Uma calculadora de tamanho de rolamento transforma um número de rolamento, ou um conjunto de medidas brutas, na geometria que um desenho precisa: diâmetro do furo, diâmetro externo, largura, circunferência, volume da seção transversal e uma massa estimada. Esse é todo o trabalho. Ele não informará qual classe de tolerância, folga interna ou classificação de carga sua aplicação precisa e não avisará quando o tamanho escolhido for uma série de seção fina que não pode suportar a carga que você tem em mente.
A maneira prática de usar um é uma sequência de três etapas. Estabeleça o tamanho, seja pela designação ou por um paquímetro. Execute a aritmética. Em seguida, verifique o resultado em relação aos requisitos de tolerância, folga e carga da máquina. O restante desta página cobre cada etapa, incluindo as fórmulas que as ferramentas executam e os números que elas silenciosamente omitem.
O que uma calculadora de tamanho de rolamento realmente calcula
Quase todas as calculadoras de tamanho de rolamento na web realizam o mesmo pequeno conjunto de operações: três entradas, seis ou sete valores derivados.
| Quantidade | Símbolo | Tipo | Fórmula ou fonte |
|---|---|---|---|
| Diâmetro do furo | d | Entrada | Número da peça ou medição do calibre |
| Diâmetro externo | D | Entrada | Número da peça ou medição do calibre |
| Largura ou comprimento | B | Entrada | Largura axial total ou comprimento da bucha |
| Circunferência interna | πd | Saída | 3,1416 × d |
| Circunferência externa | πD | Saída | 3,1416 × D |
| Volume transversal | V | Saída | π/4 × (D² - d²) × B |
| Massa estimada | m | Saída | V × 7,85 g/cm³ para aço para rolamentos |
| Diâmetro médio | DM | Saída | (d D) / 2 |
| Espessura da parede, buchas | s | Saída | (D - d) / 2 |
Observe o que está faltando nessa lista: grau de tolerância, folga interna, tipo de gaiola, preenchimento de graxa e classificação de carga. Essas cinco variáveis decidem se um rolamento sobrevive dez anos ou dez semanas, e nenhuma delas pode ser derivada apenas de d, D e B.
Como ler o tamanho de um rolamento no número da peça
Para rolamentos rígidos de esferas métricos, os dois últimos dígitos da designação multiplicados por cinco fornecem o furo em milímetros, com quatro exceções familiares.
As exceções são 00 (10mm), 01 (12mm), 02 (15mm) e 03 (17mm). Tudo de 04 para cima segue a regra ×5, então um 6205 tem 05 × 5 = furo de 25mm. Os dígitos à frente identificam a série dimensional, e a série fixa o diâmetro externo e a largura para um determinado furo.
| Designação | Furo d | Diâmetro externo D | Largura B | Personagem da série |
|---|---|---|---|---|
| 6000 | 10mm | 26mm | 8mm | Série 60, extra leve |
| 6205 | 25mm | 52mm | 15 mm | série 62, leve |
| 6303 | 17 mm | 47mm | 14mm | Série 63, médio |
| 6800 | 10mm | 19mm | 5 mm | Série 68, seção delgada |
| 6901 | 12 mm | 24mm | 6mm | Série 69, seção delgada |
| R6 | 9,525 milímetros | 22,225 milímetros | 5,558 milímetros | Série em polegadas, furo de 3/8 pol. |
A tabela também mostra a armadilha prática. Um 6000 e um 6800 compartilham um furo de 10 mm, mas o 6800 ajusta esse furo em um diâmetro externo de 19 mm em vez de 26 mm. O conjunto de bolas é muito menor, então a capacidade dinâmica cai bem mais da metade. Uma calculadora que verifica apenas o diâmetro tratará os dois como intercambiáveis.
Rolamentos rígidos de esferas OEM série 60 Útil para comparar diferenças de furo/OD de 6.000 e 6.800, com modelos da série 60, vedações, grupos de folga, classificações de carga e velocidades limite. Ver Produto → As fórmulas por trás dos números
Cada ferramenta executa o mesmo conjunto de fórmulas, e conhecê-las significa que você pode auditar qualquer resposta com um lápis.
- Circunferência interna: πd, a referência para velocidade superficial no eixo.
- Circunferência externa: πD, útil quando o rolamento assenta no furo da caixa de mancal.
- Volume da seção transversal: π/4 × (D² − d²) × B, o volume de um anel de aço maciço com o mesmo envelope.
