Tamanhos de rolamentos de mancais: o que você precisa saber antes de comprar
Se você precisar de uma resposta rápida: Os tamanhos dos rolamentos do mancal são definidos pelo diâmetro do furo do anel interno, normalmente varieo de 12 mm (0,47 pol.) a 100 mm (3,94 pol.) para unidades padrão, com tamanhos de eixo de 1/2 pol. a 3 pol., cobrindo a maioria das aplicações industriais. As dimensões do alojamento, o espaçamento dos furos dos parafusos e a área ocupada global variam de acordo com o fabricante, mas geralmente seguem os padrões ISO e AFBMA para intercambialidade.
Escolhendo o tamanho errado rolamento é um dos erros mais comuns e caros na montagem mecânica. Um rolamento muito pequeno para a carga falhará prematuramente; um que seja muito grande desperdiça dinheiro e pode não caber na superfície de montagem. Este guia cobre todas as dimensões que você precisa — diâmetro do furo, dimensões do mancal, classificações de carga e especificações de material — para que você possa selecionar o rolamento de mancal certo com confiança.
12–100 faixa de diâmetro mm (padrão)
½–3" cobertura do eixo em polegadas
ISO/AFBMA padrões de interoperabilidade
Como os tamanhos dos rolamentos dos mancais são medidos e classificados
Um rolamento de mancal - também chamado de mancal ou unidade de rolamento alojada - consiste em um rolamento de inserção montado dentro de um alojamento de ferro fundido, aço fundido ou polímero com uma base plana e dois furos para parafusos. A designação do tamanho segue o diâmetro do furo do anel interno porque essa dimensão determina a compatibilidade do eixo, que é a principal restrição de engenharia em qualquer aplicação.
O sistema de classificação mais utilizado utiliza um número de série de dois dígitos para codificar o furo. Por exemplo, um rolamento designado UCP 205 usa um rolamento inserto P205 com furo de 25 mm, alojado em um mancal de ferro fundido estilo UC. O sufixo “205” significa que o furo é 5 × 5 = 25 mm. Esta fórmula (dois últimos dígitos × 5) aplica-se aos rolamentos da série 04 em diante; os tamanhos 00, 01, 02 e 03 correspondem a 10 mm, 12 mm, 15 mm e 17 mm respectivamente.
Tamanhos de furo métrico padrão por série
A tabela a seguir mostra os diâmetros de furo métrico mais comuns encontrados nas séries 200 e 300, que são as séries robustas na maioria das aplicações industriais e agrícolas.
Tamanhos de furo métrico padrão para rolamentos de mancais das séries 200 e 300 | Código de rolamento | Diâmetro do furo (mm) | Tamanho do eixo (pol.) | Largura típica da carcaça (mm) |
| UCP 200 | 10 | — | 31 |
| UCP 201 | 12 | — | 31 |
| UCP 202 | 15 | — | 35 |
| UCP 203 | 17 | — | 35 |
| UCP 204 | 20 | — | 38 |
| UCP 205 | 25 | — | 42 |
| UCP 206 | 30 | — | 47 |
| UCP 207 | 35 | — | 52 |
| UCP 208 | 40 | — | 58 |
| UCP 209 | 45 | — | 62 |
| UCP 210 | 50 | — | 67 |
| UCP 212 | 60 | — | 78 |
| UCP 215 | 75 | — | 95 |
| UCP 218 | 90 | — | 112 |
| UCP 220 | 100 | — | 124 |
Tamanhos de rolamentos de mancais da série em polegadas para aplicações na América do Norte
Embora as séries métricas dominem a produção global, o rolamento de mancal da série em polegadas continua muito utilizado na América do Norte , especialmente em equipamentos agrícolas, máquinas de processamento de alimentos e sistemas industriais legados. As unidades da série em polegadas usam um formato de designação diferente: o diâmetro é expresso em frações ou decimais de polegada em vez de milímetros.
