Rolamentos Rígidos de Esferas vs Rolamentos de Rolos Cilíndricos para Cargas Radiais Puras: Carga, Velocidade e Desalinhamento

Para qual tipo a magnitude da carga radial aponta

Comece pela carga, não pelo preço. Um rolamento de esferas suporta carga por contato pontual, onde as esferas encontram a pista sobre pequenas elipses; um rolamento de rolos suporta por contato linear ao longo do comprimento do rolo^6,10.

Essa geometria é a razão pela qual um rolamento de rolos geralmente suporta uma capacidade de carga dinâmica básica maior que um rolamento de esferas de mesmo furo e diâmetro externo.

E por que a regra prática de seleção é: cargas leves a moderadas para rolamentos de esferas e cargas pesadas para rolamentos de rolos^10,15.

Para uma carga radial pura, um Rolamento de Rolos Cilíndricos é o tipo que a geometria favorece, e um Rolamento Rígido de Esferas é o tipo que se adequa a serviço radial mais leve.

O mesmo contato linear que aumenta a capacidade também gera mais atrito e calor por revolução, então a vantagem de carga não é gratuita¹⁰.

Antes de decidir, peça a cada fornecedor os valores de Cr e C0r do candidato para o seu furo, pois as fontes não trazem uma classificação de CRB em furo comparável a qualquer referência de DGBB.

Se a velocidade exigida elimina o rolamento de rolos

O contato linear gera mais atrito e calor por revolução que o contato pontual, então rolamentos de rolos geralmente suportam uma velocidade limite e valor dN menores que um rolamento de esferas de tamanho comparável^10,15.

Se sua meta de velocidade é alta, esse mecanismo é o que decide o tipo: o DGBB é o que pode alcançá-la, e o CRB é o que você pode ter que descartar.

O 6304ZZ, um DGBB de furo 20 mm, mostra o quanto a escolha da vedação por si só altera o limite: 14000 rpm na forma ZZ/2RS, 10000 rpm com vedações de contato DU/DDU, e 17000 rpm aberto². O arrasto da vedação é a razão pela qual os valores vedados ficam abaixo do aberto^1,2.

Assim, um DGBB vedado ainda pode atender a uma meta de velocidade que um aberto alcançaria mais facilmente, e a diferença entre os dois é de milhares de rpm neste furo².

Nenhuma fonte deste conjunto publica uma velocidade limite de CRB no mesmo furo, então você não pode tirar uma comparação de velocidade comparável desta página. Peça ao fornecedor a velocidade limite e dN do CRB para o seu furo e compare com sua rotação exigida¹⁵.

Quando o desalinhamento remove ambos os tipos da lista

Nem um rolamento rígido de esferas nem um rolamento de rolos cilíndricos é um projeto autocompensador^5,8,12. Se o alinhamento perfeito não puder ser garantido, a orientação é optar por projetos autocompensadores ou prever folga interna mais generosa⁵.

Eixos longos, baixa precisão de montagem ou risco de deflexão do eixo apontam na mesma direção⁸. Um rolamento autocompensador de esferas permite que o rolamento se articule sem emperrar, mas sua capacidade de carga é menor que a de um rolamento rígido comparável, então você troca capacidade por alinhamento¹².

Desalinhamento e distorção da caixa também reduzem a vida real abaixo do L10 calculado, e as fontes descrevem FEA e coroamento otimizado dos rolos como formas de minimizar essa redução, não de eliminá-la²⁰.

Nenhuma fonte deste conjunto fornece um desalinhamento angular permissível em graus ou mrad para um DGBB ou um CRB, então você não pode verificar um ângulo de desalinhamento contra um limite publicado aqui.

Se o alinhamento do seu eixo ou caixa for incerto, pergunte ao fornecedor qual desalinhamento angular seu projeto específico tolera e como ele reduz a vida por isso.

Se a aplicação precisa de alguma localização axial

Uma carga radial pura não decide o tipo por si só, porque o arranjo ainda pode precisar localizar o eixo axialmente. Um DGBB pode suportar cargas radiais mais cargas axiais em ambas as direções; sob carga radial pura seu ângulo de contato é nominalmente zero.

E quando a carga axial é aplicada, um ângulo de contato se desenvolve, mas a capacidade axial tipicamente não excede cerca de 20-30% da classificação de carga radial estática¹. Um rolamento de rolos cilíndricos padrão é apenas radial, a menos que um projeto com rebordo como NUP ou NH seja especificado^17,19.

Um CRB com uma pista reta é o rolamento preferido para o lado flutuante, porque os rolos deslizam na pista reta e o rolamento acomoda o deslocamento axial em vez de combatê-lo¹⁹. Isso faz do CRB padrão uma boa escolha para uma posição flutuante e uma má escolha para uma posição de localização.

Se seu arranjo precisa de alguma localização axial, especifique um DGBB ou passe para um projeto de rolos com rebordo NUP/NH, e confirme com o fornecedor qual de suas variantes de CRB suporta carga axial.

