada após a montagem. Como os rolamentos autocompensadores têm um anel externo esférico, a folga pode mudar ligeiramente quando o rolamento é pressionado em um furo cônico ou em uma bucha de fixação.
Sim. Muitos rolamentos autocompensadores de esferas estão disponíveis com furo cônico para montagem com bucha de fixação. A conicidade é geralmente 1:12. As buchas de fixação são usadas em eixos longos ou em aplicações onde o rolamento deve ser removido com frequência. A luva deve ser empurrada para cima até que a folga interna radial seja reduzida na quantidade especificada nas instruções de montagem.
