Rolamentos,
Chumaceiras, Casquilhos
Vedantes/Retentores e
Freios
História
Deslizamento em rolos no antigo
Egito
Transporte sobre rolos de
madeira, por volta de 1880 a. C.
Carlos Andrade
OPM
2
História
Vestígios de um rolamento com
esferas de bronze e outro de
madeira, encontrado em navio
Romano datado de 12 a 41 a.C.
Desenho de um rolamento
desenhado por Leonardo Da Vinci
(1452-1519)
Carlos Andrade
OPM
3
História
O rolamento moderno aparece
em meados de 1800, com o
surgimento da bicicleta
Moinho para fabricação de esferas
criado por Friedrich Fischer em 1883
Carlos Andrade
OPM
4
Introdução
O que é um rolamento?
 Um rolamento trata-se de um órgão de máquina
que permite o escorregamento rotativo entre um
eixo e o seu suporte.
 Este é projetado para suportar grandes esforços
radiais, conforme a sua aplicação. Uma grande
parte dos rolamentos só suporta um tipo de
esforço (radial), no entanto, existem rolamentos
que aguentam esforços combinados.
Carlos Andrade
OPM
5
Introdução
Para que é usado?
• Os rolamentos são usados para permitir que
um determinado movimento de rotação
ocorra sem impedimento devido a atritos
entre peças em contacto, facilitando a
propagação do movimento.
• Um rolamento deve conservar o movimento
de rotação, quer seja, controlado ou não.
Carlos Andrade
OPM
6
Quais as vantagens e desvantagens da
utilização de rolamentos?
Vantagens
Desvantagens
– Baixo coeficiente de atrito;
– Bom funcionamento quer a
altas ou a baixas
temperaturas;
– Não provoca desgaste nos
veios;
– Não exigir elevada
lubrificação;
– Baixo aumento de folga
durante a vida útil;
– Dimensões normalizadas.
– Fácil manutenção e
inspeção;
Carlos Andrade
– Baixa resistência ao
choque;
– Maiores custo de fabrico;
– Não suporta cargas tão
elevadas quando
comparados com as
chumaceiras;
– Tolerância muito baixa
quer para o alojamento do
eixo quer para o
alojamento do próprio
rolamento;
OPM
7
Esforços a que estão sujeitos
Esforços Radiais Esforços Axiais
Carlos Andrade
Velocidades
de rotação
OPM
Defeitos de
alinhamentos
Esforços
combinados
8
Composição do rolamento
• Um rolamento é constituído pelos seguintes
componentes:
– Anel externo; Anel interno; Corpos rolantes e
gaiola.
Carlos Andrade
OPM
9
Anéis internos e externos
• O anel externo é fixado diretamente ao local
de acoplamento e o anel interno é fixado
diretamente ao veio.
• Em ambos os anéis é possível observar uma
ranhura que é designada por Caminho e que
serve de guia para os corpos rolantes.
Carlos Andrade
OPM
10
Corpos rolantes
• Os corpos rolantes são os elementos
responsáveis por permitir o movimento
circular entre o anel externo e interno.
• Estes podem ser classificados em dois tipos:
– Esferas;
– Rolos que podem ser de três tipos:
• Cilíndricos
• Agulhas
• Cónicos
Carlos Andrade
OPM
11
Gaiola
• A gaiola é responsável por manter a os corpos rolantes
separados e dispersos de uma forma homogénea por
todo o caminho presente no anel interior e exterior.
• Dessa forma a gaiola evita o excesso de fricção e de
impacto das esferas: diminuindo assim o desgaste; o
aumento da temperatura e o ruído provocado durante
o funcionamento.
Carlos Andrade
OPM
12
Noções Básicas - Dimensões
Carlos Andrade
OPM
13
Noções Básicas - Dimensões
• As dimensões máximas são as principais dimensões de um
rolamento, ver figura:
Carlos Andrade
OPM
14
Noções Básicas - Dimensões
• Planos gerais ISO
Os planos gerais ISO para rolamentos radiais contém uma série
progressiva de diâmetros externos padronizados, organizados
nas séries de diâmetro 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3 e 4 (ordem crescente de
Ø externo). Dentro de cada série de Ø externo foram
estabelecidas diferentes séries de largura 8, 0, 1, 2, 3, 4, 5 e 6
(ordem crescente de largura).