Atrito, calor e rigidez: o que as fontes fornecem e não fornecem

A diferença de atrito segue a mesma geometria da diferença de carga. O contato pontual dá ao DGBB menor atrito e calor por revolução, enquanto o contato linear do CRB gera mais de ambos^1,10.

Essa é a resposta direcional, e é consistente entre as fontes. O que as fontes não trazem é um valor de torque de atrito ou um valor de rigidez radial para qualquer dos tipos em um furo comum, então você não pode quantificar a diferença a partir desta página.

Se o torque de atrito ou a deflexão radial importam para seu projeto — por exemplo, onde a dissipação de calor ou a rigidez do eixo é uma restrição. Solicite esses valores ao fornecedor para seu candidato específico no seu furo, junto com a classificação de carga.

A escolha do tipo pode ser feita com base na evidência direcional; a magnitude da penalidade de atrito e rigidez não pode.

Lubrificação e vedação: resolva a escolha da vedação junto com a meta de velocidade

O arrasto da vedação reduz o limite de velocidade do DGBB, então a decisão de vedação e o requisito de velocidade devem ser resolvidos juntos, e não um após o outro^1,2.

O 6304ZZ ilustra o tamanho desse efeito: 14000 rpm na forma ZZ/2RS contra 17000 rpm aberto, com vedações de contato DU/DDU a 10000 rpm². Se você especifica um DGBB vedado para proteção contra contaminação, você está aceitando um teto de velocidade menor que a versão aberta do mesmo rolamento.

As fontes descrevem variantes vedadas de DGBB e seu efeito na velocidade, mas não fornecem dados de vedação ou fluxo de óleo para um rolamento de rolos cilíndricos. Portanto, você não pode assumir que exista uma opção de CRB vedado ou quanto isso custaria em velocidade.

Antes de escrever a RFQ, confirme com o fornecedor quais variantes vedadas ou blindadas eles realmente oferecem para o tipo escolhido, e qual velocidade limite se aplica a essa variante.

O que obter do fornecedor antes de definir o tipo

As fontes não fornecem dados comparáveis de preço, MOQ, prazo de entrega ou certificado de inspeção para esses dois tipos em um furo comum. Portanto, o caso comercial deve ser construído a partir das respostas dos fornecedores, e não desta página.

A evidência de custo é apenas direcional: um DGBB é descrito como geralmente a opção de rolamento de esferas mais econômica devido à produção em massa. E rolamentos de rolos são geralmente mais caros no mesmo tamanho e grau^1,25.

Use a lista de verificação abaixo para coletar os números que as fontes não trazem.

• ✓Cr e C0r para o CRB candidato no seu furo, para comparar com a classificação do DGBB
• ✓Velocidade limite e dN para o CRB candidato no seu furo, para comparar com sua rotação exigida
• ✓Desalinhamento angular permissível para o projeto específico, já que nenhum ângulo é publicado para qualquer dos tipos
• ✓Torque de atrito e rigidez radial no seu furo, já que as fontes não fornecem nenhum dos dois
• ✓Disponibilidade de variante vedada ou blindada e sua velocidade limite, para o tipo que você escolher
• ✓Preço unitário, MOQ e prazo de entrega comprometido para ambos os tipos no seu furo, já que só existe evidência direcional de custo
• ✓Classe de precisão e precisão de funcionamento que o fornecedor propõe, e o certificado de inspeção que ele fornecerá com ela

Onde as fontes enquadram a diferença de custo de forma diferente

As duas declarações de custo abaixo não são contraditórias — uma descreve rolamentos de esferas como a escolha econômica geral, a outra descreve rolamentos de rolos como mais caros no mesmo tamanho e grau. Mas elas enquadram a comparação de forma diferente, então um comprador não deve ler nenhuma delas como um preço unitário.

Trate ambas como direcionais e peça a cada fornecedor seus próprios números.

Antes de solicitar um orçamento

• não há valores de Cr ou C0r para um rolamento de rolos cilíndricos em um furo comparável ao do DGBB 6304ZZ.
• não há cálculo de vida L10 para nenhum dos dois tipos sob sua carga radial e velocidade reais.
• Peça destinos de exportação relevantes, referências de base instalada e contatos de clientes comparáveis.
• não há desalinhamento angular admissível em graus ou mrad para o DGBB nem para o CRB.
• não há efeito quantificado de um determinado ângulo de desalinhamento sobre a distribuição de carga ou a vida para nenhum dos dois tipos.
• não há tabela de relações Fa/Fr admissíveis para nenhum dos dois tipos.
• não há valores de torque de atrito ou rigidez radial para nenhum dos dois tipos em um mesmo furo.
• não há método de lubrificação nem requisitos de fluxo de óleo específicos para rolos cilíndricos (CRB).
• Peça um orçamento por escrito com base de preço, quantidade mínima de pedido, ferramentas, condições de pagamento e prazo de produção.
• Peça números de certificados, órgãos emissores, escopo e validade para o modelo exato e o mercado de destino.
• não há informação sobre disponibilidade de variantes seladas ou com escudo para o CRB.