Ajuste da carcaça e classe de folga para rolamentos: o que as evidências esclarecem e o ajuste do eixo que você deve obter do fabricante

Atribua o aperto ao anel que gira em relação à carga

Antes de escolher qualquer zona de tolerância, decida qual anel gira em relação à direção da carga. O anel que gira em relação à carga deve ser mantido contra fluência, então ele recebe o ajuste de interferência; o anel que permanece estacionário em relação à carga pode ser deixado deslocável¹³.

Na maioria dos arranjos industriais o eixo gira e a carcaça fica parada, o que coloca o ajuste apertado no anel interno e deixa o lado da carcaça livre para ser mais solto⁶. Essa atribuição tem um custo que você precisa planejar.

Um ajuste de interferência expande o anel interno, e um ajuste apertado na carcaça comprime o anel externo, então ambos reduzem a folga interna que o rolamento tinha na bancada^1,23.

Se a redução não for considerada, a folga de operação pode desaparecer e o rolamento pode operar com folga negativa, atrito excessivo e falha precoce^1,23. A decisão de ajuste, portanto, define a decisão de folga, e não o contrário.

Leia a classe da carcaça a partir da direção e magnitude da carga

A classe não é um estilo da casa — é uma função de qual anel carrega a carga e quão grande ela é. Uma carga estacionária no anel externo tolera um ajuste facilmente deslocável porque o anel não está sendo arrastado ao redor do furo.

Uma vez que o anel externo gira em relação à carga, o ajuste deve impedir que esse anel sofra fluência, e a tabela passa para a faixa K7–M7–N7–P7¹³. Sob direção indeterminada, a classe acompanha a magnitude da carga: JS7 para carga leve ou normal, K7 para normal ou pesada, M7 para alto impacto¹³.

Onde a precisão de rotação importa mais do que o deslocamento, JS6 e K6 substituem JS7 e K7¹³.

Defina a classe de folga interna que o ajuste e a temperatura exigem

O ajuste que você acabou de escolher consome folga, então a folga de bancada deve ser escolhida para deixar folga de operação após a montagem. Um ajuste pesado no eixo geralmente requer uma folga radial interna C3, e um ajuste pesado combinado com alta velocidade tipicamente requer C4¹⁹.

O mesmo impulso vem da temperatura: C3 é escolhida quando a temperatura de operação é consistentemente alta, quando os ajustes do eixo e da carcaça são pesados, ou quando as velocidades excedem a faixa padrão, enquanto C4 é reservada para temperaturas excepcionalmente altas, diferencial térmico significativo entre eixo e carcaça, carcaças de parede fina ou desalinhamento severo¹¹.

A folga padrão CN é adequada para temperaturas estáveis e cargas leves onde se deseja orientação precisa do eixo¹¹. As fontes descrevem estas como recomendações e não como limites obrigatórios, e nenhuma fornece um valor numérico de temperatura ou magnitude de ajuste no qual C3 se torna obrigatória^11,19.

Se sua aplicação está próxima de um limite, a classe de folga é uma questão para o fabricante do rolamento, não um valor que você pode ler em uma tabela neste conjunto.

Defina o lado livre de um arranjo fixo/livre

Em um arranjo fixo/livre, o rolamento fixo suporta toda a carga axial e deve ser restringido em todos os quatro cantos por ombreiras, anéis de retenção ou placas de retenção. O rolamento livre não suporta nada disso e fica com um ajuste solto na carcaça sem restrições⁶.

O ajuste do eixo permanece apertado em ambos, e ajustes por prensagem não são usados como elementos de retenção para cargas axiais diretas — um anel de retenção ou placa ainda é necessário no lado fixo⁶. O lado livre existe para absorver expansão e contração térmica, então precisa de liberdade axial.

Rolamentos separáveis são recomendados ali; se um rolamento não separável for usado no lado livre, um ajuste com folga é proporcionado entre o anel externo e a carcaça, ou em alguns casos entre o eixo e o anel interno²².

Nenhuma das fontes nomeia a zona ISO para esse ajuste da carcaça no lado livre, então trate a zona como uma questão para o fabricante e não como um padrão^6,22.

Ajuste para o tipo de rolamento e condição da carcaça

A tabela de carcaça acima é escrita para rolamentos radiais. Rolamentos axiais e de carga combinada têm suas próprias classes: H8 para rolamentos axiais de esferas de alta precisão, H7 para carga estacionária no anel da carcaça, K7 para direção indeterminada ou carga rotativa no anel da carcaça sob condições normais.

E M7 onde a carga radial é comparativamente grande². Essa tabela se aplica a carcaças de ferro fundido ou aço².

