SME Rolamentos

8/12/2019 SME Rolamentos

1/55

14/05/2009 1

Mancais de Rolamento

Curso Superior de Tecnologia em Mecatrnica Industrial

SME 421 - Sistemas MecnicosProfa. Daniela guida Bento


2/55

2

Mancais:

Apoio de eixosmancal

eixo

mancal

eixo

14/05/2009 IFSC/DAMM-SME 421 - Profa. Daniela A. Bento


3/55

Tipos de lubrificao:

Seca

Hidroesttica

Hidrodinmica Mancais de motores

Elastohidrodinmica dentes de engrenagens, esfera

e a pista rolamento, prtesede quadril e o acetbulo

Ar Mquinas de preciso

14/05/2009 IFSC/DAMM-SME 421 - Profa. Daniela A. Bento 3

Mancais de deslizamento:


4/55

Materiais para mancais de

deslizamento


Diferena de dureza entre o material doeixo e do mancal


5/55

5

Desvantagens: Produzem altas temperaturas em

servio. Provocam desgastes em buchas

e eixos devido s deficincias delubrificao. Provocam perda de rendimento

devido ao atrito. No permitem desalinhamentos. Exigem constantes lubrificaes.

Mancais de deslizamento:


Vantagens: rea de lubrificao

grande; Amortece as vibraes,

os choque e rudos; Menos sensveis a choques e poeira Construo simples*.


6/55

6

Elemento de

mquina que transmite

carga, com o mnimo

de frico, entre duas

superfcies que se

movem em sentidos

opostos, por meio de

elementos rolantes.

Mancais de Rolamento

Rolamento de uma carreira de esferas



7/55


Cutting shaft of a planer: shaft diameter (bearings locations) is40 mm. Input power is 12 HP at maximum speed of 4500 rpm

Shaft: used for transmission ofpower and as a machining tool Input pulleyLocating bearing

(lesser load)

Floating bearing(heavier load)

Keyway

Lubrication system

ClampSealed

bearings


8/55

Algumas vantagens dos rolamentos em

relao aos mancais de deslizamento


Baixo atrito de partida e operao

Pode suportar cargas radiais e axiais

Menos sensvel a interrupco de lubrificao

Estabilidade dinmica

Boa estabilidade de temperatura Quando blindados, possuem lubrificao para toda vida til

Ocupa menos espao axial

Vantagens

Mancais de rolamento falham por fadiga (superfcie) Requer mais espao na direo radial

Baixa capacidade de amortecimento

Alto nvel de rudo

Desvantagens


9/55

Componentes


vedao elementos rolantes anel interno

anel externo gaiola vedao


10/55

10

Elementos rolantes


Rolo(cilindro)

Agulha

Cone

esfera

Rolo

esfrico Cone

esfrico


11/55

Forma de contato

esfera e rolo



12/55

Tipos de rolamento:

Classificao



13/55

Tipos de rolamento:

Classificao



14/55

Direo do carregamento


Fora axial

Fora radial


15/55

15

Quanto a direo

da carga aplicada:

RADIAL

AXIAL

COMBINADA

Classificao:



16/55

16

Quanto a direo

da carga aplicada:

RADIAL

AXIAL

COMBINADA

Classificao:



17/55

17

Classificao:

Quanto a direoda carga aplicada:

RADIAL

AXIAL

COMBINADA



18/55



19/55

19

Aplicaes:

Dupla carreira esferas

(autocompensador)

Agulhas

(radial)

Rolos (radial) Rolos (autocompensador)14/05/2009 IFSC/DAMM-SME 421 - Profa. Daniela A. Bento


20/55

20

Vantagens:

Menor atrito e aquecimento.

Baixa exigncia de lubrificao

Intercambialidade

internacional

No h desgaste do eixo.

Pequeno aumento da folga

durante a vida til.

Desvantagens :

Maior sensibilidade aos choques

Maiores custos de fabricao.

Tolerncia pequena para carcaa

e alojamento do eixo. No suporta cargas to elevadas

como os mancais de

deslizamento.

Ocupa maior espao radial.



