Folga Interna dos Rolamentos

A folga interna de um rolamento (folga inicial) é a folga que um rolamento tem antes de ser instalado sobre o seu eixo e / ou alojamento.

Como está indicado na figura 1, quando o anel interno ou anel externo estão fixos e o outro anel se move livremente pode haver deslocamento na direção radial ou axial. Este deslocamento total (radial ou axial) se denomina folga interna e, dependendo da sua direção, é denominado como folga interna radial ou folga interna axial.

Para se medir a folga interna de um rolamento, deve-se aplicar uma carga leve sobre a pista de tal maneira que a folga interna possa ser medida de forma precisa.

Entretanto, neste instante, uma pequena parcela de deformação elástica do rolamento ocorre com a aplicação desta carga de medição e o valor da medição da folga (folga medida) é ligeiramente maior que a folga interna efetiva. A discrepância entre a folga efetiva do rolamento e a folga aumentada, devido à deformação elástica, deve ser compensada. Estes valores de compensação são fornecidos pela tabela 1. Para rolamentos de rolos, a quantidade da deformação elástica pode ser desconsiderada.

Os valores da folga interna para cada classe de rolamento estão indicados nas Tabelas 3 e 11.

Seleção da folga interna

A folga interna de um rolamento sob condições de operação (folga efetiva) é usualmente inferior à folga inicial do mesmo rolamento antes da sua montagem e funcionamento. Isto se deve a vários fatores, incluindo o ajuste do rolamento, a diferença de temperatura entre o anel interno e o anel externo (em funcionamento) etc. Em função de que a folga de operação de um rolamento afeta sua vida, a geração de calor, vibrações, ruídos, etc., deve-se selecionar cuidadosamente a folga interna de funcionamento mais apropriada.

Fig.1 Folga interna

Critérios para seleção de folga interna do rolamento

A vida do rolamento teoricamente é máxima quando a folga operacional é ligeiramente negativa no momento de equilíbrio da operação. Na realidade é difícil manter constantemente esta condição ótima de operação. Se a folga negativa aumenta pelas condições flutuantes de operação haverá aquecimento e conseqüentemente a diminuição na vida do rolamento. Em condições comuns deve-se selecionar uma folga interna onde a folga em operação seja ligeiramente maior do que zero.

Para condições simples de operação utilizar ajustagens para cargas comuns. Se a rotação e a temperatura de operação são comuns (normais) selecionar a folga normal que é capaz de produzir a folga operacional adequada. A tabela 2 mostra exemplos da aplicação onde as folgas internas são diferentes da folga normal (CN).

Folga interna efetiva

A diferença entre a folga interna inicial e a folga interna efetiva de operação, devido a quantidade de redução da folga causada por ajustes por interferência ou da variação da folga devido a diferença de temperatura entre o anel interno e o anel externo, pode ser determinada pela seguinte equação:

δ eff ＝δ o －（δ f ＋δ t )

onde,

δ f : Quantidade de redução da folga devido à interferência, mm

Δ deff : Interferência efetiva, mm

1. Redução da folga interna em função da interferência

Quando se instalam rolamentos com ajustes por interferência em eixos ou alojamentos, o anel interno se expande e o anel externo se contrai, reduzindo a folga interna do rolamento. A quantidade de expansão ou contração varia em função da forma do rolamento, da forma do eixo ou alojamento, das dimensões das respectivas partes e, o tipo de material usado. O diferencial pode variar desde aproximadamente 70% a 90% da interferência efetiva.

δ f ＝ (0.70 ～ 0.90) Δ deff

onde,

δ f : Quantidade de redução da folga devido à interferência, mm

Δ deff : Interferência efetiva, mm

Redução da folga interna em função da diferença de temperatura entre o anel interno e o externo

Durante o funcionamento, normalmente o anel externo estará 5 a 10 ºC mais frio do que o anel interno ou do componente giratório. Entretanto, se o efeito de resfriamento do alojamento é grande, ou o eixo está conectado a uma fonte de calor, ou uma substância aquecida é transportada através de um eixo oco;

A diferença de temperatura entre os dois anéis, pode ser ainda maior. A quantidade da folga interna é reduzida pela expansão diferencial dos dois anéis.

δ t ＝α ・ Δ T ・ Do

onde,

δ t: Quantidade de redução devido a diferença de temperatura, mm

α: Coeficiente de expansão linear do aço do rolamento 12.5 �� 10-6/°C

Δ T: Diferencial de temperatura do anel interno / externo, °C

D o: Diâmetro da pista do anel externo, mm

Os valores do diâmetro da pista do anel externo, Do, podem ser aproximados com o uso das equações (4) ou (5)

Para rolamentos de esferas e rolamentos Auto-compensadores de rolos,

Do ＝ 0.20 (d ＋ 4.0 D)

Para rolamentos de rolos (excluindo os Auto-compensadores),

Do ＝ 0.25 (d ＋ 3.0D)

onde,

d : Diâmetro interno do rolamento, mm

D : Diâmetro externo do rolamento, mm

• Tabela 1  Ajustagem da folga interna radial baseado na medição da carga
• Tabela 2 Exemplos de aplicação onde são usadas folgas internas diferentes da folga normal
• Tabela 3 Folga interna radial de rolamentos rígidos de esferas
• Tabela 4 Folga interna radial de rolamentos autocompensadores de esferas
• Tabela 5 (1) Folga interna radial de rolamentos de esferas de contato angular quando montados em pares (pareados)

• Tabela 5 (2) Folga interna radial de rolamentos de esferas de contato angular de dupla carreira

• Tabela 6 (1) Folga interna radial de rolamentos para motores elétricos

• Tabela 6 (2) Folga interna radial de rolamentos para motores elétricos
• Tabela 7 Folga interna radial de rolamentos de rolos cilíndricos (rolamentos com furo cilíndrico intercambiáveis)
• Tabela 8 Folga interna radial de rolamentos de rolos cilíndricos não intercambiáveis
• Tabela 9 (1) Folga interna axial de rolamentos de rolos cônicos da série métrica de dupla carreira e pareados (exceto as séries 329X, 322C, 323C)
• Tabela 9 (2) Folga interna axial de rolamentos de rolos cônicos da série métrica de dupla carreira e pareados (exceto as séries 329X, 322C, 323C)
• Tabela 9 (3) Folga interna axial de rolamentos de rolos cônicos da série métrica de dupla carreira e pareados (exceto as séries 329X, 322C, 323C)
• Tabela 10 Folga interna radial de rolamentos autocompensadores de rolos
• Tabela 11 (1) Folga interna axial de rolamentos com 4 pontos de contato
• Tabela 11 (2) Folga interna axial de rolamentos com 4 pontos de contato

Fonte : Catálogo de Rolamentos NTN