Os rolamentos de esferas de duas carreiras são usados em aplicações que exigem alta capacidade de carga radial combinada com algum manuseio de carga axial, em um espaço axial compacto. Os usos típicos incluem motores elétricos, caixas de engrenagens, máquinas agrícolas, máquinas têxteis, bombas, sistemas de transporte e cubos de rodas automotivas, onde um rolamento de uma carreira seria muito largo ou não teria capacidade de carga suficiente para o espaço disponível. Abaixo, detalhamos os setores e mecanismos específicos onde Rolamentos de esferas de duas carreiras são a escolha preferida, juntamente com as razões de engenharia por trás de cada aplicação.
Principal razão pela qual os rolamentos de esferas de duas carreiras são escolhidos para essas aplicações
Um rolamento de esferas de duas carreiras tem duas fileiras de esferas dispostas lado a lado dentro de um único anel externo, o que efetivamente dobra o número de pontos de contato de suporte de carga em comparação com um rolamento profundo de uma carreira da mesma largura. De acordo com as referências de projeto de rolamentos publicadas pelos principais órgãos de padronização de rolamentos, como ISO e ABMA, essa configuração permite que o rolamento suporte cargas radiais aproximadamente 60 a 90 por cento maior do que um rolamento de uma carreira equivalente ocupando a mesma área axial.
Essa maior densidade de carga é exatamente o motivo pelo qual os rolamentos de duas carreiras aparecem em máquinas onde o espaço é limitado, mas as demandas de carga são significativas, como caixas de engrenagens compactas, eixos de motor e conjuntos de cubos de roda. O projeto também tende a funcionar mais frio em alta velocidade do que algumas alternativas de rolamentos de rolos de capacidade equivalente, uma vez que os rolamentos de esferas geram menos atrito do que os rolos sob condições de carga moderada.
Motores Elétricos e Geradores
Os rolamentos de esferas de duas carreiras são amplamente utilizados para apoiar o eixo do rotor em motores elétricos de pequeno e médio porte, incluindo motores usados em ventiladores, bombas e eletrodomésticos. As duas fileiras de esferas ajudam o rolamento a resistir à carga radial do peso do rotor e ao pequeno empuxo axial causado pelo desalinhamento do eixo ou pela pressão do fluxo de ar das pás do ventilador.
Os fabricantes de motores geralmente selecionam projetos de fileira dupla quando o diâmetro do eixo é limitado pela carcaça do motor, mas a aplicação ainda exige uma vida útil mais longa sob operação contínua, uma vez que os pontos de contato adicionados reduzem a tensão por esfera em comparação com um projeto de fileira única carregando a mesma carga.
Cubos de rodas automotivas e componentes de direção
Nos veículos, rolamentos de esferas de duas carreiras são usados em unidades de cubo de roda, colunas de direção e alguns componentes de transmissão. Os rolamentos do cubo da roda, em particular, devem suportar uma combinação de carga radial do peso do veículo e carga axial das forças nas curvas, tornando a configuração de duas carreiras um ajuste prático.
Conjuntos de cubo de roda
Muitos cubos de rodas dianteiras de veículos de passageiros usam unidades de rolamento de esferas de contato angular de duas carreiras porque podem absorver a carga combinada de frenagem, aceleração e giro em uma única unidade compacta, eliminando a necessidade de rolamentos internos e externos separados.
Articulações de direção e suspensão
Os rolamentos de duas carreiras também aparecem em conjuntos de juntas de direção e em determinados pontos de articulação da suspensão, onde o suporte radial consistente sob repetidas mudanças de carga direcional é fundamental para a precisão da direção e redução da folga ao longo do tempo.
Caixas de engrenagens industriais e redutores de velocidade
Os fabricantes de caixas de engrenagens freqüentemente especificam rolamentos de esferas de duas carreiras para eixos de entrada e saída, onde o eixo deve resistir às forças da engrenagem que atuam nas direções radial e axial. Um Rolamentos de esferas de duas carreiras A unidade posicionada em um ponto de suporte do eixo da engrenagem pode reduzir a deflexão do eixo, o que, por sua vez, melhora a precisão do contato dos dentes da engrenagem e reduz o ruído durante a operação.
Isto é particularmente relevante em sistemas de engrenagens helicoidais, onde os dentes angulares da engrenagem produzem naturalmente empuxo axial além da carga radial. Um rolamento profundo de uma carreira pode ter dificuldade para gerenciar essa carga combinada sem um rolamento axial secundário, enquanto um projeto de duas carreiras geralmente lida com ambas em um único componente.