21/55

Tipos de rolamentos de esferaRgido de uma carreira de esferas

As esferas rolam na cavidade de ambas as pistas

Espaamento mantido por separadores (retentores

/ gaiolas)

Raio da esfera menor que o raio da cavidade

(pistas)

Suporta principalmente cargas radiais

Contato terico de ponto (pequena rea circular),

elevada tenso de contato.

Permite pouco desalinhamento

INDICAES

Alta velocidade Alta preciso

Baixo torque

Baixa vibrao

Resistencia a cargas radiais e pquenas axiais

14/05/2009 21IFSC/DAMM-SME 421 - Profa. Daniela A. Bento


22/55

Dupla carreira de esferas

A pista adicional aumenta a capacidade de

carga

No suporta desalinhamento

Tipos de rolamentos de esfera



23/55

Contato angularContato em um lado da pista

Suporta cargas axiais

Fora resultante deve estar entre

15 and 40




24/55

Auto alinhanteA face interna esfrica

permite maior

flexibilidade de

alinhamentoCapacidade de carga

reduzida com mnima

carga axial




25/55

Axial escora)Alta capacidade de carga

axial

A velocidade do eixo deve

ser mantida baixa devido

a fora centrfuga




26/55

A) Cilndrico

B) Face esfrica

C) Rolo cnico (axial)

D) Agulha

E) Rolo cnico

Tipos de rolamentos de rolos



27/55


28/55

AgulhasRolo de pequeno dimetro

Dimetro pequeno faz com que

este rolamento fique

radialmente compacto, idealpara grandes cargas radiais e

altas velocidades

Baixa capacidade de

alinhamento e cargas axialis



29/55

Faces esfricas

Permite auto alinhamento

Axial

Suporta somente cargas axiais

Rolo ou rolo cnico



30/55

A teoria de falha para rolamentos aina no foitotalmentedesenvolvida

A seleo de rolamentos baseada testes de vida til econfiabilidade

Taxas de carregamento so estipuladas pela AFBMA (Anti-Friction Bearing Manufacturers Association)

Os requisitos do projeto so convertidos para a taxa decarregamento apresentada nos catlogos dos fabricantes

Dados para seleo: Fora equivalente no mancal, Rotao, Vida til,

Seleo



31/55

Carregamento esttico

Capacidade de carga esttica, Co

Carga que o rolamento pode suportar sem deformao

permanente

Esferas provocaro cavidades nas pistas, provocando

Descascamento da superfcie (pitting), rudo e aumento do

desgaste

Carregamento dinmico - Fadiga

Vida til, Confiabilidade e Foras suportadas Ocorre devido esforos(alta presso de contato) repetitivos.

Falha mais provel que a esttica

Descascamento da superfcie de contato

Falha em rolamentos



32/55

32

Seleo Dimenso do eixo;

Dimetro interno (d)*;

Dimetro externo (D)*;

Largura (L)*;

Tipo de solicitao;

Tipo de carga;

N de rotao.;

Vida til* Norma DIN 616


Seguir recomendaes nocatlogo do fabricante:

SKF / NSK / FAG /TIMKEN / NTN / etc.


33/55

33

L10 : Vida Nominal

Vida Mediana

100

0

50

%Mancaisemopera

o

Fadiga:Descascamento da superfcie (pittings)

que recebem carga (A = 6,45 mm2)

Vida do rolamento L)No. De revolues ou

horas, a velocidade cte,

para ocorrer fal h a.

L10 = L6,84.(-ln R)0,85


Capacidade dinmica carga (C)


34/55

34

Capacidade dinmica carga (C):

Carga radial constanteque um grupo de mancais

aparentemente idntico

capaz de suportar para

uma vida nominal de um

milho de revolues do

anel interno.

