Quais são os usos dos rolamentos de esferas de duas carreiras?

Rolamentos de esferas de duas carreiras são usados em aplicações que exigem maior capacidade de carga radial, maior rigidez axial e capacidade de lidar com cargas radiais e axiais combinadas em um espaço axial compacto — necessidades que um rolamento de uma carreira não consegue satisfazer plenamente. As duas fileiras de esferas dispostas lado a lado dentro de um único anel externo duplicam efetivamente a capacidade de carga radial em comparação com um rolamento de uma carreira equivalente, ao mesmo tempo em que adicionam rigidez axial significativa. As aplicações comuns incluem motores elétricos, fusos de máquinas-ferramenta, cubos de rodas automotivas, caixas de engrenagens, máquinas agrícolas e sistemas de transporte - sempre que a intensidade de carga, a rigidez do eixo ou os requisitos de carga combinados excedem o que um projeto de linha única pode fornecer.

Motores elétricos e eixos geradores

Os rolamentos de esferas de duas carreiras são amplamente utilizados na extremidade não acionada de motores elétricos - particularmente em tamanhos de carcaça médios e grandes - onde o rolamento deve suportar o peso radial do eixo do rotor combinado com as forças axiais geradas pelo desequilíbrio do rotor e pelo alongamento térmico do eixo. Um rolamento rígido de duas carreiras de esferas na extremidade sem acionamento fornece a localização axial necessária para gerenciar a flutuação do eixo enquanto mantém uma rotação suave e de baixo atrito em velocidades do motor que normalmente variam de 1.500 a 6.000 rpm.

Para aplicações como ventiladores HVAC, bombas e compressores — onde o motor opera continuamente e a substituição do rolamento é dispendiosa — a vida útil prolongada da maior distribuição de carga de um rolamento de duas carreiras reduz os intervalos de manutenção e o custo total de propriedade.

Fusos de máquinas-ferramenta e equipamentos de usinagem de precisão

Em aplicações de fusos de máquinas-ferramenta — tornos, fresadoras, fusos retificadores e centros de usinagem — os rolamentos de esferas de contato angular de duas carreiras são a solução padrão para a parte traseira do fuso (extremidade não cortante). O design de fileira dupla fornece:

• Alta rigidez contra forças axiais do engate da ferramenta para frente e para trás e do crescimento térmico do fuso
• Pegada axial compacta que minimiza o balanço do fuso e maximiza a relação rigidez/espaço
• Operação pré-carregada que elimina folga e mantém a precisão dimensional das peças usinadas

Para centros de usinagem de alta velocidade, os rolamentos de rolos cilíndricos de duas carreiras na posição traseira do fuso são frequentemente combinados com rolamentos de esferas de contato angular de duas carreiras na frente — esse arranjo em tandem lida com as forças de corte radiais e as cargas de posicionamento axial geradas pela operação do fuso.

Cubos de rodas automotivas e juntas de direção

A moderna unidade de rolamento do cubo da roda automotiva - o componente que conecta a roda ao suporte da suspensão - é construída em torno de rolamentos de esferas de contato angular de duas carreiras configurados em um arranjo X (costas com costas ou face a face). Esta geometria é escolhida especificamente porque os rolamentos das rodas dos veículos devem lidar simultaneamente com:

• Cargas radiais do peso do veículo e das forças da superfície da estrada
• Cargas axiais bidirecionais de forças de curva que alternam a direção dependendo da curva
• Cargas momentâneas do braço de alavanca entre a área de contato da roda e o centro do rolamento

Nenhum rolamento de uma carreira pode suportar esta combinação de carga de forma confiável durante a vida útil típica do rolamento de roda de 150.000 a 250.000 km. A unidade de cubo de duas carreiras selada e pré-lubrificada elimina a necessidade de lubrificação em campo e fornece uma solução livre de manutenção durante toda a vida útil do veículo.

Caixas de câmbio e transmissão de potência

Em caixas de engrenagens industriais e automotivas, rolamentos de esferas de duas carreiras são usados em eixos de engrenagens que sofrem alta carga radial proveniente de forças de engrenagem combinadas com impulso axial proveniente da ação de engrenagens helicoidais. Os rolamentos rígidos de duas carreiras de esferas podem lidar com a carga combinada em uma única unidade compacta — particularmente valiosos em projetos de caixas de engrenagens onde o espaço axial entre os estágios da engrenagem é restrito e a instalação de dois rolamentos de uma carreira separados não é viável.

As caixas de engrenagens agrícolas — usadas em tratores, colheitadeiras e equipamentos de preparo do solo — dependem fortemente de rolamentos de esferas de duas carreiras devido às condições de carga altamente variáveis: os rolamentos devem suportar cargas de choque resultantes do impacto em rochas e solo duro, cargas radiais elevadas sustentadas durante a operação e amplos ciclos de temperatura, desde partidas a frio até condições de operação a quente.

Sistemas transportadores e equipamentos de manuseio de materiais

Em correias transportadoras, rolos intermediários e equipamentos de classificação, rolamentos de esferas de duas carreiras são usados em polias tensoras e tambores de acionamento que sofrem alta carga radial contínua devido à tensão da correia combinada com desalinhamento devido à expansão térmica e deflexão da estrutura. Os rolamentos autocompensadores de esferas de duas carreiras são particularmente valorizados em aplicações de transportadores porque toleram desalinhamento do eixo de até 2–3 graus sem gerar tensão interna ou carga nas bordas das pistas do rolamento — um recurso crítico em sistemas transportadores longos, onde o alinhamento perfeito do eixo entre múltiplas estruturas de suporte é impraticável.

Resumo de aplicação por setor