Mancais e Rolamentos 01

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MANCAIS DE DESLIZAMENTO 
 INTRODUÇÃO 
 
Os mancais de deslizamento são muito encontrados em máquinas onde um eixo qualquer sofre forças e o 
mancal serve de aparo e de guia para este eixo. 
Os mancais se dividem em dois tipos principais: mancais de guia e mancais de fricção. 
Para um aumento da vida útil dos mancais de deslizamento é indispensável o uso de lubrificantes 
adequados para cada aplicação. Outro fator importante é a escolha do lubrificante e sua frequência de 
relubrificação. 
 
TIPOS 
a) Mancais de guia - Muito encontrados em máquinas ferramentas, onde a mesa desliza sobre suas guias. 
Não suportam muita carga, o movimento relativo entre eles é de translação. 
 
b) Mancais de fricção - Quando uma das superfícies móveis é um eixo e o deslizamento é executado 
considerando-se o movimento relativo de rotação entre o eixo e o mancal. Existem três tipos específicos: 
- Planos 
- Escora 
- Guia 
 
 
 1) Mancais planos - comumente chamados de radiais. São os que suportam carga perpendicular ao eixo de 
rotação. 
2) Mancais de escora - também conhecido como de encosto. São projetados para trabalharem sob ação de 
cargas axiais. 
3) Mancais guias - servem praticamente para evitar o deslizamento do eixo. 
 
MATERIAIS UTILIZADOS 
 
Geralmente a base do mancal é de ferro fundido ou podendo também ser de aço. 
Para a confecção da bucha utilizam-se diversos materiais, dos quais destacam-se; 
 Metal patente: são ligas a base de Estanho 
 Ligas binárias de Cobre e Chumbo 
 Bronzes: principais tipos de bronzes: 
- Bronze a base de Estanho; 
- Bronze a base de Chumbo; 
- Bronze de alta resistência. 
 
 
 
 
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VANTAGENS E DESVANTAGENS 
 
Vantagens: 
- amortece as vibrações, os choques e ruídos; 
- construção simples; 
- mancais de grandes diâmetros são mais baratos; 
- suportam altas pressões. 
Desvantagens: 
- atrito maior de partida; 
- consumo maior de lubrificante; 
- exige maiores cuidados com a circulação do lubrificante e manutenção; 
- maior estático e dinâmico (torque). 
 
Atrito no mancal 
O movimento das peças nos mancais é dificultado por uma resistência chamada atrito. 
Quando se trata de superfícies de rotação com corpos rolantes, chama-se atrito de rolamento, 
enquanto para as peças deslizantes chama-se atrito de deslizamento. 
 
CÁLCULO DE RESISTÊNCIA (PRESSÃO SUPERFICIAL) 
 
Mancal radial 
 
 
Mancal axial 
 
 
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MANCAIS DE ROLAMENTO 
Quando necessitar de mancal com maior velocidade e menos atrito, o mancal de rolamento é o mais 
adequado. 
Os rolamentos são classificados em função dos seus elementos rolantes. Veja os principais tipos: 
 
CARACTERÍSTICAS DOS ROLAMENTOS 
 
Ao examinar um catálogo de rolamentos, ou norma específica, você encontrará informações sobre as 
seguintes características e outras mais: 
 
 
 
 
 
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Os rolamentos classificam-se de acordo com as forças que eles suportam. Podem ser radiais, axiais e 
mistos. 
Radiais - não suportam cargas axiais e impedem o 
deslocamento no sentido transversal ao eixo. 
 
 
Axiais - não podem ser submetidos a cargas radiais. 
Impedem o deslocamento no sentido axial, isto é, 
longitudinal ao eixo. 
 
Mistas - suportam tanto carga radial como axial. 
Impedem o deslocamento tanto no sentido 
transversal quanto no axial. 
 
 
Quanto aos elementos rolantes os rolamentos podem ser: 
 
De esferas - os corpos rolantes são esferas. Apropriados para rotações mais elevadas. 
 
