Assunto5-Rolamentos

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Mancais de Rolamento
Mancais
• Mancais
– Proporcionam apoios entre 
componentes que têm movimento 
relativo com um mínimo de atrito.
– Podem ser: 
• Mancais de deslizamento.
– Atrito mínimo é alcançado por 
lubrificante entre superfícies que 
estão em contato, por filme 
hidrostático ou por filme 
hidrodinâmico, por repulsão 
causada por fenômeno eletro-
magnético, etc.
• Mancais de rolamento.
– Atrito mínimo é conseguido por 
elementos girantes que conectam 
as partes que estão sob 
movimento relativo, causando 
atrito de rolamento.
V
V=0 Filme
Corpo 
girante
V
V=0
TENSÕES DE CONTATO
P, D2, E2, m2
P, D1, E1, m1
Y
Z sz
sy
TENSÕES DE CONTATO
TENSÕES DE CONTATO
sz
sy
2b
z
y
TENSÕES DE CONTATO
sz
sy
2a
z
y
   
 
2
2
2
2
1
2
3
21
2
2
2
1
2
1
1
12
1
1
1
1
2
3
11
11
8
3
a
z
p
a
za/z
tan
a
z
p
a.
P
p
DD
EEP
a
esferasDuas
max
z
maxyx
max







































s
mss

mm
TENSÕES DE CONTATO
sz
sy
2a
z
y
Duas esferas iguais
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
sz z( )
sy z( )
sx z( )
max z( )
z
a
TENSÕES DE CONTATO
sz
sy
2b
z
y
   
2
2
2
2
2
2
2
2
21
2
2
2
1
2
1
1
21
1
1
1
12
2
11
11
2
b
z
p
b
z
b
z
b
z
p
b
z
b
z
p..
L.b.
P
p
DD
EE
L.
P
b
cilindrosDois
max
z
maxy
maxx
max
















































s
s
ms

mm

TENSÕES DE CONTATO
sz
sy
2a
z
y
Dois cilindros iguais
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
sz z( )
sy z( )
sx z( )
max z( )
z
b
TENSÕES DE CONTATO
Exemplo: Roda em 
trilho (Hertz)
max 0.9( ) 101.536
max 0.85( ) 101.119
max 0.7( ) 99.339
pmax 391.035
0 0.5 1 1.5 2
0
100
200
300
400
sz z( )
sy z( )
sx z( )
max z( )
z
b
max z( )
sz z( ) min sx z( ) sy z( ) 
2

b 2.491
sy z( ) pmax 2
1
1
z
2
b
2


















1
z
2
b
2
 2
z
b













sx z( ) 1
z
2
b
2

z
b









2 m1 pmax
sz z( )
pmax
1
z
2
b
2

pmax
2P
 b L
b
2P
 L
1 m
2
  2
E
1
D1







z 0 0.1 5L 100E 200000D1 700m 0.3P 1.53 10
5

Rolamentos
• Mancais de 
rolamentos
– Radiais
– Axiais
– Cargas 
combinadas
– Auto-
compensadores 
Rolamentos
• Seleção
– Função: tipo
– Tamanho
– Carregamento
• Vida: em função da 
fadiga superficial;
• Deformação 
permanente excessiva. 
Partes dos rolamentos:
Partes de um mancal de rolamento 
Elementos rolantes
13
ROLAMENTOS - Esferas
14
ROLAMENTOS - Rolos
15
ROLAMENTOS - Agulhas
16
Representação esquemática
17
Representação esquemática
18
Tipo de montagem
19
Tipo de montagem
20
Rolamentos
• Seleção quanto ao 
carregamento
– Vida: em função da 
fadiga superficial;
– Deformação 
permanente 
excessiva. 
Rolamentos
• Seleção quanto ao carregamento
– Tensões de contato de Hertz
• Vida: em função da fadiga superficial;
Capacidade de carga dinâmica, C: é a carga que causa 
fadiga superficial em até 10% dos rolamentos de um lote 
quando solicitados durante um milhão de rotações.
• Deformação permanente excessiva; 
Capacidade de carga estática, C0: é a carga que causa uma 
deformação permanente de 0,01% do diâmetro do corpo 
girante.
Rolamentos
Capacidade de carga dinâmica, C: é a carga que causa 
fadiga superficial em até 10% dos rolamentos de um 
lote quando solicitados durante um milhão de 
rotações.
Carga dinâmica equivalente, P: carga radial (axial) 
equivalente que causa o mesmo dano que as cargas 
radial e axial que atuam simultaneamente num 
rolamento predominantemente radial (axial).
Vida, L (em milhões de rotações):
rolosn
esferasn
P
C
L
n
310
3









Rolamentos
Capacidade de carga estática, C0: é a carga que causa 
uma deformação permanente de 0,01% do diâmetro do 
corpo girante.
Carga estática equivalente, P0: carga radial (axial) 
equivalente que causa a mesma deformação 
permanente que as cargas radial e axial que atuam 
simultaneamente num rolamento predominantemente 
radial (axial).
02500
000
,a,s
P.sC


Rolamentos – Exemplos de Aplicação
Rodízio direcional
Rolamentos – Exemplos de Aplicação
Redutor
Rolamentos – Exemplos de Aplicação
Redutor
Rolamentos – Exemplos de Aplicação
Conjunto para talha
Rolamentos – Exercícios
1
2
A
X
F=104 N
Cotas em mm
Determinar as vidas para os rolamentos conhecendo as forças que 
atuam no ponto A da engrenagem cônica que fixada no eixo horizontal.
SKF
32310
SKF
32308
3
A X
F=104 N
Cotas em mm
Determinar as vidas para os rolamentos conhecendo as forças que 
atuam no ponto A do contato do pneu com o solo.
SKF
33208
SKF
33206
4
5
0
0
150