Rolamentos flangeados: função, tipos e guia de seleção

O que os rolamentos flangeados fazem

A rolamento flangeado suporta um eixo giratório e o trava em uma posição axial fixa , usando uma borda ou colar embutido (o flange) no anel externo que é aparafusado diretamente em uma estrutura, parede ou alojamento. Em vez de precisar de um rolamento separado mais um suporte de montagem, o próprio flange se torna a interface de montagem, o que simplifica a montagem e evita que o rolamento deslize lateralmente sob carga axial.

Em termos práticos, um rolamento flangeado realiza três funções ao mesmo tempo: deixa o eixo girar com baixo atrito, carrega a carga radial que pressiona o eixo e resiste a forças axiais (laterais) que, de outra forma, empurrariam o rolamento para fora do lugar. Essa combinação é a razão pela qual os projetos flangeados aparecem com tanta frequência em transportadores, caixas de engrenagens, bombas e motores onde o rolamento precisa ser montado perpendicularmente, em vez de simplesmente pressionado em um eixo.

Como o flange altera o desempenho do rolamento

O flange não é um tipo de rolamento separado por si só; é uma opção adicionada a um rolamento existente, como rolamento de esferas, rolamento de rolos ou bucha lisa. Adicionar o flange altera o comportamento do rolamento de três maneiras específicas.

Bloqueio Axial

Se alguma força for empurrada ao longo do comprimento do eixo, o flange atua como um ressalto que impede o deslocamento do rolamento. Isso é fundamental em equipamentos que iniciam e param com frequência, como acionamentos de transportadores, onde impulsos repetidos deslocariam gradualmente um rolamento sem flange para fora da posição.

Resistência à vibração

Como o flange é aparafusado diretamente no alojamento, ele resiste melhor ao afrouxamento sob vibração do que uma interferência simples ou ajuste adesivo. Esta é uma das razões pelas quais os componentes automotivos, que enfrentam vibração constante e ciclos de calor, frequentemente especificam rolamentos flangeados em vez de projetos de encaixe simples por pressão.

Montagem Simplificada

Um rolamento flangeado pode ser parafusado diretamente em uma superfície plana sem usinar um furo separado ou um bolsão da caixa. Isso reduz as etapas de montagem e a contagem de peças, o que é importante tanto em linhas de produção de alto volume quanto em reparos em campo.

Principais tipos de rolamentos flangeados por projeto interno

O flange pode ser adicionado a diversas construções de rolamentos internos diferentes, e a escolha do projeto interno determina a capacidade de carga, a classificação de velocidade e o custo. Quatro tipos internos são mais comuns.

Os rolamentos autocompensadores de rolos são especialmente comuns em unidades montadas em flange porque seus rolos em forma de barril toleram pequenos desalinhamentos do eixo, o que é um problema frequente em transportadores longos ou em equipamentos aparafusados a uma estrutura imperfeitamente plana.

Tipos de rolamentos flangeados por padrão de parafuso de montagem

Separadamente do elemento rolante interno, os rolamentos flangeados também são classificados de acordo com o número de furos de montagem que o flange possui, pois isso determina quanta carga axial e radial a própria montagem pode resistir.

• Flange de 2 parafusos: Dois furos em lados opostos, caixa em forma de diamante ou asa. Adequado para cargas leves a médias e sistemas transportadores de rotação lenta.
• Flange de 3 parafusos: Padrão de parafuso triangular que oferece maior resistência à rotação da própria carcaça, utilizado em equipamentos rotativos de carga moderada.
• Flange de 4 parafusos: Um padrão quadrado ou redondo que proporciona a montagem mais estável, usado em cargas mais pesadas e equipamentos com maior vibração, como bombas e conjuntos de ventiladores.

Como regra geral, mais parafusos de montagem significam melhor resistência às forças de torção na carcaça, portanto, equipamentos mais pesados ​​ou mais rápidos tendem a especificar flanges de 4 parafusos, mesmo quando o próprio rolamento interno toleraria uma montagem mais leve.

Aplicações comuns em todos os setores

Os rolamentos flangeados aparecem em qualquer lugar onde um eixo precisa ser apoiado em uma parede, estrutura ou placa, em vez de ser montado em linha. Exemplos típicos incluem:

1. Sistemas de correia transportadora no manuseio de materiais e bagagem, onde o rolamento é aparafusado diretamente no trilho da estrutura
2. Máquinas agrícolas, como escarificadores e colheitadeiras, onde alta vibração e poeira exigem um rolamento travado com segurança
3. Componentes automotivos, incluindo eixos e conjuntos de direção, onde o ciclo térmico e a vibração constante excluem apenas a montagem adesiva ou por pressão
4. Acionamentos por correia HVAC e conjuntos de ventiladores, onde o rolamento deve resistir ao impulso axial da tensão da correia
5. Equipamentos de processamento e embalagem de alimentos, onde unidades flangeadas seladas mantêm os contaminantes fora da pista

Um exemplo comumente citado é a unidade flangeada F209, que combina um rolamento rígido de esferas com uma carcaça de ferro fundido e é classificada para cargas radiais e axiais combinadas em ambientes de mineração, agricultura e construção, ilustrando como o flange e o rolamento interno funcionam juntos em um conjunto compacto.

Como escolher o rolamento flangeado correto

A seleção de um rolamento flangeado se resume a combinar quatro fatores com a aplicação: direção da carga, velocidade, ambiente e espaço de montagem. Trabalhar com eles em ordem evita os erros de seleção mais comuns.

Combine o tipo de carga

Se a aplicação tiver empuxo axial significativo além da carga radial, como um eixo tensionado por correia, escolha um projeto de rolo esférico ou cônico em vez de uma bucha simples, pois buchas flangeadas simples são mais adequadas apenas para cargas axiais leves .

Verifique a faixa de velocidade e temperatura

Cada rolamento flangeado possui uma velocidade operacional segura máxima, que depende da lubrificação e da carga. Operar um rolamento acima de sua velocidade nominal encurta sua vida útil muito antes que a vida nominal L10 estatisticamente esperada seja atingida.

Considere o material da habitação

As caixas flangeadas de ferro fundido resistem bem ao desgaste e a cargas pesadas, tornando-as uma escolha comum para equipamentos de construção e mineração, enquanto as caixas de metal-polímero são adequadas para cargas leves a médias em ambientes mais limpos, como eletrônicos ou eletrodomésticos.

Confirme se o padrão do parafuso se ajusta à estrutura

Antes de fazer o pedido, verifique se o espaçamento dos furos de 2, 3 ou 4 parafusos corresponde à estrutura ou alojamento existente, uma vez que adaptar um padrão de parafuso diferente em uma estrutura existente geralmente custa mais do que simplesmente especificar o flange correto desde o início.