O rotor de um motor elétrico é geralmente suportado por dois conjuntos de rolamentos, que posicionam radial e axialmente o rotor em relação ao estator. De acordo com diferentes requisitos de aplicação - como carga, precisão rotacional necessária e custo de fabricação - os arranjos de rolamentos do motor geralmente adotam os seguintes tipos:
· arranjo único fixo / único flutuante
· arranjo fixo-fixo pré-ajustado
· arranjo totalmente flutuante
1, arranjo único fixo / único flutuante
O rolamento de extremidade fixa é fixado pelo eixo e pela carcaça da tampa da extremidade. Ele fornece suporte radial em uma extremidade do eixo e também atua como localização axial em ambas as direções axiais.
O rolamento de extremidade fixa deve ser radial capaz de suportar cargas radiais e axiais combinadas. O tipo mais comumente usado em motores é o rolamento rígido de esferas. Em outras máquinas, também podem ser usados rolamentos de esferas de contato angular de duas carreiras ou de uma carreira combinados e outros rolamentos capazes de suportar cargas combinadas.
Para motores de três rolamentos, a localização axial é obtida por uma combinação de rolamentos: um rolamento radial que suporta apenas carga radial pura (rolamento de rolos cilíndricos com anéis sem nervuras) combinado com um rolamento rígido de esferas que suporta cargas combinadas. Nesta configuração, o rolamento rígido de esferas fornece apenas localização axial em ambas as direções e deve ter uma certa liberdade radial na caixa de mancal, ou seja, um ajuste de folga com o furo da caixa de mancal.
O rolamento de extremidade flutuante está localizado na extremidade oposta do eixo e fornece apenas suporte radial. Portanto, o rolamento de extremidade flutuante pode ser um rolamento rígido de esferas ou um rolamento de rolos. Para motores com cargas pesadas ou cargas de choque, os rolamentos de rolos cilíndricos são adotados principalmente.
Neste arranjo, o eixo deve ter um certo deslocamento axial para evitar forças internas entre os rolamentos. Quando o eixo se expande termicamente durante a operação do motor, pode ocorrer deslocamento axial dentro de certos tipos de rolamentos (por exemplo, rolamentos de rolos cilíndricos). O deslocamento axial também pode ocorrer entre um anel de rolamento e seu componente correspondente, preferencialmente entre o anel externo e o alojamento.
Conseqüentemente, os projetistas devem comparar, analisar e verificar se devem usar rolamentos de rolos cilíndricos tipo N ou NU.
Existem muitas combinações para arranjos de extremidade fixa e flutuante. Exemplos comuns incluem:
· Rolamento rígido de esferas + rolamento de rolos cilíndricos
· Rolamento de esferas de contato angular de duas carreiras + rolamento de rolos cilíndricos
· Rolamento de rolos cônicos de uma carreira combinado + rolamento de rolos cilíndricos
Para arranjos de rolamentos rígidos, são recomendadas combinações que permitam deslocamento axial dentro do rolamento. Para tais projetos, recomenda-se a análise e seleção conjunta com os fabricantes de rolamentos.
Nas combinações acima, o desalinhamento angular entre o eixo e o alojamento deve ser minimizado. Caso a aplicação não permita isso, são recomendados rolamentos autocompensadores que tolerem maiores erros angulares. Esses arranjos podem acomodar certos desalinhamentos e deslocamentos axiais, evitando forças axiais internas no sistema de eixo.
Para arranjos de rolamentos em que o anel interno está sob carga rotativa, as alterações no comprimento do eixo devem ser acomodadas entre o rolamento e suas superfícies de contato. O deslocamento axial deve, portanto, ocorrer entre o anel externo e o alojamento. As combinações típicas incluem:
Rolamento rígido de esferas + rolamento rígido de esferas
Rolamento de esferas de contato angular de uma carreira combinado + rolamento rígido de esferas
2, arranjo de rolamento totalmente flutuante
O arranjo de rolamentos totalmente flutuante também é uma forma de localização cruzada. É adequado para aplicações que exigem apenas localização axial moderada ou onde outros componentes do eixo fornecem localização axial.
Neste arranjo, o principal requisito é que cada rolamento seja deslocável axialmente. O deslocamento pode ocorrer entre um anel do rolamento e seu componente correspondente, preferencialmente entre o anel externo e o alojamento.
3,Arranjo de rolamentos pré-ajustado
Em um arranjo de rolamento pré-ajustado, o eixo é localizado axialmente em uma direção por um rolamento e na direção oposta pelo outro rolamento. Isto é conhecido como “localização cruzada” e é normalmente usado para sistemas de eixo curto.
Todos os rolamentos radiais capazes de suportar cargas axiais (em uma ou ambas as direções) são adequados para este arranjo.
Em alguns casos, rolamentos de esferas de contato angular de uma carreira ou rolamentos de rolos cônicos são usados em arranjos de localização cruzada, mas pode ser necessária uma certa quantidade de pré-carga.
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