A série de altura para rolamentos axiais série 7, 9, 1 e 2 (ordem
crescente de altura).
Carlos Andrade
OPM
15
Noções Básicas - Dimensões
• As séries da dimensão são formadas pela combinação dos
números para a largura e a altura com o numero para a série
de diâmetro.
Carlos Andrade
OPM
16
Noções Básicas - Dimensões
• Para rolamentos cónicos de rolos métricos de uma carreira
(ISO 355) as dimensões máximas são agrupadas para
determinadas faixas de ângulo de contacto α, conhecidas
como séries de ângulos 2, 3, 4, 5, 6 e 7 (crescente de α).
• Uma série de dimensões é obtida pela combinação dos
números para a largura e a altura com o numero para a série
de diâmetro. A primeira letra identifica diâmetros e a segunda
as larguras.
Carlos Andrade
OPM
17
Noções Básicas - Designação
• A designação dos rolamentos pode ser
denominada de Designação Completa:
Carlos Andrade
OPM
18
Como identificar o tipo de rolamento
Carlos Andrade
OPM
19
Noções Básicas - Designação
• Designação básica:
Carlos Andrade
OPM
20
Noções Básicas - Designação
• Uma designação básica contem de três a cinco dígitos. Os
rolamentos de rolos cilíndricos contêm combinação de
caracteres alfanuméricos.
Carlos Andrade
OPM
21
Noções Básicas - Designação
Carlos Andrade
OPM
22
Noções Básicas - Designação
• As combinações de numero e letra para rolamentos de rolos
têm o seguinte significado:
Carlos Andrade
OPM
23
Como identificar o tipo de rolamento
• Como os rolamentos são órgãos de máquinas normalizados,
estes tem uma nomenclatura específica;
• As normas que tratam da nomenclatura destes são ISO 15,
ISO 355 e ISO 104, facilitando assim a identificação;
• Para isso teremos que saber identificar a sua simbologia;
Carlos Andrade
OPM
24
Como identificar o tipo de rolamento
• Os rolamentos mais comuns estão
enquadrados na ISO 15:
Carlos Andrade
OPM
25
Tipos de Rolamentos
• Rolamentos de esferas;
• Rolamentos de rolos;
• Rolamentos auto compensadores de esferas
ou de rolos;
• Rolamentos Axiais.
Carlos Andrade
OPM
26
Rolamentos de esferas
• Rolamentos de esferas de contacto radial com uma
ou duas fileiras: é o mais comum dos rolamentos,
suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais e é
apropriado para rotações mais elevadas. Tem uma
boa relação preço–desempenho.
 Exemplos de aplicação: Motores elétricos,
Eletrodomésticos, Caixas de velocidades,
redutores pequenos, entre outros.
Carlos Andrade
OPM
27
Rolamentos de esferas
• Rolamentos de contacto obliquo com uma ou duas
fileiras de esferas: São sempre montados em oposição
a outro rolamento do mesmo tipo quando na presença
de uma única fileira de esferas. Quando temos duas
fileiras tal não é necessário. Estes rolamentos já
suportam esforços axiais, no caso dos que só possuem
uma única fileira só suportam num sentido, já os de
duas fileiras suportam em ambos os sentidos.

Exemplos de aplicação: Caixas de redução, Fusos de
maquinas, entre outros.
Carlos Andrade
OPM
28
Rolamentos de Rolos
• Rolamentos de rolos cilíndricos:
São caracterizados por terem uma elevada
resistência a sobrecargas e a choques, permitem
uma fácil manutenção visto que os seus elementos
são facilmente desmontáveis facilitando a sua
montagem. Suportam uma carga axial baixa.