De rolos - os corpos rolantes são formados de cilindros, rolos cônicos ou barriletes. Esses rolamentos 
suportam cargas maiores e devem ser usados em velocidades menores. 
 
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De agulhas - os corpos rolantes são de pequeno diâmetro e grande comprimento. São recomendados para 
mecanismos oscilantes, onde a carga não é constante e o espaço radial é limitado. 
 
VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS ROLAMENTOS 
 
Vantagens: 
- menor atrito e aquecimento; 
- baixa exigência de lubrificação; 
- intercambialidade internacional; 
- não há desgaste do eixo; 
- pequeno aumento da folga durante a vida útil. 
 
Desvantagens: 
- maior sensibilidade aos choques; 
- maiores custo de fabricação; 
- tolerância pequena para a carcaça e alojamento do eixo; 
- não suporta cargas tão elevadas como os mancais de deslizamento; 
- ocupa maior espaço radial. 
 
TIPOS E SELEÇÃO 
 
Os rolamentos são selecionados conforme: 
 as medidas do eixo; 
 o diâmetro interno (d); 
 o diâmetro externo (D); 
 a largura (L); 
 o tipo de solicitação; 
 o tipo de carga; 
 o número de rotação. 
 
Rolamento Fixo de uma carreira de esferas 
 
É o mais comum dos rolamentos. Suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais e é apropriado para 
rotações mais elevadas. 
Sua capacidade de ajustagem angular é limitada. É necessário um perfeito alinhamento entre o eixo e os 
furos da caixa. 
Rolamento de contato angular de uma carreira de esferas 
 
Admite cargas axiais somente em um sentido e deve sempre ser montado contra outro rolamento que 
possa receber a carga axial no sentido contrário. 
Rolamento auto compensador de esferas 
 
É um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esférica no anel externo, o que lhe confere a 
propriedade de ajustagem angular, ou seja, de compensar possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo. 
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Rolamento de rolo cilíndrico 
É apropriado para cargas radiais elevadas. Seus componentes são separáveis, o que facilita a montagem e 
desmontagem. 
 
Rolamento auto compensador de uma carreira de rolos 
Seu emprego é particularmente indicado para construções em que se exige uma grande capacidade para 
suportar carga radial e a compensação de falhas de alinhamento. 
 
Rolamento axial de esfera 
Ambos os tipos de rolamento axial de esfera (escora simples e escora dupla) admitem elevadas cargas 
axiais, porém, não podem ser submetidos a cargas radiais. Para que as esferas sejam guiadas firmemente 
em suas pistas, é necessária a atuação permanente de uma carga axial mínima. 
 
Rolamento axial auto compensador de rolos 
Possui grande capacidade de carga axial devido à disposição inclinada dos rolos. Também pode suportar 
consideráveis cargas radiais. 
A pista esférica do anel da caixa confere ao rolamento a propriedade de alinhamento angular, 
compensando possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo. 
 
Rolamento de agulha 
Possui uma seção transversal muito fina em comparação com os rolamentos de rolos comuns. 
Comprimento de 3 a 10 vezes o diâmetro. 
É utilizado especialmente quando o espaço radial é limitado. 
 
CUIDADOS COM OS ROLAMENTOS 
Na troca de rolamentos, deve-se tomar muito cuidado, verificando sua procedência e seu código correto. 
Antes da instalação é preciso verificar cuidadosamente os catálogos dos fabricantes e das máquinas, 
seguindo as especificações recomendadas. 
Na montagem, entre outros, devem ser tomados os seguintes cuidados: 
• verificar se as dimensões do eixo e cubo estão corretas; 
• usar o lubrificante recomendado pelo fabricante; 
• remover rebarbas; 
• no caso de reaproveitamento do rolamento, deve-se lava-lo e lubrifica-lo imediatamente para evitar 
oxidação; 
• não usar estopa nas operações de limpeza; 
• trabalhar em ambiente livre de pó e umidade. 
 
DEFEITOS COMUNS DOS ROLAMENTOS 
Os defeitos comuns ocorrem por: 
• desgaste; 
• fadiga; 
• falhas mecânicas. 
 
