Conhecimento em fabricação de motores: Qual a folga do rolamento mais razoável? Por que o rolamento deve ser pré-carregado?

A confiabilidade do sistema de rolamentos é sempre um tema importante em produtos de motores elétricos. Já falamos muito em artigos anteriores, como problemas de ruído em rolamentos, problemas de corrente no eixo, problemas de aquecimento de rolamentos e assim por diante. O foco deste artigo é a folga do mancal do motor, ou seja, em que estado de folga o mancal funciona de forma mais razoável.

Para que um rolamento funcione bem, a folga radial é muito importante. Princípios gerais de controle e domínio: A folga de trabalho dos rolamentos de esferas deve ser zero ou ter uma pré-carga leve. No entanto, para rolamentos como rolos cilíndricos e rolos esféricos, uma certa folga residual deve ser deixada durante a operação, mesmo que seja uma folga pequena.

640 (1)

Dependendo da aplicação, é necessária uma folga operacional positiva ou negativa no arranjo de rolamentos. Na maioria dos casos, a folga de trabalho deve ser um valor positivo, ou seja, quando o rolamento está funcionando, existe uma certa folga residual. Por outro lado, existem muitas aplicações que exigem folga operacional negativa – ou seja, pré-carga.

A pré-carga é geralmente ajustada durante a instalação à temperatura ambiente (ou seja, concluída durante as fases de projeto e fabricação do motor). Se o aumento de temperatura do eixo for maior que o do assento do rolamento durante a operação, a pré-carga aumentará.

640 (2)

Quando o eixo é aquecido e expandido, o diâmetro do eixo aumentará e também se alongará. Sob a influência da expansão radial, a folga radial do rolamento diminuirá, ou seja, a pré-carga aumentará. Sob a influência da expansão axial, a pré-carga aumentará ainda mais, mas a pré-carga do arranjo de rolamentos costas com costas será reduzida. Em um arranjo de rolamentos costas com costas, se houver uma determinada distância entre os rolamentos e os rolamentos e os componentes relacionados tiverem o mesmo coeficiente de expansão térmica, os efeitos da expansão radial e da expansão axial na pré-carga se cancelarão, então a pré-carga não ocorrerá. Variedade.

 

 

O papel da pré-carga do rolamento

As funções mais importantes da pré-carga do rolamento incluem: melhorar a rigidez, reduzir o ruído, melhorar a precisão da orientação do eixo, compensar o desgaste durante a operação, prolongar a vida útil e melhorar a rigidez. A rigidez de um rolamento é a razão entre a força que atua sobre o rolamento e sua deformação elástica. A deformação elástica causada pela carga dentro de uma certa faixa do rolamento pré-carregado é menor que a do rolamento sem pré-carga.

Quanto menor for a folga de trabalho do rolamento, melhor será a orientação dos corpos rolantes na zona sem carga e menor será o ruído do rolamento durante a operação. Sob o efeito da pré-carga, a deflexão do eixo devido à força irá ser reduzido, de modo que a precisão da orientação do eixo possa ser melhorada. Por exemplo, os rolamentos do pinhão e do diferencial podem ser pré-carregados para melhorar a rigidez e a precisão da orientação do eixo, tornando o engrenamento das engrenagens mais preciso e estável e minimizando forças dinâmicas adicionais. Portanto, haverá menos ruído durante a operação e as engrenagens poderão ter uma vida útil mais longa. Os rolamentos aumentarão a folga devido ao desgaste durante a operação, o que pode ser compensado pela pré-carga. Em algumas aplicações, a pré-carga do arranjo de rolamentos pode melhorar a confiabilidade da operação e prolongar a vida útil. A pré-carga adequada pode tornar a distribuição da carga no rolamento mais uniforme, proporcionando uma vida útil mais longa.

640

Ao determinar a pré-carga em um arranjo de rolamentos, deve-se observar que quando a pré-carga excede um determinado valor ideal estabelecido, a rigidez só pode ser aumentada até certo ponto. Como o atrito e o calor resultante aumentarão, se houver uma carga adicional e ela atuar por muito tempo, a vida útil do rolamento será bastante reduzida.

 

Além disso, ao ajustar a pré-carga no arranjo de rolamentos, independentemente da quantidade de pré-carga ser determinada por cálculo ou experiência, seu desvio deve ser controlado dentro de uma determinada faixa. Por exemplo, no processo de ajuste de rolamentos de rolos cônicos, o rolamento deve ser girado várias vezes para garantir que os rolos não fiquem tortos e as faces finais dos rolos devem ter bom contato com as nervuras do anel interno. Caso contrário, os resultados obtidos na inspeção ou medição não serão verdadeiros, de modo que a pré-carga real poderá ser muito menor do que o necessário.

 

 


Horário da postagem: 10 de maio de 2023