O que é um rolamento axial de rolos esféricos?

Um rolamento axial de rolos esféricos parece um rolamento de rolos esféricos colocado de lado. Não é esse o caso — trata-se de uma família diferente de rolamentos, projetada especificamente para suportar cargas axiais em uma direção, com capacidade para suportar também parte da carga radial e certo desalinhamento do eixo.

Se a aplicação envolver o eixo de uma bomba vertical, o gancho de uma ponte rolante, uma prensa de parafuso ou o impulso de propulsão de um navio — ou qualquer situação em que a carga predominante atue ao longo do eixo, e não transversalmente a ele —, é muito provável que este seja o rolamento já instalado nessa posição.

Como é construído

O rolamento possui dois anéis principais — uma arruela do eixo (o anel do lado do furo, montado no eixo rotativo) e uma arruela da caixa (o anel maior, com pista esférica). Entre eles, há uma única fileira de rolos assimétricos mantidos por uma gaiola, dispostos em torno de um ângulo de contato de aproximadamente 45°.

Essa pista esférica da arruela da caixa é exatamente o que permite o autoalinhamento desse rolamento. O centro da esfera está sobre o eixo do rolamento, de modo que a arruela da caixa pode bascular em relação à arruela do eixo sem alterar o caminho da carga através dos rolos. Isso absorve a flexão do eixo ou o desalinhamento da caixa que travariam um rolamento axial plano.

O ângulo de contato de 45° é o que permite ao rolamento suportar carga radial junto com sua carga axial principal — porém apenas até certo limite. A carga radial não deve exceder 55% da carga axial. Se essa relação for ultrapassada, o rolamento estará sendo exigido para desempenhar uma rolamento de rolos cilíndricosfunção com geometria inadequada; a vida útil cai de forma acentuada.

Anel Ajustado vs. Anel Livre — Um detalhe exclusivo deste rolamento

Ao contrário de um rolamento de rolos esféricos padrão, um rolamento axial de rolos esféricos possui dois anéis com dimensões intencionalmente diferentes — a diferença de diâmetro de furo entre eles normalmente fica em 0,1–0,5 mm. Um dos anéis é o anel ajustado (montado com interferência no eixo rotativo) e o outro é o anel livre (assentado livremente contra uma face estacionária).

Inverter essa posição na montagem — instalar o anel livre no lugar do anel ajustado — é um erro de montagem específico desse tipo de rolamento, e vale a pena conferir com um paquímetro de furos antes de prensar qualquer componente, pois, de outro modo, os dois anéis podem parecer idênticos. O anel livre deve sempre apoiar-se no elemento estacionário do conjunto, e não em uma peça rotativa.

Faixa de Dimensões e Capacidade de Carga (Série 29300)

A série 29300 é a linha padrão de rolamentos axiais de rolos esféricos de uma direção. A capacidade de carga aumenta de forma acentuada com o tamanho do furo — ao passar de um furo de 180 mm para um de 300 mm, a capacidade de carga dinâmica mais que dobra:

Dois pontos se destacam ao analisar esta tabela. Primeiro, a capacidade de carga estática é consistentemente de 3 a 4 vezes a carga dinâmica — característica de um rolamento projetado para operar sob cargas elevadas e, em grande parte, estacionárias (como o eixo de uma bomba vertical parada ou um gancho de guindaste sob carga) com a mesma frequência com que entra em operação.

Em segundo lugar, a velocidade máxima cai rapidamente à medida que o diâmetro do furo aumenta; o 29360 com furo de 300 mm tem classificação de apenas cerca de 60% da rotação por minuto do modelo com furo de 180 mm. 29336. Essa família de rolamentos prioriza capacidade de carga em detrimento da velocidade por projeto — não é a escolha adequada para uma posição de empuxo de alta velocidade.

Onde Ele É Realmente Utilizado

• Eixos verticais de bombas — todo o peso do rotor, somado à carga de empuxo de bombeamento, é transmitido para baixo por meio de um único rolamento na extremidade inferior do eixo.

• Blocos de gancho de guindastes e mecanismos de içamento — carga axial pura proveniente do peso suspenso, muitas vezes em velocidade muito baixa ou intermitente.

• Eixos de extrusoras e prensas de rosca — empuxo axial elevado e constante gerado pela rosca ao vencer a resistência do material.

• Mancais de empuxo da propulsão naval — o empuxo da hélice é transmitido por meio de um eixo de baixa rotação e alta carga.

• Fusos de laminadores e de máquinas-ferramenta pesadas — quando a força axial de corte ou laminação exige um rolamento que também suporte certa deflexão do eixo sob carga.

Rolamento de rolos esféricos axial versus rolamento de rolos esféricos padrão

Um rolamento de rolos esféricos padrão (radial) tem como função principal suportar carga radial e pode स्वकारar certa carga axial em ambos os sentidos. Já o rolamento de rolos esféricos axial inverte essa lógica: a carga axial em um único sentido é a condição principal, e a carga radial fica em segundo plano, com capacidade limitada. Essas posições não são intercambiáveis em um arranjo de eixo — um SRB radial aplicado onde deveria haver um SRB axial sofrerá sobrecarga axial muito antes de atingir sua vida em fadiga radial, e o inverso também é verdadeiro. Em aplicações com carga combinada axial e radial elevada, em vez de tolerância a desalinhamento, um rolamento axial de rolos cônicos costuma ser a solução mais adequada.

Para consultar as dimensões e as capacidades de carga da série radial, veja nossa tabela de dimensões de rolamento de rolos esféricos de tamanhos.

Perguntas frequentes

Um rolamento axial de rolos esféricos pode suportar carga em ambas as direções axiais?

Não. A série 29300 é projetada para suportar carga em uma única direção. Uma aplicação em que a carga axial inverte o sentido, algo raro nos usos desse rolamento, exige uma disposição diferente, normalmente dois rolamentos axiais montados face a face com um espaçador, ou até mesmo um tipo de rolamento totalmente diferente.

A tolerância a desalinhamento significa que o eixo pode ser instalado ligeiramente fora de esquadro?

A capacidade de autoalinhamento compensa a flecha do eixo e pequenos desalinhamentos do mancal que podem ocorrer sob carga ou em razão de tolerâncias de fabricação; porém, ela não substitui o alinhamento inicial correto durante a montagem. Tratar essa característica como uma licença para um alinhamento deficiente desde o início reduz a vida útil dos rolos e das pistas.

Qual lubrificante é normalmente utilizado para esta família de rolamentos?

A lubrificação por óleo é padrão na faixa superior de velocidade indicada na tabela de dimensões acima; já a graxa é comum na faixa de menor velocidade e maior carga das aplicações típicas, como ganchos de guindaste e prensas de parafuso, em que a velocidade é baixa o suficiente para que a vantagem de refrigeração do óleo tenha menor relevância.

As dimensões limite e as classificações de velocidade da série 29300 apresentadas aqui foram verificadas com os códigos de peça atualmente listados. As capacidades de carga dinâmica e estática ainda não foram preenchidas nos dados de produto desses SKUs específicos no momento da redação — os valores acima foram extraídos de catálogos independentes de fabricantes e devem ser confirmados na ficha técnica atual do fornecedor, ou nos dados internos do produto, assim que forem preenchidos, antes da publicação ou da elaboração de uma cotação.