Desgaste 
O desgaste pode ser causado por: 
• deficiência de lubrificação; 
• presença de partículas abrasivas; 
• oxidação(ferrugem); 
• desgaste por patinação (girar em falso); 
• desgaste por brinelamento. 
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CÁLCULO DA VIDA NOMINAL DO ROLAMENTO 
A relação existente entre a vida nominal, a capacidade de carga dinâmica e a carga aplicada ao 
rolamento, é expressa por uma equação: 
 
 
Para rolamentos que trabalham à rotação constante, é mais conveniente expressar a vida nominal em 
horas de trabalho, usando desta forma a seguinte equação: 
 
 
 
Ao selecionar o tamanho de um rolamento, deve-se utilizar a vida nominal em milhões de rotação 
ou em horas de trabalho. 
 
A carga sobre um rolamento radial frequentemente consiste em forças axiais e radiais. Neste caso 
calcula-se a carga equivalente pela equação: 
P = X F
R 
+ Y F
A 
 
Onde: 
X = fator radial do rolamento 
Y = fator axial do rolamento 
P = carga equivalente 
F
R 
= carga radial constante 
F
A 
= carga axial constante 
Os fatores X e Y estão indicados nas tabelas para rolamentos, em catálogos dos fabricantes. 
( verifique as tabelas encontradas mais adiante nesta apostila retiradas de alguns catálogos). 
 
 
A seguir estão colocadas algumas tabelas, retiradas do catálogo de rolamentos da SKF, as quais 
trazem todos os dados para cada rolamento designado. 
 
 
 
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Mancal fixo – livre 
Par de rolamentos de contato angular de esferas na execução universal como rolamentos fixos. 
a = disposição em O b = disposição em X 
 
 
Rolamentos para fusos na execução universal como rolamentos fixos. 
a = disposição em O b = disposição em X c = disposição em Tandem-O 
 
 
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Números de Identificação 
 
Os números de identificação dos rolamentos são designações que expressam, o tipo do 
rolamento, as dimensões principais, a precisão dimensional e de giro, a folga interna e outras 
especificações, sendo constituídos pelo número básico e símbolos suplementares alfanuméricos. 
 
Os primeiros algarismos do número de um rolamento se referem às séries dois últimos algarismos 
definem o diâmetro interno do rolamento. A relação é a seguinte: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vida do Rolamento 
As funções requeridas para os rolamentos diferem de acordo com a aplicação, e devem ser 
mantidas necessariamente por um período além do determinado. O rolamento mesmo que 
utilizado corretamente, ao passar do tempo deixa de desempenhar de forma satisfatória, devido 
entre outros casos como o aumento de ruído e vibração, a redução da precisão pelo desgaste, a 
deterioração da graxa lubrificante ou o escama mento por fadiga na superfície de rolamento. 
A vida do rolamento no amplo sentido do termo são estes períodos até a impossibilitação do uso, 
denominados respectivamente como, vida de ruído, vida de desgaste, vida de graxa ou vida de 
fadiga. 
Além destas vidas existem outros casos que não permitem a utilização dos rolamentos, como o 
super aquecimento, a trinca e o lasca mento, o arraste prejudicial nas pistas e danos nas placas de 
proteção. 
TECNOLOGIA EM ROLAMENTOS 
Conhecer, estar informado sobre.: 
1. Selecionar o tamanho do Rolamento. 
2. A seleção do tamanho vai depender da capacidade de carga do rolamento. 
3. Quanto maior for á capacidade de carga requerida, maior será o tamanho do 
rolamento. 
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D = 100 mm 
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Capacidade de carga 
A capacidade de carga dinâmica C é usada para cálculos envolvendo rolamentos submetidos a 
cargas de rotação. Ela expressa a carga que permitirá ao rolamento atingir uma vida nominal de 
1000000 revoluções. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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EXEMPLO: 
 
 
 
 
 
 
 
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 e = Relação; Fa para determinar o fator X , Y 
 Co 
 
 
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a = disposição em O b = disposição em X 
 
 
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