- Massa estimada: volume multiplicado por 7,85 g/cm³ para aço para rolamentos totalmente endurecido.
- Diâmetro médio: dm = (d D) / 2, utilizado em cálculos de velocidade e vida útil.
- Vida nominal básica: L10 = (C / P)³ × 10⁶ rotações para rolamentos de esferas, onde C é a classificação de carga dinâmica e P a carga aplicada equivalente.
Dois deles merecem cautela. A fórmula do volume descreve um anel sólido, e a fórmula da vida pressupõe que você já conheça C, o que a calculadora nunca pediu.
Exemplo resolvido: um 6205 em milímetros e gramas
Um 6205 mede diâmetro externo de 25 mm, diâmetro externo de 52 mm e largura de 15 mm, e uma calculadora retorna os seguintes números.
- Circunferência interna: π × 25 = 78,5 mm
- Circunferência externa: π × 52 = 163,4 mm
- Volume da seção transversal: 0,7854 × (52² - 25²) × 15 = 24.490 mm³ ou 24,5 cm³
- Massa do anel sólido: 24,5 × 7,85 = 192 g
A última figura é aquela que deve ser tratada com cuidado. Um 6205 real pesa cerca de 125 a 130 g, dependendo do fabricante, da gaiola e do preenchimento de graxa. A calculadora exagera em cerca de 50%, porque o volume do anel conta o espaço ocupado pelas esferas, gaiola, lubrificante e ar como se fosse aço. Use a saída de volume para trabalhos de envelope e embalagem; use um catálogo ou balança para pesos de remessa e cotações de frete.
O que a calculadora não pode dizer: tolerância, folga e carga
A dimensão é apenas uma das quatro especificações importantes, e as outras três ficam em tabelas que a calculadora nunca toca.
A classe de tolerância define até que ponto o furo e o diâmetro externo podem desviar-se do nominal. Com um furo de 25 mm, a ISO 492 estabelece esses limites.
| Classe | Nome comum | Furo deviation | Aplicação típica |
|---|---|---|---|
| Normais | P0/ABEC-1 | 0 a −10 µm | Transportadores, ventiladores, máquinas em geral |
| Classe 6 | P6/ABEC-3 | 0 a −8 µm | Motores elétricos, bombas |
| Classe 5 | P5/ABEC-5 | 0 a −6 µm | Fusos de máquinas-ferramenta |
| Classe 4 | P4/ABEC-7 | 0 a −5 µm | Fusos de alta velocidade, instrumentos |
| Classe 2 | P2/ABEC-9 | 0 a −4 µm | Equipamento de medição de precisão |
Esses valores são abreviados; as tabelas completas, incluindo desvio radial, aparecem na norma e em nosso dados técnicos seção. Uma dispersão de 6 micrômetros entre normal e classe 2 parece trivial até que você observe que um ajuste por contração em um eixo de 25 mm pode se mover mais do que isso quando a temperatura do alojamento sobe 20 °C.
A folga interna é o segundo ponto cego. C2, CN, C3, C4 e C5 descrevem quanta folga radial existe antes de qualquer carga ser aplicada. Um rolamento escolhido com folga normal para um ajuste leve por pressão ficará apertado ou emperrará se a mesma peça for pressionada contra uma interferência mais pesada. A classificação de carga é a terceira: um 6205 oferece capacidade dinâmica de aproximadamente 14 kN e estática de 7,8 kN, valores que vêm do tamanho da esfera, contagem de esferas e geometria da pista, e não de d, D e B.
Tamanhos e conversões em polegadas
Se o furo medido atingir 9,525 mm, 12,7 mm, 15,875 mm ou 19,05 mm, você está olhando para um rolamento da série em polegadas e deve converter deliberadamente em vez de redondo.
Uma polegada equivale exatamente a 25,4 mm, então 3/8 pol. equivale a 9,525 mm e 5/8 pol. equivale a 15,875 mm. Arredondar 9,525 para 9,5 mm dentro de uma calculadora é inofensivo; encomendar um rolamento com furo de 9,5 mm não é. Os rolamentos rígidos de esferas da série em polegadas seguem as dimensões em polegadas em todas as três direções, portanto, o diâmetro externo e a largura também não corresponderão ao equivalente métrico mais próximo, e o furo da caixa deve ser usinado de acordo com o valor em polegadas.