Carlos Andrade
Exemplos de aplicação: Grandes motores elétricos,
cilindros de laminagem, entre outros.
OPM
29
Rolamentos de Rolos
• Rolamentos de rolos cónicos com uma ou duas
fileiras de rolos: São sempre montados em oposição a
outro rolamento do mesmo tipo quando na presença
de uma única fileira de rolos. Quando temos duas
fileiras tal não é necessário. Estes rolamentos
suportam esforços axiais, no caso dos que só possuem
uma única fileira só suportam num sentido, já os de
duas fileiras suportam em ambos os sentidos.

Carlos Andrade
Exemplos de aplicação: Eixos de caixas de velocidades,
Rodas de veículos pesados e ligeiros, Caixas de eixo do TGV
entre outros.
OPM
30
Rolamentos de Rolos
• Rolamentos de Agulhas: são rolamentos
que suportam grandes esforços radiais
num espaço bastante reduzido e com
grande rigidez radial.
Carlos Andrade

Exemplos de aplicação:

Aplicados em casos de pouco
espaço de montagem e para altas
rotações.
OPM
31
Rolamentos autocompensadores
• Rolamentos autocompensadores de
esferas ou rolos: Estes permitem um
ajustamento angular quando o eixo e o
alojamento tem um defeito de
alinhamento.

Carlos Andrade
Exemplos de aplicação: Grandes ventiladores industriais ,
Cilindros de maquinas de impressão, máquinas com eixos
longos e flexíveis, entre outros.
OPM
32
Rolamentos Axiais
• Rolamentos axiais de esferas ou
rolos: Suportam unicamente esforços
axiais.

Carlos Andrade
Exemplos de aplicação: Eixos verticais, contrapontos,
embraiagens, entre outros.
OPM
33
Noções Básicas
Há uma série de fatores que interferem no processo de seleção
de um rolamento. A compreensão do comportamento dinâmico
da aplicação é o mais importante, o comportamento dinâmico
significa:
• Espaço disponível;
• Cargas(magnitude e
direção);
• Desalinhamento;
• Precisão e rigidez;
• Velocidades;
Carlos Andrade
•
•
•
•
OPM
Temperatura de operação;
Vibrações;
Contaminação;
Tipo e modo de
lubrificação.
34
Noções Básicas
Quando o comportamento dinâmico tiver sido estabelecido, o
tamanho e o tipo de rolamento adequado podem ser
selecionados. No entanto há fatores a ser considerados:
• Projeto e forma adequados dos outros componentes do
arranjo;
• Ajustes apropriados e pré-carga ou folga interna do
rolamento;
• Dispositivos de suporte;
• Vedações adequadas;
• Tipo e quantidade de lubrificante;
• Métodos de instalação e remoção.
Carlos Andrade
OPM
35
Noções Básicas e Terminologia
A simbologia é da norma
ISO5593
Carlos Andrade
OPM
36
Noções Básicas e Terminologia
Carlos Andrade
OPM
37
Noções Básicas e Terminologia
Rolamentos radiais de esferas
Carlos Andrade
OPM
38
Noções Básicas e Terminologia
Rolamentos radiais de rolos
Carlos Andrade
OPM
39
Noções Básicas e Terminologia
Rolamentos axiais
Carlos Andrade
OPM
40
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos rígidos de esferas
Carlos Andrade
OPM
41
Tipos e Projeto de Rolamentos
Carlos Andrade
OPM
42
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos Y
Carlos Andrade
OPM
43
Tipos e Projeto de Rolamentos
Carlos Andrade
OPM
44
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos de esferas de
contacto angular
Carlos Andrade
OPM
45
Tipos e Projeto de Rolamentos
Carlos Andrade
OPM
46
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos autocompensadores
de esferas
Carlos Andrade
OPM
47
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos de Rolos cilíndricos
Carlos Andrade
OPM
48
Tipos e Projeto de Rolamentos
Carlos Andrade
OPM
49
Tipos e Projeto de Rolamentos
Carlos Andrade
OPM
50
Tipos e Projeto de Rolamentos
Carlos Andrade
OPM
51
Tipos e Projeto de Rolamentos
Carlos Andrade
OPM
52