A seção da carcaça também importa. Uma carcaça de parede fina sob carga pesada ou de alto impacto passa para P7, que a fonte associa principalmente a rolamentos de rolos¹³.

Isso está consistente com a divisão geral entre rolamentos de esferas e de rolos: rolamentos de esferas são adequados para cargas leves a moderadas e alta velocidade, rolamentos de rolos para cargas pesadas e condições de choque ou impacto^8,16.

Se sua carcaça é de parede fina e a carga é pesada, verifique a linha P7 antes de copiar uma classe de uma tabela padrão de rolamentos radiais.

Afrouxe o ajuste da carcaça onde o anel externo opera mais quente que a carcaça

A expansão diferencial altera o ajuste em serviço, então a classe que você especifica a frio pode não ser a classe que você obtém a quente.

Onde se espera que o anel interno ou o eixo opere mais quente que o anel externo ou a carcaça, uma folga radial maior é desejável porque a folga de operação se reduzirá em direção ao alvo⁴.

No lado da carcaça, G7 pode ser aplicado em vez de H7 quando o rolamento é grande ou a diferença de temperatura entre o anel externo e a carcaça é grande. E F7 pode ser aplicado em vez de G7 sob as mesmas condições¹³.

Assim, os dois ajustes vão na mesma direção: um eixo mais quente argumenta por mais folga interna, e uma grande diferença de temperatura entre anel externo e carcaça argumenta por uma classe de carcaça mais solta^4,13.

As fontes não fornecem um diferencial de temperatura numérico no qual qualquer ajuste se torna necessário, então o ponto de disparo é algo a confirmar com o fabricante.

Confirme que o assento do eixo e o furo da carcaça podem suportar o ajuste

Uma zona de tolerância em um desenho vale apenas o que a oficina pode usinar. Ajustes adequados requerem usinagem ou retificação muito precisa dos diâmetros externos do assento do eixo e dos furos da carcaça, com tolerâncias permitidas apenas ligeiramente maiores que as dos componentes do rolamento correspondentes.

Acabamento superficial e desvio de forma também importam²⁰. Verifique estes antes de liberar o desenho.

• ✓Confirme que o diâmetro externo do assento do eixo e o furo da carcaça podem ser retificados para tolerâncias apenas ligeiramente maiores que as dos componentes do rolamento.
• ✓Confirme que o acabamento superficial e o desvio de forma estão especificados, não apenas a faixa de diâmetro.
• ✓Confirme o método de montagem: prensar um rolamento no lugar pode exigir ferramental especial e deve evitar danos às esferas, pistas e gaiola.
• ✓Confirme a zona de tolerância do eixo com o fabricante do rolamento — nenhuma fonte neste conjunto publica uma tabela de eixo.

Onde as fontes discordam, e o que verificar

Estas são recomendações de duas fontes fornecedoras, não limites obrigatórios, e nenhuma fornece um valor numérico de temperatura ou magnitude de ajuste no qual a classe muda^11,19.

Trate a discordância como um alerta para obter a classe de folga por escrito do fabricante do rolamento para sua aplicação específica, em vez de escolher a coluna mais conservadora.

Antes de solicitar um orçamento

• A evidência não define isso — pergunte ao fornecedor: nenhuma fonte deste conjunto fornece uma tabela de zonas de tolerância de eixo (j5, k5, m6, n6) com as interferências ou folgas correspondentes — o ajuste do eixo deve vir do fabricante do rolamento
• A evidência não define isso — pergunte ao fornecedor: nenhuma fonte dá limiares numéricos da relação P/C que desloquem o ajuste necessário
• A evidência não define isso — pergunte ao fornecedor: nenhuma fonte liga classes de tolerância específicas (P0, P6, P5) à escolha do ajuste
• A evidência não define isso — pergunte ao fornecedor: nenhuma fonte dá valores numéricos de dureza ou rugosidade superficial associados à escolha do ajuste
• A evidência não define isso — pergunte ao fornecedor: nenhuma fonte quantifica diferenças de custo ou disponibilidade entre classes de tolerância
• A evidência não define isso — pergunte ao fornecedor: nenhuma fonte compara diretamente j5/k5/H7 com m6/n6 quanto à facilidade de montagem ou desmontagem
• A evidência não define isso — pergunte ao fornecedor: nenhuma fonte dá um limiar numérico de diferencial de temperatura a partir do qual um ajuste específico se torna necessário
• A evidência não define isso — pergunte ao fornecedor: nenhuma fonte dá uma relação numérica entre a magnitude do ajuste e a redução resultante da folga interna