Rolamentos rígidos de esferas da série em polegadas, séries R e 16 Para mancais com dimensões em polegadas, esta categoria abrange rolamentos das séries R e 16 com tabelas de modelos para furo, diâmetro externo, largura, cargas e velocidades. Ver Produto → Envelopes apertados e designs de flange
Quando o envelope padrão não cabe, a resposta geralmente é uma geometria diferente do anel externo, em vez de um rolamento menor.
Os rolamentos rígidos de esferas da série flange possuem um flange no anel externo que posiciona o rolamento axialmente contra uma face usinada. Em equipamentos de automação, isso elimina a necessidade de um ressalto separado ou recurso de retenção, o que encurta a carcaça e simplifica a montagem. Para furos, larguras ou dimensões de flange fora do catálogo, projetos de paredes finas e não padronizados podem ser produzidos conforme desenho; o fator limitante normalmente é o custo do ferramental em relação ao volume anual, e não a geometria em si.
Rolamentos rígidos de esferas série flange OEM Rolamentos miniatura flangeados com flange de localização, cobrindo os tamanhos F682–F6907, abertos ou blindados, com dimensões, cargas, velocidades, materiais e opções de vedação. Ver Produto → Erros comuns de dimensionamento
A maioria dos erros de dimensionamento remonta a um dos quatro hábitos, e cada um deles pode ser evitado com um paquímetro e cinco minutos.
- Combinando apenas com o furo. Um 6800 e um 6000 compartilham um furo de 10 mm, mas diferem em diâmetro externo, largura e capacidade de carga por um fator de dois ou mais.
- Dimensões em polegadas arredondadas. Um furo de 0,375 pol. é 9,525 mm, e não 9,5 mm, e a diferença excede a tolerância de furo de classe normal.
- Confiando na massa calculada. A fórmula do anel sólido exagera um rolamento de esferas real em cerca de metade, por isso as estimativas de frete baseadas nela estão erradas.
- Ignorando a folga após um ajuste apertado. A interferência remove a folga interna e um alojamento quente pode deixar um rolamento CN efetivamente pré-carregado.
Quando um rolamento já está em serviço, o que conta são os valores medidos, e não os valores de catálogo. A abordagem descrita em este guia para medir e avaliar o desempenho do rolamento cobre o lado prático dessa verificação.
Perguntas frequentes
O furo é igual ao diâmetro interno?
Sim, para um rolamento acabado. O diâmetro do furo d é o diâmetro interno do anel interno conforme fornecido, medido ao longo do anel e não ao longo do assento do eixo após o encaixe.
A calculadora funciona para buchas simples?
Parcialmente. O diâmetro externo e o comprimento são transferidos diretamente e a espessura da parede é simplesmente (D − d) / 2. As estimativas de volume e massa são menos confiáveis porque as buchas usam materiais de bronze, polímero ou compósito com densidades de aproximadamente 1,2 a 8,9 g/cm³, portanto, você deve inserir a densidade correta em vez do padrão de aço.
Quão precisa é a massa que a ferramenta retorna?
Dentro de cerca de 10 por cento para uma bucha simples com densidade conhecida e parede sólida, mas 30 a 60 por cento muito alto para um rolamento de esferas, porque as esferas, a gaiola e a graxa ocupam volume, a fórmula conta como aço.
Posso inserir tamanhos em polegadas diretamente?
A maioria das ferramentas aceita qualquer uma das unidades, portanto verifique qual delas está ativa antes de digitar. Um furo de 0,5 pol inserido como 0,5 mm retorna um rolamento aproximadamente do tamanho de uma cabeça de alfinete e a aritmética ainda parecerá perfeitamente correta.
Um diâmetro externo maior sempre significa mais capacidade de carga?
No mesmo furo, quase sempre. Dentro do mesmo diâmetro externo, um rolamento mais largo geralmente suporta mais carga do que um mais estreito, mas o tamanho da esfera, a contagem de esferas, a gaiola e a curvatura da pista decidem a classificação final.
Uma calculadora de tamanho de rolamento é uma boa primeira tentativa e uma resposta final ruim. Use-o para confirmar o envelope, a circunferência e a massa aproximada e, em seguida, confirme a classe de tolerância, a folga interna e a classificação de carga em relação ao desenho ou aos dados do fornecedor antes de qualquer pedido ser feito. Esses três números decidem se o rolamento funciona por dez anos ou dez semanas.
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