Tipos e Projeto de Rolamentos
Carlos Andrade
OPM
53
Tipos e Projeto de Rolamentos
Carlos Andrade
OPM
54
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos de Rolos de agulhas
Carlos Andrade
OPM
55
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos de Rolos cónicos
Carlos Andrade
OPM
56
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos Compensadores de
Rolos
Carlos Andrade
OPM
57
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos de Rolos Toroidais
Carlos Andrade
OPM
58
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos axiais de esferas
Carlos Andrade
OPM
59
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos axiais de esferas de
contacto angular
Carlos Andrade
OPM
60
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos axiais de rolos
cilíndricos
Rolamentos axiais de rolos de
agulhas
Carlos Andrade
OPM
61
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos axiais de rolos de
esferas
Carlos Andrade
OPM
62
Tipos e Projeto de Rolamentos
Rolamentos de leva e de apoio
Carlos Andrade
OPM
63
Tipos e Projeto de Rolamentos
Carlos Andrade
OPM
64
Tipos e Projeto de Rolamentos
Carlos Andrade
OPM
65
Vedação
• Para manter o lubrificante
no interior e os
contaminantes no exterior,
existem rolamentos com
vedações ou placas
integradas.
• Rolamentos com placas de
proteção ->
Carlos Andrade
OPM
66
Vedação
• Vedações sem contacto
• Vedações de baixo atrito
Carlos Andrade
OPM
67
Vedação
• Vedações de contacto
Carlos Andrade
OPM
68
Vedação
• Os rolamentos tampados estão disponíveis em
diferentes tipologias:
Carlos Andrade
OPM
69
DIMENSIONAMENTO
• O tamanho do rolamento a ser utilizado em uma
determinada aplicação é selecionado em princípio com
base na sua capacidade de carga e com relação às
cargas a serem aplicadas e às necessidades de vida útil
e fiabilidade.
• As cargas aplicadas aos rolamentos subdividem-se em
dois tipos, carga estática e carga dinâmica, classificamse de acordo com as velocidades de rotação, sendo,
para uma rotação ≤ 10 rpm classificada como carga
estática. Rotações maiores que 10 rpm são classificadas
como carga dinâmica.
Carlos Andrade
OPM
70
Dimensionamento
• Carga estática (C0):
– É a carga que atua nos corpos rolantes e na pista.
– C0=Capacidade de carga estática (kN)
– fs= Fator de esforços estáticos (Adimensional)
– P0=Carga estática equivalente (kN)
– É importante salientar que cargas estáticas sobre
rolamentos causam deformações, pequenas, de
aproximadamente 0,0001mm nos diâmetros dos corpos
rolantes.
Carlos Andrade
OPM
71
Dimensionamento
• Carga estática equivalente P0
– Esta carga relaciona os esforços radial e axial
determinando assim a sua atuação.
– Quando o rolamento for solicitado por uma carga radial ou
axial isoladamente, esta será a carga equivalente.
– P0=Carga estática equivalente (kN)
– X0=Fator radial (Adimensional)
– Y0=Fator axial (Adimensional)
– Fr=Carga radial (kN) Fa=Carga axial (kN)
Carlos Andrade
OPM
72
Dimensionamento
• Fator de Esforço Estático (fs):
– É um coeficiente de segurança que preserva a
ocorrência de deformações plásticas excessivas
nos pontos de contacto, entre os corpos rolantes e
a pista.
– Utiliza-se os seguintes valores:
• 1,5 ≤ fs ≤ 2,5 para exigências elevadas
• 1,0 ≤ fs ≤ 1,5 para exigências normais
• 0,7 ≤ fs ≤ 1,0 para exigências reduzidas
Carlos Andrade
OPM
73
Dimensionamento
• Carga dinâmica:
– A capacidade de carga dinâmica definida pela
letra "C", é utilizada para cálculos envolvendo
rolamentos submetido a carga e rotação acima
de 10 rpm. Representa a carga que permitirá ao
rolamento uma vida útil mínima de 1.000.000 de
rotações, conforme norma ISO.