Os tamanhos de furo comuns nas séries em polegadas variam de 1/2 polegada a 3 polegadas, sendo 3/4", 1", 1-1/4", 1-1/2", 1-3/4", 2", 2-3/16", 2-7/16" e 2-15/16" sendo os pedidos com mais frequência. Os tamanhos de 1" e 1-1/2" respondem por uma parcela desproporcional das vendas porque se adaptam aos eixos de transmissão usados em sistemas de transporte, brocas e conjuntos de ventiladores em toda a indústria norte-americana.
1/2"
Serviço leve
Usado em pequenos transportadores, ventiladores leves e instrumentação. Capacidade de carga normalmente abaixo de 1.500 lbf dinâmica.
1"
Mais Comum
Padrão para transportadores, brocas e bombas de médio porte. Classificações de carga dinâmica de 3.000 a 5.000 lbf dependendo da série.
1-1/2"
Transportador Pesado
Amplamente utilizado na agricultura e em linhas de embalagem. As capacidades dinâmicas atingem 6.500–9.000 lbf em caixas da série 300.
2-7/16"
Indústria Pesada
Típico para elevadores de grãos, ventiladores pesados e acionamentos industriais. O espaçamento dos furos dos parafusos é dimensionado para centros de 9".
Uma observação crítica: os alojamentos da série em polegadas e da série métrica são não intercambiável mesmo quando o furo tem dimensões muito próximas. Uma pastilha métrica com furo de 25 mm não assentará corretamente em um alojamento da série em polegadas projetado para furo de 1", porque o diâmetro do anel externo e a geometria de travamento diferem de acordo com a especificação do fabricante.
Especificações dimensionais completas além do diâmetro do furo
O diâmetro do furo informa se o rolamento se ajusta ao eixo. Mas quatro outras dimensões determinam se o rolamento se adapta à sua máquina – e os engenheiros frequentemente ignoram todas as quatro até terem em mãos uma unidade que não possa ser aparafusada.
H — Altura da base ao centro do eixo
Esta é a distância da parte inferior da base do alojamento até a linha central do furo. Para um UCP 205 (furo de 25 mm), H é normalmente 47mm . Para um UCP 210 (furo de 50 mm), H aumenta para aproximadamente 65mm . Se você estiver substituindo um rolamento em uma máquina onde a altura do eixo é fixa, H deverá corresponder exatamente ou o alinhamento do eixo mudará.
L — Espaçamento entre furos de parafuso (centro a centro)
A distância entre os dois orifícios dos parafusos de montagem é medida de centro a centro ao longo do comprimento da caixa. Um UCP 205 normalmente tem L = 95mm ; um UCP 210 avança até aproximadamente 130 milímetros . O espaçamento incompatível dos parafusos é a principal causa de falhas nas substituições.
N — Diâmetro do furo do parafuso
O diâmetro dos furos dos parafusos de montagem. A maioria dos mancais métricos da série 200 aceita parafusos M12 (orifício de parafuso de 12 mm); Unidades métricas da série 300 e maiores vão até M16. As unidades da série em polegadas normalmente usam furos para parafusos de 1/2" ou 5/8". Sempre verifique se N corresponde ao seu hardware de montagem antes de fazer o pedido.
B — Largura da carcaça
A largura total da caixa do rolamento de face a face. Esta dimensão determina se o rolamento se ajusta à largura disponível da estrutura. Em um UCP 205, B é aproximadamente 42mm . Em uma UCP 215 (furo de 75 mm), B cresce para cerca de 95mm .
A - Comprimento total
O comprimento de ponta a ponta do alojamento. Essa dimensão é importante quando vários rolamentos de mancal estão espaçados ao longo de um eixo e a superfície de montagem disponível é limitada. Sempre compare A com o layout do seu quadro antes de finalizar a seleção do rolamento.