Máquinas Agrícolas e de Construção
Equipamentos agrícolas, como colheitadeiras, enfardadeiras e equipamentos de lavoura, geralmente operam em ambientes empoeirados e de alta vibração, onde a durabilidade do rolamento sob carga de choque é crítica. Rolamentos de esferas de duas carreiras são comumente usados nessas máquinas porque a superfície de contato dupla distribui cargas de impacto repentino, como aquelas provenientes de terreno irregular, por mais esferas, em vez de concentrar a tensão em uma única carreira.
- Eixos de leme rotativos, onde a resistência do solo cria cargas radiais flutuantes.
- Suportes de rolos da enfardadeira, que sofrem cargas cíclicas repetidas durante os ciclos de compressão.
- Rolos transportadores intermediários em equipamentos de colheita, que precisam de rotação consistente sob peso variável de material.
As máquinas de construção, incluindo carregadeiras compactas e mecanismos de giro de escavadeiras, utilizam configurações semelhantes de rolamentos de duas carreiras pelo mesmo motivo, uma vez que os equipamentos nessas indústrias raramente são usados em condições limpas e de baixa vibração.
Máquinas Têxteis e Fusos de Alta Velocidade
Equipamentos de fabricação têxtil, como fiações e bobinadeiras, geralmente operam fusos em velocidades de rotação muito altas por longos períodos. Os rolamentos de esferas de duas carreiras são usados aqui porque mantêm um suporte radial estável em altas RPM, ao mesmo tempo que mantêm baixas as perdas por atrito, o que é essencial para máquinas que funcionam continuamente em ambientes de produção.
Os fornecedores de rolamentos geralmente observam que a pegada axial reduzida de um projeto de fileira dupla também permite que os fabricantes de máquinas têxteis mantenham os conjuntos de fusos compactos, o que suporta espaçamentos de fusos mais estreitos e maior densidade geral de produção por máquina.
Bombas e equipamentos de manuseio de fluidos
As bombas centrífugas e as bombas rotativas usam rolamentos de esferas de duas carreiras para apoiar o eixo do impulsor contra a carga radial do peso do eixo e o empuxo axial gerado pelas diferenças de pressão do fluido através do impulsor. Esse manuseio de carga combinado é um dos principais motivos pelos quais os fabricantes de bombas evitam usar dois rolamentos de uma carreira separados nesta posição, uma vez que uma unidade de duas carreiras reduz o número de componentes e possíveis pontos de desalinhamento no conjunto do eixo.
Comparação de rolamentos de esferas de duas carreiras com outros tipos de rolamentos
A tabela abaixo descreve como os rolamentos de esferas de duas carreiras se comparam às alternativas comuns nos fatores de carga e espaço mais relevantes para a seleção.
| Tipo de rolamento | Capacidade de carga radial | Manuseio de carga axial | Espaço axial necessário |
| Rolamento de esferas de duas fileiras | Alto | Moderado | Compacto |
| Rolamento profundo de fileira única | Moderado | Baixo | Estreito |
| Rolamento de rolo cilíndrico | Muito alto | Muito baixo | Largo |
| Rolamento de esferas de contato angular (emparelhado) | Alto | Alto | Largo |
Esta comparação, consistente com as orientações gerais de seleção de rolamentos publicadas pela documentação das normas ISO, mostra por que os rolamentos de esferas de duas carreiras ocupam um meio-termo: eles são escolhidos especificamente quando os engenheiros precisam de mais capacidade radial do que um rolamento de uma carreira, mas não podem dispensar o comprimento axial extra que os rolamentos de rolos ou conjuntos de contato angular emparelhados exigem.
Principais fatores de seleção ao especificar um rolamento de esferas de duas carreiras
Os engenheiros normalmente avaliam alguns fatores essenciais antes de especificar um rolamento de esferas de duas carreiras para uma nova aplicação.
- Faixa de carga radial esperada e quaisquer condições de carga de choque intermitente que o eixo sofrerá.
- Velocidade operacional, uma vez que aplicações de RPM mais altas exigem controle de tolerância mais rígido e intervalos de lubrificação apropriados.
- Espaço axial disponível dentro do alojamento ou conjunto do eixo.
- Exposição ambiental, incluindo poeira, umidade ou temperaturas extremas, que afeta a seleção do tipo de vedação.
Nosso Rolamentos de esferas de duas carreiras são fabricados para acomodar esta gama de condições de operação, com variantes seladas e blindadas disponíveis dependendo do ambiente de aplicação, tornando-os adequados para todos os usos em motores, automóveis, máquinas agrícolas e industriais descritos acima.
