A velocidade de rotação do rolamento é principalmente limitada pelo aumento de temperatura causado pela fricção e pelo calor no interior do rolamento. Quando a velocidade de rotação ultrapassa um determinado limite, o rolamento não pode continuar a rodar devido a queimaduras, etc.
A velocidade limite de um rolamento refere-se ao valor limite a que este pode rodar continuamente sem gerar calor de fricção que possa causar queimaduras.
Por conseguinte, a velocidade limite da chumaceira depende de vários factores, como o tipo, o tamanho e a precisão da chumaceira, bem como o método de lubrificação, a qualidade e a quantidade do lubrificante, o material e o tipo da gaiola e as condições de carga.
A velocidade limite dada pela fabricante de rolamentos refere-se geralmente à velocidade mais elevada que pode ser atingida em condições acordadas, como por exemplo:
- A tolerância do rolamento é de nível 0;
- A folga da chumaceira é do grupo 0;
- A carga de suporte é 10% da carga nominal;
- As condições de lubrificação e de arrefecimento são normais;
- Os rolamentos radiais suportam apenas cargas radiais e os rolamentos axiais suportam apenas cargas axiais;
- A temperatura do anel exterior não ultrapassa os 100°C, etc.
- A gama de velocidades exigida pela aplicação ajudará a determinar o tipo de rolamento a utilizar.
Os catálogos de produtos da maioria dos fabricantes de rolamentos fornecem o valor da velocidade limite dos seus produtos. A prática tem provado que é melhor trabalhar a uma velocidade inferior a 90% da velocidade limite.
Seleção do tipo de rolamento com base na velocidade de rotação
A. Os rolamentos de esferas têm uma velocidade limite e uma precisão de rotação mais elevadas do que os rolamentos de rolos, pelo que os rolamentos de esferas devem ser preferidos a velocidades elevadas.
B. Sob a condição do mesmo diâmetro interior, quanto mais pequeno for o diâmetro exterior, mais pequenos serão os corpos rolantes e menor será a força de inércia centrífuga exercida pelos corpos rolantes na pista exterior durante o funcionamento, pelo que é adequado para trabalhar a velocidades mais elevadas.
Por isso, a altas velocidades, devem ser selecionados rolamentos com diâmetros exteriores mais pequenos na mesma série de diâmetros. Se for utilizado um rolamento com um diâmetro exterior mais pequeno e a capacidade de carga não puder cumprir os requisitos, o mesmo rolamento pode ser instalado em paralelo ou pode ser considerada uma série alargada de rolamentos.
C. O material e a estrutura da gaiola têm uma grande influência na velocidade do rolamento. A gaiola sólida permite velocidades de rotação mais elevadas do que a gaiola estampada, e a gaiola sólida de bronze permite velocidades de rotação mais elevadas. Geralmente, os rolamentos rígidos de esferas, os rolamentos de contacto angular e os rolamentos de rolos cilíndricos devem ser utilizados em situações de trabalho de velocidade mais elevada; em situações de trabalho de velocidade mais baixa, podem ser utilizados rolamentos de rolos cónicos. A velocidade limite dos rolamentos de rolos cónicos é geralmente cerca de 65% da dos rolamentos rígidos de esferas, 70% da dos rolamentos de rolos cilíndricos e 60% da dos rolamentos de esferas de contacto angular. Os rolamentos axiais de esferas têm uma velocidade limite baixa e só podem ser utilizados em aplicações de baixa velocidade.
Factores que afectam a velocidade da chumaceira
Os factores que afectam a velocidade limite da chumaceira incluem
- A dimensão da carga externa;
- direção da força;
- Tipo de lubrificante, quantidade de lubrificante;
- A precisão do fabrico de rolamentos refere-se ao nível de tolerância do rolamento e ao tamanho da folga do rolamento.
No entanto, o fator mais importante é a temperatura de funcionamento ou o lubrificante permitido pelo material da chumaceira.