Classificações de carga por tamanho de rolamento: capacidade dinâmica e estática
Cada tamanho de rolamento traz uma informação publicada classificação de carga dinâmica (C) and classificação de carga estática (C0) . Estes valores determinam a vida útil sob condições operacionais reais. A classificação dinâmica prevê quanto tempo o rolamento durará com uma determinada carga e velocidade; a classificação estática define a carga máxima que o rolamento pode suportar sem deformação permanente das pistas.
Para um rolamento inserto UC 205 padrão (furo de 25 mm) usado em um mancal UCP 205, os valores típicos são C = 14,0 kN e C0 = 7,80 kN. Aumente a escala para UC 210 (furo de 50 mm) e os valores saltam para C = 35,0 kN e C0 = 23,2 kN. A relação não é linear – duplicar o furo aproximadamente triplica a capacidade de carga na maioria das séries porque o diâmetro do elemento rolante e o número de esferas aumentam.
Classificações representativas de carga dinâmica e estática para rolamentos série UC por tamanho de furo | Rolamento | Furo (mm) | C Dinâmico (kN) | C0 estático (kN) | Velocidade máxima (rpm) |
| UC 204 | 20 | 12.8 | 6.55 | 1.800 |
| UC 205 | 25 | 14.0 | 7.80 | 1.600 |
| UC 206 | 30 | 19.5 | 11.2 | 1.400 |
| UC 208 | 40 | 25.5 | 15.3 | 1.200 |
| UC 210 | 50 | 35.0 | 23.2 | 1.000 |
| UC 212 | 60 | 47.5 | 32.5 | 900 |
| UC 215 | 75 | 66.0 | 48.0 | 750 |
| UC 218 | 90 | 96.0 | 72.0 | 600 |
| UC 220 | 100 | 112 | 86.5 | 530 |
Observe a compensação de velocidade: à medida que o tamanho do rolamento aumenta, a velocidade máxima permitida cai significativamente. Um UC 204 pode funcionar a 1.800 rpm sem disposições especiais; um UC 220 é limitado a 530 rpm em fatores de carga semelhantes. As aplicações que exigem alta carga e alta velocidade — como acionamentos de transportadores de alta velocidade — devem usar rolamentos de grau de precisão ou tipos de rolamentos totalmente diferentes.
Séries de alojamentos e seu impacto nas dimensões gerais dos rolamentos
O mesmo rolamento inserto pode ser instalado em diferentes séries de mancais, alterando as dimensões gerais da unidade sem alterar o furo. Isso é mais importante do que a maioria dos compradores imagina. Uma pastilha UC 206 (furo de 30 mm) cabe tanto em uma carcaça P206 padrão quanto em uma carcaça PH206 para serviço pesado, mas a carcaça PH206 é significativamente maior, mais pesada e possui espaçamento mais amplo entre furos de parafuso - tornando-a totalmente diferente do ponto de vista dimensional, mesmo que o furo corresponda.
Carcaça Série 200
- Ferro fundido leve
- Pegada compacta
- Padrão para cargas leves a médias
- Classificação de carga do furo do parafuso inferior
- Opção mais econômica
- Amplamente disponível no mercado
Carcaça Série 300
- Ferro fundido para serviços mais pesados ou ferro dúctil
- Dimensões básicas maiores
- Maior capacidade de furo de parafuso
- Usado na agricultura e transporte pesado
- Centros de parafusos mais largos adicionam estabilidade
- Mais pesado e mais caro que a série 200
Carcaça de aço inoxidável/polímero
- Resistente à corrosão para alimentos/ambientes úmidos
- As dimensões correspondem aos padrões métricos
- Peso mais leve que o ferro fundido
- Cargas máximas mais baixas do que carcaças de ferro
- Preços premium versus caixas padrão
- Necessário para instalações compatíveis com USDA/FDA
Como selecionar o tamanho correto do rolamento do mancal em 5 etapas
Acertar o tamanho na primeira vez economiza dinheiro e tempo de inatividade. Siga esta sequência para qualquer nova aplicação ou trabalho de substituição.
