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 pelafabricante de rolamentosrefere-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. 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 altas velocidades.
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. Em geral, rolamentos rígidos de esferas, rolamentos de contacto angulare rolamentos de rolos cilíndricos devem ser utilizados em situações de trabalho a velocidades mais elevadas; em situações de trabalho a velocidades mais baixas, podem ser utilizados rolamentos de rolos cónicos. A velocidade limite de 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 dos rolamentos, deve ser utilizado um ajuste solto. Isto é especialmente importante para rolamentos grandes e extra-grandes utilizados em maquinaria pesada. Se for necessária uma montagem e desmontagem fáceis e 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.