– C=Capacidade dinâmica equivalente (kN)
– fe= Fator de esforços dinâmicos (Adimensional)
– fn= Fator de rotação (Adimensional)
– P=Carga dinâmica equivalente (kN)
Carlos Andrade
OPM
74
Dimensionamento
• Fator de esforços dinâmicos (fe):
• Este fator está associado à aplicação do
equipamento e às condições usuais de carga.
Estes valores estão tabelados, em baixo temos
alguns exemplos.
– Máquinas leves: fe=1 a 2
– Máquinas médias: fe=2 a 3,5
– Máquinas pesadas: fe=3,5 a 6
Carlos Andrade
OPM
75
Dimensionamento
• Fator de rotação (fn):
– Este fator está associado à velocidade com o qual
o rolamento gira, outra questão é quanto ao tipo
de elemento.
– Exemplos:
• Esferas: N=50-fn=0,874 N=500-fn=0,405 N=1600fn=0,275
• Rolos: N=50-fn=0,885 N=500-fn=0,444 N=1600fn=0,313
Carlos Andrade
OPM
76
Dimensionamento
• Carga Dinâmica Equivalente (P).
– Esta carga constitui-se de uma suposta
carga resultante, sendo definida por meio
de:
– P=Carga dinâmica equivalente (kN)
– Fr=Carga radial (kN)
– Fa=Carga axial (kN)
– x=Fator radial (Adimensional)
– y=Fator axial (Adimensional)
Carlos Andrade
OPM
77
Dimensionamento
• Carga Dinâmica em rolamentos expostos a altas
temperaturas
– Nestas situações, torna-se necessário considerar
um fator de temperatura (ft). Para se calcular a
capacidade de carga dinâmica, utiliza-se:
– C=Capacidade dinâmica equivalente (kN)
– fe=Fator de esforços dinâmicos (Adimensional)
– fn=Fator de rotação (Adimensional)
– ft=Fator de temperatura (Adimensional)
– P=Carga dinâmica equivalente (kN)
Carlos Andrade
OPM
78
Vida útil de um rolamento
•
A vida útil do rolamento compreende o período no qual ele
desempenha correctamente a sua função. A vida útil termina
quando ocorre o desgaste causado pela fadiga do material.
– Lna=Duração até a fadiga (h)
– a1=Fator de probabilidade (Adimensional)
– a2=Fator de matéria prima (Adimensional)
– a3=Fator das condições de serviço (Adimensional)
– Lh=Vida nominal do rolamento (h) – Entre 10 000 a 100 000 horas
Carlos Andrade
OPM
79
Vida útil de um rolamento
• a1=Fator de probabilidade
Este fator prevê a probabilidade de falhas no
material devida à fadiga. Este é regido por leis
estatísticas, sendo obtido na seguinte tabela:
Carlos Andrade
OPM
80
Vida útil de um rolamento
• a2=Fator de matéria prima
– Este factor considera as características da matéria
prima e o respetivo tratamento térmico.
– Para aços de qualidade:
a2=1
• Este fator altera-se para materiais tratados
termicamente assumindo assim:
a2=1,2
Carlos Andrade
OPM
81
Vida útil de um rolamento
• a3=Fator das condições de serviço
– As condições de serviço influenciam directamente na vida
útil do rolamento. A duração é prolongada quando o
ambiente de trabalho é limpo, a lubrificação é adequada e
a carga atuante não é excessiva. O término da vida útil do
rolamento ocorre quando há formação de “pittings”
(erosão por cavitação), originada na superfície das pistas.
• Condições ideais: a3=1
• Condições drásticas: a3=0,6
Carlos Andrade
OPM
82
Fadiga do rolamentos
• A fadiga esta associada diretamente à lubrificação do
rolamento e à vida útil do mesmo.
