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O guia definitivo para rolamentos axiais em miniatura
O rolamento de esferas axiais em miniatura é um tipo especial separado de rolamento de esferas rotativo. Semelhante a outros rolamentos de esferas, eles permitem a rotação entre as peças, mas são projetados para suportar altas cargas axiais (paralelas ao eixo) durante a rotação. Em aplicações de alta velocidade, os rolamentos de esferas em miniatura exigem lubrificação com óleo. Normalmente, eles consistem em duas arruelas (arruela do eixo e arruela do assento), que podem ser planas ou ranhuradas (com pistas), um elemento de esfera rolante e uma gaiola. A arruela do eixo é usada para prender o eixo, e o anel do assento é usado para prender as peças fora do eixo. Em contraste com os rolamentos de esferas em miniatura, os rolamentos axiais em miniatura não podem suportar cargas radiais e são projetados apenas para suportar cargas axiais e velocidades médias em suas aplicações. Os rolamentos axiais de esferas são geralmente adequados para aplicações de alta velocidade, mas carregam cargas relativamente menores do que os rolamentos axiais de rolos. Este blog apresentará em detalhes os materiais, cargas, dimensões e instalação de rolamentos de esferas de raciocínio em miniatura e fornecerá sugestões construtivas para a escolha de rolamentos adequados.
Rolamentos axiais de esferas em miniatura consulte rolamentos axiais com diâmetro interno de 10 mm. Os rolamentos axiais de esferas em miniatura são divididos em ranhurados e não ranhurados. Os rolamentos axiais unidirecionais em miniatura podem suportar carga axial unidirecional e os rolamentos bidirecionais podem suportar carga axial bidirecional. Os rolamentos axiais de esferas com assentos esféricos possuem propriedades de autocompensação que eliminam os efeitos de erros de instalação. Os rolamentos axiais em miniatura têm baixo torque de atrito e são normalmente usados em aplicações de baixa a média velocidade. Os rolamentos axiais de esferas não suportam cargas radiais. Classificações de carga mais altas são alcançadas quando os rolamentos axiais de esferas em miniatura possuem ranhuras em suas pistas. Quando as ranhuras da pista são adicionadas, o atrito entre a esfera e a gaiola e o eixo e a carcaça durante a rotação será bastante reduzido.
Materiais para rolamentos axiais de esferas em miniatura
Normalmente, o material das duas arruelas e esferas é aço cromo e o material da gaiola é latão ou aço inoxidável. Em aplicações de equipamentos médicos e instrumentos de precisão em miniatura, é crucial escolher o rolamento axial em miniatura correto. Se for necessária maior resistência à corrosão, os rolamentos axiais de aço inoxidável são uma boa escolha. O material de ambas as arruelas, esfera e gaiola é aço inoxidável (SS440C). Os rolamentos axiais em miniatura de esferas de cerâmica híbrida também estão se tornando cada vez mais populares.
Carga de rolamento axial de esferas em miniatura
A capacidade de carga dos rolamentos axiais em miniatura é um indicador muito importante, que determina a carga máxima que o rolamento pode suportar em aplicações práticas. A capacidade de carga dos rolamentos é afetada por muitos fatores, incluindo tamanho, material, método de lubrificação e velocidade de rotação. O princípio de funcionamento dos rolamentos axiais de esferas em miniatura é relativamente simples. Forma principalmente uma película de óleo através do lubrificante, reduzindo a área de contato entre o rolamento e a sede do rolamento, reduzindo assim o atrito e o desgaste exercidos no rolamento. Quando uma carga axial é aplicada, o rolamento sofre a ação de forças. A direção da força é paralela ou perpendicular ao eixo, e o rolamento produzirá tensão e deformação correspondentes, suportando assim carga axial e torque.
Dimensões: Geralmente expresso pelo diâmetro externo, diâmetro interno e largura do rolamento. Sob as mesmas condições de material e lubrificação, quanto maior o tamanho do rolamento, maior será a capacidade de carga.
