O documento apresenta os procedimentos para dimensionamento de mancais de rolamento, definindo inicialmente o tipo de solicitação e condição de serviço. Em seguida, descreve como calcular a capacidade de carga dinâmica e estática com base em fórmulas que consideram fatores como rotação, vida útil, cargas radiais e axiais. Por fim, exemplifica o cálculo para um rolamento e apresenta tabelas com dados técnicos de fabricantes.
2. • Define-se inicialmente o tipo de solicitação
ao qual estará submetido o rolamento.
• Quando a função do rolamento for a de
suportar cargas estando em rotação, a
condição de serviço é definida como carga
dinâmica.
• Quando a função do rolamento for a de
suportar cargas parado ou oscilando
lentamente com uma rotação menor que 10
RPM, a condição de serviço é definida como
carga estática.
3. Dimensionamento a Carga Dinâmica
• Carga Dinâmica (C ) é a carga sob a qual 90 %
de um lote de rolamentos alcança um milhão
de rotações sem apresentar sinais de fadiga.
• A capacidade de carga dinâmica dos diversos
tipos de rolamentos é encontrada nas tabelas
que compõem os catálogos dos fabricantes.
4. Formulas
• Capacidade de carga Dinâmica (C ):
C = (Fl / Fn) x P , onde:
(C ) Capacidade de Carga Dinâmica em ( KN );
(P ) Carga Dinâmica Equivalente em ( KN );
(Fl ) Fator de Rotação ( Adimensional );
(Fn) Fator de Esforços Dinâmicos ( Adimensional ).
5. Formulas para Fn e Fl
• Fn = ³√ 100 / 3 x n;
• Fl = ³√ lh / 500;
• ONDE: n é o número de rotações em RPM;
Lh é a vida útil do rolamento em
horas de funcionamento.
6. Formulas para Carga Dinâmica
Equivalente ( P )
• Quando no rolamento existirem
simultaneamente a presença de cargas radial
e axial, define-se P como:
• P = x Fr + y Fa onde:
• Fr é a carga radial ( kn );
• Fa é a carga axial ( kn );
• X é o fator radial (Adimensional)
• Y é o fator axial (Adimensional)
7. Rolamentos expostos a altas
temperaturas
• Nos rolamentos expostos a altas
temperaturas, torna-se necessário considerar
um fator de temperatura (Ft). Nestes casos a
carga dinâmica é calculada por:
• C = (Fl / Fn x Ft ) x P
• FATOR DE TEMPERATURA
Temp.
Máx.
150° C 200° 250° C 300° C
Ft 1,0 0,73 0,42 0,22
8. Capacidade de Carga Estática (Co)
• É a carga que provoca no elemento rolante e
na pista, uma deformação plástica na ordem
de 1/1000 do diâmetro do elemento rolante.
• Isto corresponde , em condições normais de
oscilação, a uma pressão de superfície de
4000 MPa.
• Co = fs x Po , onde:
• Fs é o fator de esforços estáticos (Adimensional);
• Po é a carga estática equivalente (KN)
9. Formulas para Carga Estática
Equivalente ( Po )
• Quando no rolamento existirem
simultaneamente a presença de cargas radial
e axial, define-se Po como:
• Po= x Fr + y Fa onde:
• Fr é a carga radial ( kn );
• Fa é a carga axial ( kn );
• Xo é o fator radial (Adimensional)
• Yo é o fator axial (Adimensional)
10. Fator de Esforços Estáticos
• É um coeficiente de segurança que preserva a
ocorrência de deformações plásticas
excessivas nos pontos de contato, entre os
corpos rolantes e a pista. São indicados os
seguintes valores para Fs:
Entre 1,5 e 2,5 para exigências elevadas;
Entre 1 e 1,5 para exigências normais;
Entre 0,7 e 1 para exigências reduzidas.