• Isto é, um rolamento sofre de fadiga quando há uma
diminuição de lubrificante, aumentando assim o atrito
entre os elementos do mesmo.
• Da mesma forma quando um rolamento se aproxima
do fim da vida útil este sofre consequentemente de
fadiga.
Carlos Andrade
OPM
83
Lubrificação dos rolamentos
• Os rolamentos podem ser lubrificados, dependendo da
aplicação, com massa consistente, óleo, lubrificante sólido ou
com combinações destes.
• A lubrificação é necessária para evitar o contacto metálico
diretamente entre os corpos rolantes e as pistas do rolamento e
assim prevenir um desgaste através de soldadura, atrito, fadiga
de materiais ou corrosões.
• A maioria dos rolamentos são lubrificados com massa
consistente. Dependendo das condições de funcionamento
exigentes, como por exemplo, altas e baixas temperaturas,
elevadas velocidades ou cargas mecânicas, são aplicadas massas
lubrificantes especiais que cumprem estas exigências.
Carlos Andrade
OPM
84
Fabricantes de rolamentos
• www.skf.pt
• www.schaeffler.pt INA - FAG
• www.nsk.com
Carlos Andrade
OPM
85
Chumaceiras de Rolamento
Carlos Andrade
OPM
86
Elemento de apoio para veio
• Os elementos de apoio
consistem em acessórios
auxiliares para o
funcionamento de
elementos.
• Os elementos de apoio são:
casquilhos/buchas
(cilíndricos ou cónicos),
guias, rolamentos e
chumaceiras.
• Na prática, podemos
observar que casquilhos e
chumaceiras são elementos
que funcionam
conjuntamente.
Carlos Andrade
OPM
87
O que é uma chumaceira e para que
serve?
• Chumaceira é um
suporte de apoio de
veios/eixos e
rolamentos que são
elementos rotativos
de máquinas
Casquilho
de bronze
Carlos Andrade
OPM
88
O que é uma chumaceira e para que
serve?
• Servem de apoio ou guia
para rotação de
veios/eixos de arvores.
• Dependendo da solicitação
de esforços, as
chumaceiras podem ser de
deslizamento ou de
rolamento. Servem para
eliminar o atrito que existe
entre as partes estáticas e
rotativas e o seu
deslizamento.
Carlos Andrade
OPM
Casquilho
de bronze
89
O que é uma chumaceira e para que
serve?
• Tipos de chumaceiras/guias:
Carlos Andrade
OPM
90
Tipos de chumaceiras/guias
Carlos Andrade
OPM
91
Materiais usados nas chumaceiras
• Ferro fundido, Bronze e outras ligas com
chumbo, Teflon, materiais sintetizados.
• Coeficiente de atrito com “filme completo”
entre 0,001 a 0,1.
• No inicio do movimento é da ordem de 0,07 a
0,2.
Carlos Andrade
OPM
92
Chumaceiras de contacto
 São divididos em dois grupos pelas
suas características:
• Chumaceiras de deslizamento hidrodinâmico
– São providas de concavidades nas quais as
pontas de um veio/eixo se apoiam. Por
exemplo, uma cambota nos seus apoios
existem concavidades (bronzes), estas é que
permitem o deslizamento;
• Chumaceiras de rolamento - São aquelas que
comportam esferas ou rolos nos quais o
veio/eixo se apoia. Quando o veio gira, as
esferas ou rolos também giram confinados
dentro da chumaceira. Podem ser Radias ou
Axiais.
Carlos Andrade
OPM
93
Chumaceira de contacto
Chumaceira de
deslizamento
Chumaceira de
rolamento
Carlos Andrade
OPM
94
Chumaceiras hidrodinâmicas
• Hidrodinâmicas, de maneira simplificada, pode ser
descrito como sendo um conjunto mecânico
formado por um veio e um casquilho, no qual, o
diâmetro do veio é muito próximo do diâmetro
interno do casquilho, de tal modo que quando
montados, a folga existente entre estes dois
elementos seja muito pequena e acomode um filme
de óleo lubrificante que impeça o contacto direto
entre as partes durante a operação, situação em que
se atinge o regime de lubrificação hidrodinâmica.
