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Mancais de Rolamento
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Mancais
• Mancais– Proporcionam apoios entre
componentes que têm movimento relativo com um mínimo de atrito.
– Podem ser: • Mancais de deslizamento.
– Atrito mínimo é alcançado por lubrificante entre superfícies que estão em contato, por filme hidrostático ou por filme hidrodinâmico, por repulsão causada por fenômeno eletro-magnético, etc.
• Mancais de rolamento.– Atrito mínimo é conseguido por
elementos girantes que conectam as partes que estão sob movimento relativo, causando atrito de rolamento.
V
V=0 Filme
Corpo
girante
V
V=0
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TENSÕES DE CONTATO
P, D2, E2, m2
P, D1, E1, m1
Y
Z sz
sy
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TENSÕES DE CONTATO
![Page 5: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/5.jpg)
TENSÕES DE CONTATO
sz
sy
2b
z
y
![Page 6: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/6.jpg)
TENSÕES DE CONTATO
sz
sy
2a
z
y
2
2
2
2
1
2
3
21
2
22
1
21
1
12
11
11
2
3
11
11
8
3
a
z
p
a
za/ztan
a
zp
a.
Pp
DD
EEPa
esferasDuas
maxz
maxyx
max
s
mss
mm
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TENSÕES DE CONTATO
sz
sy
2a
z
y
Duas esferas iguais
0 0.5 1 1.5 2 2.5 30
0.2
0.4
0.6
0.8
1
sz z( )
sy z( )
sx z( )
max z( )
z
a
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TENSÕES DE CONTATO
sz
sy
2b
z
y
2
2
2
2
2
2
2
2
21
2
22
1
21
1
21
1
11
12
2
11
11
2
b
z
p
b
z
b
z
b
zp
b
z
b
zp..
L.b.
Pp
DD
EE
L.
Pb
cilindrosDois
maxz
maxy
maxx
max
s
s
ms
mm
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TENSÕES DE CONTATO
sz
sy
2a
z
y
Dois cilindros iguais
0 0.5 1 1.5 2 2.5 30
0.2
0.4
0.6
0.8
1
sz z( )
sy z( )
sx z( )
max z( )
z
b
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TENSÕES DE CONTATO
Exemplo: Roda em
trilho (Hertz)
max 0.9( ) 101.536
max 0.85( ) 101.119
max 0.7( ) 99.339
pmax 391.035
0 0.5 1 1.5 20
100
200
300
400
sz z( )
sy z( )
sx z( )
max z( )
z
b
max z( )sz z( ) min sx z( ) sy z( )
2
b 2.491
sy z( ) pmax 21
1z2
b2
1z2
b2
2z
b
sx z( ) 1z2
b2
z
b
2 m1 pmax
sz z( )pmax
1z2
b2
pmax2P
b Lb
2P
L
1 m2
2
E
1
D1
z 0 0.1 5L 100E 200000D1 700m 0.3P 1.53 105
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Rolamentos
• Mancais de
rolamentos
– Radiais
– Axiais
– Cargas
combinadas
– Auto-
compensadores
![Page 12: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/12.jpg)
Rolamentos
• Seleção
– Função: tipo
– Tamanho
– Carregamento
• Vida: em função da
fadiga superficial;
• Deformação
permanente excessiva.
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Partes dos rolamentos:
Partes de um mancal de rolamento
Elementos rolantes13
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ROLAMENTOS - Esferas
14
![Page 15: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/15.jpg)
ROLAMENTOS - Rolos
15
![Page 16: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/16.jpg)
ROLAMENTOS - Agulhas
16
![Page 17: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/17.jpg)
Representação esquemática
17
![Page 18: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/18.jpg)
Representação esquemática
18
![Page 19: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/19.jpg)
Tipo de montagem
19
![Page 20: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/20.jpg)
Tipo de montagem
20
![Page 21: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/21.jpg)
Rolamentos
• Seleção quanto ao
carregamento
– Vida: em função da
fadiga superficial;
– Deformação
permanente
excessiva.
![Page 22: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/22.jpg)
Rolamentos
• Seleção quanto ao carregamento– Tensões de contato de Hertz
• Vida: em função da fadiga superficial;
Capacidade de carga dinâmica, C: é a carga que causa fadiga superficial em até 10% dos rolamentos de um lote quando solicitados durante um milhão de rotações.
• Deformação permanente excessiva;
Capacidade de carga estática, C0: é a carga que causa uma deformação permanente de 0,01% do diâmetro do corpo girante.
![Page 23: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/23.jpg)
RolamentosCapacidade de carga dinâmica, C: é a carga que causa
fadiga superficial em até 10% dos rolamentos de um
lote quando solicitados durante um milhão de
rotações.
Carga dinâmica equivalente, P: carga radial (axial)
equivalente que causa o mesmo dano que as cargas
radial e axial que atuam simultaneamente num
rolamento predominantemente radial (axial).
Vida, L (em milhões de rotações):
rolosn
esferasn
P
CL
n
310
3
![Page 24: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/24.jpg)
Rolamentos
Capacidade de carga estática, C0: é a carga que causa
uma deformação permanente de 0,01% do diâmetro do
corpo girante.
Carga estática equivalente, P0: carga radial (axial)
equivalente que causa a mesma deformação
permanente que as cargas radial e axial que atuam
simultaneamente num rolamento predominantemente
radial (axial).
02500
000
,a,s
P.sC
![Page 25: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/25.jpg)
Rolamentos – Exemplos de Aplicação
Rodízio direcional
![Page 26: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/26.jpg)
Rolamentos – Exemplos de Aplicação
Redutor
![Page 27: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/27.jpg)
Rolamentos – Exemplos de Aplicação
Redutor
![Page 28: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/28.jpg)
Rolamentos – Exemplos de Aplicação
Conjunto para talha
![Page 29: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/29.jpg)
Rolamentos – Exercícios
![Page 30: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/30.jpg)
1
![Page 31: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/31.jpg)
2
![Page 32: Mancais de Rolamento - edpsm.usuarios.rdc.puc-rio.bredpsm.usuarios.rdc.puc-rio.br/Assunto5-Rolamentos.pdf · Rolamentos • Seleção –Função: tipo –Tamanho –Carregamento](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020216/5be7a00709d3f204758d0ce4/html5/thumbnails/32.jpg)
A
X
F=104 N
Cotas em mm
Determinar as vidas para os rolamentos conhecendo as forças que
atuam no ponto A da engrenagem cônica que fixada no eixo horizontal.
SKF
32310
SKF
32308
3
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A X
F=104 N
Cotas em mm
Determinar as vidas para os rolamentos conhecendo as forças que
atuam no ponto A do contato do pneu com o solo.
SKF
33208
SKF
33206
4
500
150