Rolamentos de esferas de contato angular de duas carreiras série 52/53 são amplamente utilizados em equipamentos mecânicos porque podem suportar cargas radiais e axiais ao mesmo tempo, possuem alta rigidez e ocupam pequeno espaço. No entanto, para dar pleno desempenho ao seu desempenho, a correta seleção e aplicação da pré-carga é um elo crucial. A pré-carga não afeta apenas a precisão de funcionamento do rolamento, mas também determina sua vida útil e a estabilidade do equipamento. A seguir discutiremos o papel da pré-carga, fatores de influência e métodos de seleção.
1. O papel da pré-carga
Pré-carga é a força que mantém os elementos rolantes dentro do rolamento em contato adequado com a pista, aplicando uma determinada carga axial. A pré-carga razoável é de grande importância para o desempenho dos rolamentos da série 52/53:
Melhorar a precisão de funcionamento: a pré-carga elimina a folga interna do rolamento e aumenta a rigidez, melhorando assim a precisão de funcionamento do equipamento, principalmente em equipamentos mecânicos que requerem posicionamento de alta precisão.
Melhorar a capacidade de suporte de carga: Através do ajuste de pré-carga, o rolamento pode compartilhar a carga de maneira mais uniforme e evitar falhas prematuras devido a carga local excessiva.
Suprimir vibração e ruído: A pré-carga apropriada pode reduzir o movimento relativo entre os corpos rolantes e a pista e reduzir a vibração e o ruído durante a operação do equipamento.
Evitar deslizamento de rotação: Para equipamentos de alta velocidade, a pré-carga apropriada pode evitar o deslizamento do elemento rolante e garantir a operação normal do rolamento.
2. Principais fatores que afetam a seleção da pré-carga
A seleção da pré-carga apropriada requer uma consideração abrangente das condições de trabalho do equipamento, da estrutura de suporte e do ambiente operacional. A seguir estão vários fatores-chave:
Condições de carga:
Condições de carga leve: Adequado para pré-carga mais baixa para reduzir o atrito e o calor.
Condições de carga pesada: Requer pré-carga mais alta para melhorar a rigidez e evitar a deformação do rolamento.
Requisitos de velocidade:
Equipamentos rotativos de alta velocidade precisam reduzir moderadamente a pré-carga para reduzir o atrito e o calor; equipamentos de baixa velocidade ou intermitentes podem aumentar adequadamente a pré-carga para melhorar o posicionamento.
Método de emparelhamento de rolamentos:
Instalação face a face (tipo DB): Adequado para suportar grandes cargas radiais e momentos de inclinação, mas a pré-carga não pode ser muito alta para evitar o aumento do atrito.
Instalação back-to-back (tipo DF): Alta rigidez, adequada para cenários que exigem alta precisão de posicionamento axial.
Instalação tandem (tipo DT): A pré-carga precisa corresponder a outros rolamentos para equilibrar a carga de todo o sistema.
Influência da temperatura:
O aumento da temperatura fará com que o rolamento se expanda, alterando assim o tamanho da pré-carga. Medidas de compensação de temperatura precisam ser consideradas para garantir a estabilidade da pré-carga.
Materiais e condições de lubrificação:
Rolamentos feitos de materiais diferentes têm tolerâncias diferentes à pré-carga, e o estado de lubrificação (como lubrificação com graxa ou lubrificação com óleo) também afetará o atrito e a geração de calor, determinando assim a faixa da pré-carga.
3. Seleção e aplicação de pré-carga
Os métodos para seleção e aplicação razoáveis de pré-carga incluem principalmente o seguinte:
Método de cálculo para selecionar a pré-carga:
De acordo com os requisitos de carga, velocidade e vida útil do equipamento, o valor de pré-carga recomendado é calculado através da fórmula de projeto do rolamento. A fórmula precisa considerar parâmetros como número de corpos rolantes, ângulo de contato e distribuição de carga.
Método de ajuste:
Ajuste mecânico: A força axial é aplicada através de porcas, arruelas ou estruturas de mola para atingir a pré-carga. Este método é adequado para ajustes múltiplos e amplo espaço de instalação.
Ajuste da diferença de temperatura: As características de expansão térmica e contração a frio do rolamento durante a instalação são usadas para controlar a diferença de temperatura do conjunto para atingir o ajuste da pré-carga.
Medição e verificação de pré-carga:
Após a aplicação da pré-carga é necessário verificá-la através de instrumentos de medição. Os métodos comuns incluem:
Método de medição de folga: Use um calibrador de folga ou telêmetro a laser para medir se a folga do rolamento atende aos requisitos do projeto.
Método de medição de torque: Confirme indiretamente o tamanho da pré-carga medindo o torque inicial ou de funcionamento necessário para o rolamento girar.
Método de deslocamento axial: Observe se o deslocamento axial após a pré-carga atende ao padrão de projeto.
4. Precauções e sugestões de otimização
Ao aplicar e ajustar a pré-carga dos rolamentos das séries 52/53, os seguintes assuntos também devem ser observados:
Evite pré-carga excessiva: A pré-carga excessiva pode causar pressão de contato excessiva entre o corpo rolante e a pista, aumentar o atrito e o calor e acelerar o desgaste do rolamento.
Capacidade de ajuste dinâmico: Para equipamentos com grandes mudanças de carga e temperatura, considere a introdução de elementos elásticos (como molas prato) para obter ajuste dinâmico.
Otimização da lubrificação: Garanta boas condições de lubrificação para reduzir o calor de fricção adicional causado pela pré-carga.
Inspeção regular: Durante a operação, é necessário monitorar regularmente a vibração, o ruído e o aumento de temperatura do rolamento e ajustar a pré-carga a tempo de prolongar a vida útil do rolamento.