Material: geralmente expresso por indicadores como módulo de elasticidade, limite de escoamento e dureza. Materiais com alta resistência, alta dureza e alta tenacidade têm maior capacidade de suporte de carga, mas seus custos de fabricação também aumentam proporcionalmente. As esferas e arruelas de aço cromado suportam cargas mais altas do que os rolamentos de aço inoxidável. Os rolamentos com gaiolas de aço e de cobre podem suportar cargas e velocidades mais altas do que os rolamentos com gaiolas de plástico.
Lubrificação: afeta diretamente o coeficiente de atrito e o grau de desgaste do rolamento. Geralmente é usada lubrificação com graxa ou óleo. A lubrificação a óleo tem melhor efeito de lubrificação e desempenho de dissipação de calor, mas requer um sistema de lubrificação complexo e de custo mais elevado.
Velocidade de rotação: Alta velocidade de rotação produzirá maior força de inércia e força centrífuga, o que produzirá maior carga no rolamento. Portanto, quando a velocidade de rotação é alta, é necessário utilizar rolamentos com maior capacidade de carga ou utilizar múltiplos rolamentos para trabalhar em paralelo.
Um critério básico para selecionar um rolamento axial em miniatura é sua capacidade de suportar cargas axiais. Essa capacidade é quantificada pelas classificações de carga fornecidas pelo fabricante, mas também é fundamental entender como calcular esses valores com base nos requisitos específicos da aplicação.
Especificações de rolamentos axiais de esferas em miniatura
| Número da peça | Tipo de arruelas | Tipo de vedação | Diâmetro do furo | Diâmetro Externo | Altura | Material de bola | Carga de Impulso Dinâmica | Velocidade máxima (X1000 rpm) | Peso |
| F10-18 | pista plana | Abra | 10 mm | 18 mm | 5.5 mm | 52100 Aço Cromo | 2230 N | 2.5 | 6 g |
| F10-18M | pista ranhurada | Abra | 10 mm | 18 mm | 5.5 mm | 52100 Aço Cromo | 2230 N | 2.5 | 5.4 g |
| F2-6 | pista plana | Abra | 2 mm | 6 mm | 3 mm | 52100 Aço Cromo | 117 N | 16 | 0.6 g |
| F2X-7 | pista plana | Abra | 2.5 mm | 7 mm | 3.5 mm | 52100 Aço Cromo | 156 N | 15 | 0.9 g |
| F3-8 | pista plana | Abra | 3 mm | 8 mm | 3.5 mm | 52100 Aço Cromo | 600 N | 11 | 0.6 g |
| F3-8M | pista ranhurada | Abra | 3 mm | 8 mm | 3.5 mm | 52100 Aço Cromo | 600 N | 11 | 0.9 g |
| F4-10 | pista plana | Abra | 4 mm | 10 mm | 4 mm | 52100 Aço Cromo | 658 N | 6 | 2 g |
| F4-10M | pista ranhurada | Abra | 4 mm | 10 mm | 4 mm | 52100 Aço Cromo | 658 N | 6 | 1.5 g |
| F4-9 | pista plana | Abra | 4 mm | 9 mm | 4 mm | 52100 Aço Cromo | 800 N | 8 | 1.5 g |
| F4-9M | pista ranhurada | Abra | 4 mm | 9 mm | 4 mm | 52100 Aço Cromo | 800 N | 8 | 1.2 g |
| F5-10M | pista ranhurada | Abra | 5 mm | 10 mm | 4 mm | 52100 Aço Cromo | 950 N | 5.1 | 2.10 g |
| F5-11 | pista plana | Abra | 5 mm | 11 mm | 4.5 mm | 52100 Aço Cromo | 988 N | 5 | 2.40 g |
| F5-11M | pista ranhurada | Abra | 5 mm | 11 mm | 4.5 mm | 52100 Aço Cromo | 988 N | 5 | 2.1 g |
| F5-12M | pista ranhurada | Abra | 5 mm | 12 mm | 4 mm | 52100 Aço Cromo | 988 N | 5 | 2.1 g |
| F6-12 | pista plana | Abra | 6 mm | 12 mm | 4.5 mm | 52100 Aço Cromo | 1600 N | 5 | 2.5 g |
| F6-12M | pista ranhurada | Abra | 6 mm | 12 mm | 4.5 mm | 52100 Aço Cromo | 1600 N | 5 | 2.2 g |
| F6-13M | pista ranhurada | Abra | 6 mm | 13 mm | 5 mm | 52100 Aço Cromo | 1600 N | 5 | 2.20 g |