Carlos Andrade
OPM
95
Chumaceiras hidrodinâmicas
• O “filme” de óleo é o responsável pela
sustentação da carga imposta à chumaceira, e
este fenómeno é possível devido à geração de
um campo de pressão no óleo, resultante do
movimento do rotor e das características
geométricas de construção do chumaceira.
Carlos Andrade
OPM
96
Esquema de formação da película de óleo espessa em
chumaceira hidrodinâmica de bronze sujeito a carga de
sentido uniforme:
 Lubrificação
passiva
Máquina
parada
Partida da
máquina
Fases de
transição de
velocidades
Máquina em
velocidade plena
Carlos Andrade
OPM
o filme de
lubrificante é
gerado a partir
da rotação do
veio.
97
Lubrificação das chumaceiras a
“Filme”
• “Filme” consiste numa pelicula de lubrificante,
que envolve todo o suporte de deslizamento,
baixando desta forma o atrito máximo.
• Há dois tipos de chumaceiras de deslizamento
que utilizam o “filme”: a óleo e a ar. Dentro
das chumaceiras de deslizamento a óleo existe
dois tipos:
as hidrostáticas e as hidrodinâmicas.
Carlos Andrade
OPM
98
Lubrificação das chumaceiras a
“Filme”
• É possível calcular a espessura do
filme em função do angulo Ɵ.
O mesmo é dado por:
h(Ɵ)=RC[1 + ɛ *cos(Ɵ)]
ɛ=
Rc =raio
ɛ = factor de
excentricidades
Carlos Andrade
𝒆
𝑹𝒄
0<ɛ<1
OPM
99
Lubrificação das chumaceira a
“filme”
• Um parâmetro usado para determinar o modo de
lubrificação de uma chumaceira é a razão entre a
espessura do filme de óleo e a rugosidade da superfície
(ROFT)
𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑠𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑙𝑚𝑒 𝑑𝑜 Ó𝑙𝑒𝑜
λ=
𝑅𝑢𝑔𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓í𝑐𝑖𝑒
Carlos Andrade
OPM
100
Chumaceira hidrostática
• Hidrostáticas são aquelas onde o óleo
lubrificante é injetado com auxilio de uma
bomba o que garante que o veio/eixo não
tenha contacto com o casquilho/bucha da
CHUMACEIRA mesmo antes do inicio da
operação, evitando-se assim o desgaste
comum no início da operação das chumaceiras
hidrodinâmicas.
Carlos Andrade
OPM
101
Sistema de chumaceira hidrostática
 Lubrificação
Ativa
Forçada por uma
bomba de
lubrificação
Carlos Andrade
OPM
102
Controlo de folga
• Para o controlo de folga de
chumaceiras de deslizamento,
exige-se o posicionamento correto
do conjunto chumaceira e eixo.
• O conjunto deve girar livremente.
• O controlo de folga entre a
chumaceira e o eixo é feito com
uma lâmina calibrada verificadora
de folgas.
• O controlo de folga, quando se
exige maior precisão dimensional,
pode ser efectuado com um
relógio comparador.
Carlos Andrade
OPM
103
Chumaceiras Aerostáticas
• É um tipo de chumaceira lubrificada a filme de
gás (Nitrogénio, ar ,etc.), com espessura que
varia de 5 a 30 micrómetros;
• As duas superfícies são intercaladas por uma
camada de ar comprimido;
• Surgiu apos o final da Segunda Guerra
Mundial devido à exigencia das industriais de
energia nuclear.
Carlos Andrade
OPM
104
Chumaceiras Aerostáticas
Vantagens:
• Fricção mínima e exactidão elevada a altas e
baixas velocidades;
• Não existe desgaste;
• Suporta elevadas temperaturas;
• Geração de calor desprezável;
• Livre de vibrações quando comparadas a
chumaceiras de outros tipos.
