Um rolamento axial de rolos esféricos tem a aparência de um rolamento de rolos esféricos deitado de lado. Não é esse o caso — trata-se de uma família distinta de rolamentos, projetada especificamente para suportar elevada carga axial em uma única direção, com capacidade adicional para absorver parte da carga radial e algum desalinhamento do eixo.
Se a aplicação envolver o eixo de uma bomba vertical, o gancho de uma ponte rolante, uma prensa de rosca ou o empuxo da propulsão de um navio — enfim, qualquer situação em que a carga predominante atue ao longo do eixo, e não perpendicularmente a ele —, muito provavelmente esse já é o rolamento instalado nessa posição.
Como é construído
O rolamento possui dois anéis principais — um arruela de eixo (o anel do lado do furo, montado no eixo rotativo) e uma arruela de alojamento (o anel maior, com pista esférica). Entre eles, há uma única fileira de rolos assimétricos, mantidos por uma gaiola e dispostos em torno de um ângulo de contato de aproximadamente 45°.
A pista esférica da arruela de alojamento é exatamente o que permite o autoalinhamento desse rolamento. Como o centro da esfera está sobre o eixo do rolamento, a arruela de alojamento pode bascular em relação à arruela de eixo sem alterar o caminho de carga transmitido pelos rolos. Isso absorve a flexão do eixo ou o desalinhamento do alojamento, que travariam um rolamento axial de pista plana.
O ângulo de contato de 45° é o que permite ao rolamento suportar carga radial em conjunto com sua carga axial principal — porém apenas até certo limite. A carga radial não deve exceder 55% da carga axial. Ultrapassada essa relação, o rolamento passa a ser exigido a executar a função de um rolamento de rolos cilíndricos, mas com uma geometria inadequada para isso; a vida útil cai drasticamente.
Anel justo x anel frouxo — um detalhe exclusivo deste rolamento
Ao contrário de um rolamento de rolos esféricos padrão, o rolamento axial de rolos esféricos possui dois anéis propositalmente de tamanhos diferentes — a diferença de diâmetro do furo entre eles normalmente fica em 0,1–0,5 mm. Um dos anéis é o anel justo (ajuste interferente no eixo rotativo) e o outro é o anel frouxo (livre para assentar contra uma face estacionária).
Inverter essa posição na montagem — instalando o anel frouxo no local do anel justo — é um erro de montagem específico desse tipo de rolamento e vale a pena conferir com um alesômetro antes de prensar qualquer componente, já que os dois anéis podem parecer idênticos. O anel frouxo deve sempre apoiar-se no elemento estacionário do conjunto, e nunca em uma peça rotativa.
Dimensões e faixa de carga (série 29300)
A série 29300 é a linha padrão de rolamentos axiais de rolos esféricos unidirecionais. A capacidade de carga cresce de forma acentuada com o aumento do diâmetro do furo — ao passar de um furo de 180 mm para 300 mm, a capacidade de carga dinâmica mais que dobra:
Designação | Furo (mm) | DE (mm) | Largura (mm) | Carga dinâmica (N) | Carga estática (N) | Velocidade máxima (rpm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
29336 | 180 | 300 | 73 | 1.020.000 | 3.950.000 | 2.000 |
29340 | 200 | 340 | 85 | 1.350.000 | 5.250.000 | 1.700 |
29360 | 300 | 480 | 109 | 2.310.000 | 10.000.000 | 1.200 |
Dois aspectos se destacam ao analisar a tabela. Primeiro, a capacidade de carga estática é consistentemente 3 a 4 vezes maior que a capacidade dinâmica — característica de um rolamento projetado para operar sob carga elevada e, em grande parte, estacionária, como em um eixo vertical de bomba parado ou em um gancho de ponte rolante carregado, tanto quanto em regime de rotação.
Em segundo lugar, a velocidade máxima cai rapidamente à medida que o furo aumenta; o 29360, com furo de 300 mm, tem classificação de apenas cerca de 60% da rotação em RPM do modelo com furo de 180 mm 29336. Essa família de rolamentos foi projetada para trocar velocidade por capacidade de carga — não é a escolha adequada para uma posição axial de alta rotação.
Onde é efetivamente aplicado
Eixos verticais de bombas — todo o peso do rotor, somado à carga de empuxo da bomba, é transmitido para baixo por meio de um único rolamento na extremidade inferior do eixo.
Blocos de gancho de guindastes e mecanismos de içamento — carga axial pura proveniente do peso suspenso, muitas vezes em rotação muito baixa ou intermitente.
Eixos de extrusoras e prensas de rosca — empuxo axial elevado e constante gerado pela rosca ao vencer a resistência do material.
Mancais de escora da propulsão naval — o empuxo da hélice é transmitido por um eixo de baixa rotação e alta carga.
Fusos de laminadores e de máquinas-ferramenta pesadas — em aplicações nas quais a força axial de corte ou de laminação exige um rolamento capaz de tolerar também certa flexão do eixo sob carga.
Rolamento de rolos esféricos axial versus rolamento de rolos esféricos padrão
Um rolamento de rolos esféricos padrão (radial) tem como função principal suportar carga radial e também admite certa carga axial em ambos os sentidos. Já o rolamento de rolos esféricos axial inverte essa lógica: a carga axial em apenas um sentido é a solicitação principal, enquanto a carga radial é secundária e de capacidade limitada. Essas posições não são intercambiáveis em um arranjo de eixo — um SRB radial aplicado no lugar de um SRB axial ficará sobrecarregado axialmente muito antes de atingir sua vida em fadiga radial, e o mesmo vale no sentido inverso.
Para consultar as dimensões e as capacidades de carga da série radial, veja nosso rolamento de rolos esféricos tabela de tamanhos.
FAQ
Um rolamento de rolos esféricos axial pode suportar carga nos dois sentidos axiais?
Não — a série 29300 é, por projeto, de ação em um único sentido. Uma aplicação com reversão da carga axial, algo incomum para os usos desse rolamento, requer um arranjo diferente, normalmente dois rolamentos axiais montados face a face com um espaçador, ou até mesmo um outro tipo de rolamento.
A tolerância a desalinhamento significa que o eixo pode ser instalado com pequeno desvio de esquadro?
A capacidade de autocompensação corrige a flexão do eixo e pequenos desalinhamentos da caixa que ocorrem sob carga ou em decorrência de tolerâncias de fabricação — ela não substitui o alinhamento inicial correto na montagem. Considerá-la tolerante a um alinhamento inadequado desde o início reduz a vida útil dos rolos e das pistas de rolagem.
Qual é o lubrificante típico para esta família de rolamentos?
A lubrificação por óleo é a solução padrão para a faixa superior de velocidade indicada na tabela de dimensões acima; a graxa é mais comum na faixa de menor velocidade e maior carga, em aplicações típicas como ganchos de guindaste e prensas de parafuso, nas quais a velocidade é suficientemente baixa para que a vantagem de refrigeração do óleo tenha menor relevância.
As dimensões principais e as rotações limite da série 29300 apresentadas aqui foram verificadas com base nos números de peça atualmente listados. As capacidades de carga dinâmica e estática ainda não constam nos dados de produto desses SKUs específicos no momento da redação — os valores acima foram extraídos de catálogos independentes de fabricantes e devem ser confirmados na ficha técnica atual do fornecedor, ou nos dados internos do produto assim que forem preenchidos, antes da publicação ou da cotação.
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