| F6-14M | pista ranhurada | Abra | 6 mm | 14 mm | 5 mm | 52100 Aço Cromo | 1800 N | 4 | 3.5 g |
| F7-13M | pista ranhurada | Abra | 7 mm | 13 mm | 4.5 mm | 52100 Aço Cromo | 1422 N | 4 | 2.6 g |
| F7-15 | pista plana | Abra | 7 mm | 15 mm | 5 mm | 52100 Aço Cromo | 2200 N | 3.6 | 4.4 g |
| F7-15M | pista ranhurada | Abra | 7 mm | 15 mm | 5 mm | 52100 Aço Cromo | 2200 N | 3.6 | 6.5 g |
| F7-17M | pista ranhurada | Abra | 7 mm | 17 mm | 6 mm | 52100 Aço Cromo | 2600 N | 3.5 | 6.5 g |
| F8-16 | pista plana | Abra | 8 mm | 16 mm | 5 mm | 52100 Aço Cromo | 2500 N | 4 | 5 g |
| F8-16M | pista ranhurada | Abra | 8 mm | 16 mm | 5 mm | 52100 Aço Cromo | 2500 N | 4 | 4.5 g |
| F8-19M | pista ranhurada | Abra | 8 mm | 19 mm | 7 mm | 52100 Aço Cromo | 3452 N | 3 | 9.1 g |
| F9-17 | pista plana | Abra | 9 mm | 17 mm | 5 mm | 52100 Aço Cromo | 578 N | 8 | 5.1 g |
| F9-20M | pista ranhurada | Abra | 9 mm | 20 mm | 7 mm | 52100 Aço Cromo | 3356 N | 2.5 | 9.9 g |
Aplicações de rolamentos axiais de esferas em miniatura
A aplicação de rolamentos planos de micro impulso pode fornecer excelente desempenho, como rotação suave, silenciosa e de alta velocidade. Eles são usados principalmente em máquinas-ferramentas CNC, equipamentos médicos, instrumentos de precisão, peças automotivas, instrumentos ópticos, robôs de varredura, casas inteligentes, etc. Os microrolamentos axiais são amplamente utilizados na indústria de dispositivos médicos, como implantes, facas de radiofrequência, artificiais ventiladores, robôs cirúrgicos, etc. Esses dispositivos médicos exigem alta precisão, alta resistência ao desgaste, rotação em alta velocidade e operação suave. Os rolamentos axiais de esferas em miniatura podem atender a esses requisitos. Ao mesmo tempo, a aplicação de rolamentos planos de impulso em miniatura também melhora a segurança e a eficiência dos dispositivos médicos, reduz os riscos médicos e melhora os efeitos do tratamento do paciente.
Etapas de instalação de rolamentos axiais de esferas
As etapas usuais para instalar um rolamento axial de esferas são as seguintes: primeiro instale a arruela da caixa, depois coloque a gaiola com o conjunto da esfera de aço por cima e, por fim, adicione a arruela do eixo. As arruelas do eixo fixam o eixo do eixo e permitem que ele gire. O ajuste entre o rolamento axial e o eixo é geralmente um ajuste de transição, e o ajuste entre a virola e o furo interno do rolamento é um ajuste com folga. Portanto, este tipo de rolamento é fácil de instalar.
Conclusão
A seleção do rolamento axial em miniatura apropriado requer uma avaliação da velocidade, da carga e do material do rolamento. Os engenheiros de rolamentos devem considerar a capacidade de carga, as tolerâncias dimensionais e os requisitos de lubrificação. As opções de materiais variam de aço inoxidável 440C a aço AISI 52100 e podem incluir o uso de esferas de cerâmica de nitreto de silício com arruelas planas ou ranhuradas. A capacidade de carga axial calculada a partir de fórmulas de engenharia é importante na seleção do rolamento correto para sua aplicação. Se você não tiver certeza de qual rolamento axial de esferas em miniatura escolher, entre em contato com os engenheiros da Aubearing. Aubearing é um fabricante profissional de rolamentos axiais de esferas com certificação ISO9001:2015 e tem a capacidade de personalizar rolamentos axiais.