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Chumaceiras Aerostáticas
Desvantagens:
• Comportamento relativamente fraco
na presença de forças com
componentes dinâmicos, em função
do amortecimento relativo ao filme
de ar;
• Custo elevado de fabricação e
manutenção.
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Chumaceiras Aerostáticas
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Chumaceiras Aerostáticas
Aplicações:
• Utilizado em maquinas de alta precisão;
• Sistemas que operam tanto em altas quanto
em baixas rotações onde os carregamentos
são pequenos e não há exigência da
capacidade de carga das chumaceiras;
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Chumaceiras sem contacto
• Usam um campo magnético no seu
funcionamento e constituição. São de uso
raro.
• Os chumaceiras magnéticas baseiam-se no
princípio da atração e repulsão entre polos
magnéticos. Desta forma os campos
magnéticos mantêm o elemento móvel
suspenso sem que ocorra contacto metalmetal.
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Chumaceiras sem contacto
• Devido a elevada rigidez alcançada por este
tipo da chumaceira a sua principal aplicação é
em sistemas que atingem velocidades entre
10.000 rpm e 100.000 rpm. Embora não exista
contacto entre as partes metálicas, a ação das
correntes parasitas provoca uma geração
elevada de calor o que implica na utilização de
sistemas de refrigeração.
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Ponto de aplicação
• São utilizados em compressores, bombas,
turbo expansores, turbinas de vapor e a gás,
motores e centrifugadoras.
Compressor a gás
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Tabela de comparação
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CASQUILHOS
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CASQUILHOS
• Bronze solido
• Bronze Sintetizado
• Revestido a Bronze
• Compósitos de PTFE
• Compósito POM (polyoxymethylene)
• Revestimento inoxidável
• PTFE e Polyamida
• Acabamento de filamento
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CASQUILHOS
• Os casquilhos podem ser fornecidos com ou
sem flange; com ranhuras ou furações para
facilitar a lubrificação.
• Exemplos de fabricantes de casquilhos e
outros elementos de apoio de veios:
• www.skf.com
• www.igus.com – fabricante de elementos de
apoio deslizantes exclusivamente em
polímeros.
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Anéis elásticos de
retenção/freios
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Freios (anéis de retenção)
Anéis montados axialmente:
São instalados em ranhuras maquinadas em furos (internos) ou
em veios (externos). Estes anéis são fabricados com dois
orifícios nas suas “orelhas” de modo a serem usados por um
alicate próprio durante a sua instalação ou remoção.
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Anéis montados radialmente:
São instalados em ranhuras maquinadas em furos (internos) ou em
veios (externos). Estes anéis não têm os furos de fixação, e por isso
devem ser instalados usando aplicadores específicos..
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Anéis de retenção automáticos:
Podem ser instalados em furos (internos) ou veios (externos) sem
qualquer tipo de ranhura maquinada. Estes anéis, como não têm
furos de fixação, são impossíveis de remover. Para isso, é
necessário deforma-los ou destrui-los.
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Anéis de retenção em espiral:
São instalados em ranhuras maquinadas em furos (internos) ou em
veios (externos). Não tem orelhas para interferir na sua montagem e
são fabricados por enrolamento de arame achatado em forma de
anel de retenção acabado. Estes anéis podem ser produzidos
economicamente em ligas especiais, como o aço inoxidável, porque
o processo de fabricação elimina sucata. Não são necessárias
ferramentas especiais para a sua instalação ou remoção, basta usar,
por exemplo, um alicate bico de pato.
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Anéis de retenção de secção constante:
São anéis que apresentam uma seção constante uniforme.
Quando são contraídos ou expandidos, assumem uma
deformação elíptica. Como resultado, entram em contacto com
a ranhura em três ou mais pontos isolados, mas nunca de forma
contínua em torno da periferia. Estes anéis são feitos a partir de
qualquer arame liso ou redondo.
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Bibliografia
• Catálogo de rolamentos, casquilhos e
vedantes SKF;
• Catálogo de rolamentos INA - FAG;
• Catálogo de vedantes Eriks;
• Catálogo de produtos Igus.
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Fim
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