O que são rolamentos de alta velocidade?

1. O que são rolamentos de alta velocidade?

Rolamentos de alta velocidade são rolamentos de esferas onde o produto do diâmetro da linha de passo （Dpw） e da velocidade de rotação ( n ) ( Dpw × n ) excede ( 1× 10⁶  mm·r/min ). Em aplicações práticas, seus valores de ( Dpw × n ) podem atingir até ( 3× 10⁶ mm·r/min ).

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2. Rolamentos Adequados para Operação em Alta Velocidade

Os seguintes tipos de rolamento e seus valores de ( Dpw × n ) sob diferentes métodos de l

ubrificação são recomendados:

Tipo de Rolamento	Lubrificação por Jato de Óleo	Lubrificação por Névoa de Óleo	Lubrificação Óleo-Ar
Rolamento Rígido de Esferas	1.5 × 10⁶	1.05 × 10⁶	1.56 × 10⁶
Rolamento de Esferas de Contato Angular (15°)	1.5 × 10⁶	1.1 × 10⁶	1.56 × 10⁶
Rolamento de Rolos Cilíndricos	1.3 × 10⁶	0.85 × 10⁶	1.17 × 10⁶
Rolamento de Rolos Flexíveis	1.5 × 10⁶	—	—
Rolamento de Esferas de Cerâmica de Precisão	2 × 10⁶	—	2 × 10⁶

 

Considerações Chave para o Uso de Rolamentos de Alta Velocidade:

 

1. Força Centrífuga dos Elementos Rolantes (Esferas de Aço)Em altas velocidades, a força centrífuga dos elementos rolantes no rolamento aumenta, o que pode afetar o desempenho de lubrificação e atrito do rolamento. Portanto, é necessário calcular com precisão a força centrífuga da esfera de aço.
   

D: Diâmetro da Esfera de Aço (mm)

nm: Velocidade da Esfera ou Velocidade da Gaiola (r/min)

dm: Distância Central (Metade da Soma dos Diâmetros Externo e Interno do Rolamento) (mm)

 

Para rolamentos de esferas de contato angular de alta velocidade, devido à influência da força centrífuga gerada pela rotação de alta velocidade dos elementos rolantes, o ângulo de contato no anel externo (ao) diminuirá, enquanto o ângulo de contato no anel interno (ai) aumentará.

 

       2.Torque Giroscópico

         Para rolamentos com ângulo de contato maior que zero, quando o elemento rolante gira em torno de dois eixos que se cruzam (o eixo de revolução e o eixo de rotação), ele está sujeito a um torque de inércia. Este torque de inércia é denominado torque giroscópico.

Sob a influência do torque giroscópico, a esfera de aço tende a experimentar movimento rotacional no plano axial em torno de seu próprio eixo. Esse movimento rotacional é conhecido como giro giroscópico ou autorrotação giroscópica.

O giro giroscópico representa um movimento de deslizamento da esfera de aço em relação à pista de rolamento, o que aumenta o atrito e a geração de calor. Em condições normais de operação, o giro giroscópico das esferas de aço não é permitido nos rolamentos.

Para evitar a ocorrência do giro giroscópico, as seguintes medidas podem ser tomadas:

1. Reduzir o torque giroscópico através do projeto da estrutura do rolamento.
2. Aumentar a carga de contato aplicando pré-carga axial.
3. Aumentar o coeficiente de atrito na zona de contato.

Esses métodos ajudam a eliminar o giro giroscópico e a melhorar o desempenho e a vida útil do rolamento.

Cálculo do Torque Giroscópico (rolamentos de esferas)