AFBMA

C = Fe.L101/a

Onde:Fe:Carga radial Equivalente

a= 3 (para mancais de esferas)

a= 10/3 (para demais mancais)


Carga no rolamento:


35/55

35

Onde:

X:Fator radial

Y: Fator axial

V: Fator rotao

Fr: Carga radial aplicada ( Parao anel interno rotativo V = 1, para o

anel externo rotativo V = 1,2)

Fa : Carga axial aplicada

Carga no rolamento:

Fr

Fa



36/55


37/55

Carga equivalente em

rolamentos de rolo cnicos


N

Fresultante


38/55

Fator de impacto


F = Fe.IF


39/55

Etapas da Seleo

1. Selecionar o tipo de rolamento;2. Calcular a carga radial equivalente Fe

3. Definir o dimetro do eixo que limitar o dimetro anel interno dorolamento

4. Determinar o tempo de vida

5. Calcular a capacidade dinmica de carga (C)

6. Identificar os rolamentos candidatos que atendem a capacidade decarga requerida

7. Selecionar o rolamento mais conveniente em relao a geometria,alm do custo e disponibilidade

C = Fe.L101/a

LD = (horas)(rpm)(60min/hr)

Fe = X V Fr+ Y Fa



40/55

Selecionar um rolamento radial de esferas para suportar umacarga radial de 4 kN, correspondendo a uma vida til de12000 h a velocidade de 600 rpm.

Exemplo 1

L10 = L .

6,84.(-ln R)0,85

L10 = 12000 .

6,84.(-ln 0,9)0,85

L10 = 11880,88 horas

L10 = 11880,88 .60.600

L 10 = 427,71.106revolues

C = Fe.L

10

1/a

C = 4 . 427,711/3

C = 30,14 kN



41/55


(www.skf.com.br)


42/55

Exemplo 2Selecionar um rolamento de rolo cnico (45) que ser submetido a uma carga axial

de 1120N e uma carga radial de 3892 N, a uma rotao de 150 rpm. O tempo de

vida til L10 = 90000 horas. O dimetro de eixo desejado 35 mm. Este rolamento

apoia um eixo de transmisso por correia sincronizadora.


(1)(1)(3892) (0)(1120)3892

.

3892.1,3

5059,6

e i r i a

e

e

e

F VX F Y F

FF N

F F IF

F

F N

1/

10

310

6

.

90000.60.1505059,6.

10

37,73

aC F L

C

C kN


43/55


(www.skf.com.br)


44/55

Comparao entre tipos de rolamentos



45/55

Limites de Velocidade

Lubr. a leo

Lubr. a graxaVelocidade

mxima

r/min



46/55


47/55

Vida til - recomendaes



48/55

Lubrificao - recomendaes



49/55

Montagem



50/55



51/55


Pillow Block Flange Mount

Available with ball or roller bearings in all varieties


52/55


Cam follower Rod ends

C l d id f d i i ( i )


53/55


B

2

3

2

rF 3

rF

3

tF

2

2

3

3

1078

3921887

687

t

r

t

r

F N

F NF N

F N

x

y

z

x

Cargas nos rolamentos devido as foras de transmisso: reaes nos mancais (apoios)

Exerccio: Selecionar rolamentos apropriados para os mancais A e B, com rotao igual a 500rpm. Considere o tempo de vida L10 = 12000 horas

2

tF

AB

A


54/55


55/55

14/05/2009 IFSC/DAMM SME 421 Profa Daniela A Bento 55

2 2

2 2441 638

A Ay Az

A

R R R

R

2 2

2 21213 1753

B By Bz

B

R R R

R

Reao resultante em A Reao resultante em B

A partir das cargas resultantes nos mancais RA e RB , calcule acapacidade de carga dinmica e selecione os rolamentos

apropriados a partir do catlogo on line de algum fabricante.

Sugesto:

http://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/productTablesList.j

sp?&maincatalogue=1&lang=en
http://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/productTablesList.jsp?&maincatalogue=1&lang=enhttp://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/productTablesList.jsp?&maincatalogue=1&lang=enhttp://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/productTablesList.jsp?&maincatalogue=1&lang=enhttp://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/productTablesList.jsp?&maincatalogue=1&lang=enhttp://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/productTablesList.jsp?&maincatalogue=1&lang=enhttp://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/productTablesList.jsp?&maincatalogue=1&lang=enhttp://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/productTablesList.jsp?&maincatalogue=1&lang=enhttp://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/productTablesList.jsp?&maincatalogue=1&lang=enhttp://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/productTablesList.jsp?&maincatalogue=1&lang=enhttp://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/productTablesList.jsp?&maincatalogue=1&lang=enhttp://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/productTablesList.jsp?&maincatalogue=1&lang=en

SME Rolamentos

Documents

Transcript of SME Rolamentos