As velocidades limite de vários tipos de rolamentos estão listadas na tabela de tamanhos e desempenho de rolamentos do "Catálogo de Produtos de Rolamentos". Elas são determinadas sob as condições de lubrificação com óleo e lubrificação com graxa, respetivamente. O seu âmbito de aplicação é:
1. Rolamentos de tolerância de grau normal (G);
2. As chumaceiras radiais suportam apenas cargas radiais e as chumaceiras axiais suportam apenas cargas axiais;
3. P é inferior ou igual a 0,1C (C é a carga dinâmica de base da chumaceira);
4. Veio rígido e assento da chumaceira;
5. As condições de lubrificação e arrefecimento são normais. Quando o rolamento funciona em condições de carga com P maior ou igual a 0,1C, a tensão de contacto entre a superfície de contacto da pista e os corpos rolantes aumenta, fazendo com que a temperatura de funcionamento do rolamento aumente e o desempenho do lubrificante se deteriore relativamente. Por conseguinte, a velocidade limite da chumaceira diminuirá em conformidade.
Método de seleção do ajuste do rolamento
Quando efectuamos a manutenção diária ou nos dedicamos à conceção mecânica, é crucial selecionar de forma razoável e correta a coordenação das chumaceiras. A seleção correta da coordenação de chumaceiras está intimamente relacionada com a garantia do funcionamento normal da máquina, com o prolongamento da vida útil da chumaceira e com a utilização plena da capacidade de carga da chumaceira.
Se a virola está a rodar.
Quando o anel interior ou o anel exterior do rolamento está a funcionar como um anel rotativo, deve ser utilizado um ajuste ligeiramente apertado. A quantidade de interferência deve ser tal que a superfície de contacto não "rasteje" sob a carga de trabalho porque, uma vez que o rastejamento ocorra, a superfície de contacto irá desgastar-se, provocando o deslizamento. Quanto maior for a velocidade do anel, mais grave será o desgaste.
Tipo de carga.
Os anéis que suportam cargas locais devem optar por um ajuste de transição solto ou por um ajuste com uma pequena folga, de modo a que o binário de fricção entre as pistas do anel possa fazer rodar o anel, para que este possa ser sujeito a tensões uniformes e prolongar a vida útil do rolamento.
A virola que suporta a carga cíclica deve optar por um ajuste de interferência ou um ajuste de transição mais apertado. A quantidade de interferência deve ser tal que não cause rastejamento na superfície de contacto da virola e do eixo ou orifício da caixa. Quando sujeito a cargas oscilantes, os requisitos de ajuste são os mesmos ou ligeiramente mais soltos do que os das cargas cíclicas.
Outros factores que afectam o ajuste dos rolamentos
Influência da temperatura de funcionamento.
Quando o rolamento está a funcionar, devido à influência do aquecimento por fricção e de outras fontes de calor, a temperatura da virola é mais elevada do que a temperatura das suas peças correspondentes. A expansão térmica do anel interior fará com que o seu ajuste com o munhão se solte, enquanto a expansão térmica do anel exterior fará com que o seu ajuste com o orifício da caixa se torne mais apertado.
Influência da precisão de rotação e da velocidade de rotação.
Para rolamentos que suportam cargas maiores e requerem maior precisão de rotação, para eliminar os efeitos da deformação elástica e da vibração, devem ser evitados os encaixes com folgas. Para rolamentos de carga leve de algumas máquinas-ferramentas de precisão, para evitar a influência do erro de forma do eixo na precisão do rolamento, são frequentemente utilizados ajustes com folga. Acredita-se geralmente que quanto maior for a velocidade de rotação do rolamento, mais apertado deve ser o ajuste.
Condições de montagem e desmontagem dos rolamentos.
Tendo em conta a conveniência da instalação e desmontagem da chumaceira, deve ser utilizado um ajuste solto. Isto é especialmente importante para rolamentos grandes e extra-grandes utilizados em maquinaria pesada. Se for necessário facilitar a montagem e desmontagem e for necessário um ajuste apertado, podem ser utilizados rolamentos separados ou rolamentos com um furo cónico no anel interior, uma manga de adaptação e uma ranhura de alívio.