- Meça o diâmetro do eixo com precisão. Use um micrômetro, não uma fita métrica ou paquímetro. Os diâmetros do eixo devem corresponder ao diâmetro do furo dentro da tolerância padrão (h6 ou j6 para a maioria das aplicações métricas de ajuste por pressão). Um eixo nominal de 25 mm pode, na verdade, medir 24,97–25,00 mm; o furo do rolamento será de 25.000–25.013 mm para um ajuste com folga normal.
- Calcule a carga radial no rolamento. Some o peso do conjunto do eixo, a tensão da correia ou corrente, se aplicável, e quaisquer cargas do processo. Aplique um fator de serviço de 1,2 a 2,0 dependendo da gravidade da carga de choque. A carga radial equivalente resultante deve estar abaixo da classificação dinâmica C do rolamento para a vida útil exigida.
- Verifique a velocidade de operação. Faça referência cruzada de sua rotação operacional com a classificação de velocidade do rolamento. Se você precisar operar a 1.200 rpm com furo de 50 mm, um UC 210 padrão é adequado; uma unidade com diâmetro de 100 mm da mesma série não o é, pois sua velocidade nominal é de apenas 530 rpm.
- Verifique as dimensões da caixa em relação à superfície de montagem. Meça ou projete a altura da base ao centro H e o espaçamento central dos parafusos L antes de fazer o pedido. Muitas substituições malsucedidas ocorrem porque o engenheiro encomendou um rolamento que se ajusta ao eixo, mas não à estrutura.
- Considere o meio ambiente. As caixas padrão de ferro fundido são adequadas para aplicações internas secas. Ambientes de processamento de alimentos, marinhos ou químicos exigem invólucros de aço inoxidável. Aplicações em altas temperaturas acima de 120°C requerem graxas especiais e folga interna ampliada (C3 ou superior).
Rolamentos de mancal de reposição: referência cruzada e intercambialidade
Uma das vantagens práticas do mercado de rolamentos de mancais é que A padronização ISO significa que a maioria das caixas dos principais fabricantes são dimensionalmente intercambiáveis dentro da mesma série. Um UCP 205 da NSK, SKF, Dodge, Timken ou qualquer fabricante chinês em conformidade com a ISO compartilhará o mesmo diâmetro do furo, área ocupada pela carcaça, espaçamento dos furos dos parafusos e altura central do eixo — você pode trocar uma marca por outra sem redesenhar a montagem.
No entanto, a intercambialidade tem limites. Rolamentos insertos de fabricantes diferentes não devem ser misturados em mancais para os quais não foram projetados se você precisar de ajustes precisos. Os rolamentos com pastilhas de desconto vendidos a preços significativamente abaixo do mercado geralmente têm tolerâncias de diâmetro do anel externo que são mais frouxas do que a especificação, causando desgaste no furo da caixa. Isso produz ruído, vibração e eventuais danos ao alojamento que anulam qualquer economia no próprio rolamento.
Designações comuns de referência cruzada
Ao fazer referência cruzada de números de rolamentos entre marcas, tenha em mente as seguintes equivalências:
- UCP 205 (genérico) = P205 (Dodge/Baldor) = FYJ 25 TF (SKF) = UCPA205 (variante regional NSK)
- UCP 206 (genérico) = P206 (Dodge) = SY 30 TF (SKF) — todos com furo de 30 mm
- UCP 210 (genérico) = P210 (Dodge) = SY 50 TF (SKF) — todos com furo de 50 mm
- O UCPX 05 (anel interno estendido) não é intercambiável com o padrão UCP 205 — o anel interno mais largo altera os requisitos do assento da caixa
Sempre verifique as dimensões H, L, N e B do catálogo do fabricante, em vez de assumir que a equivalência de referência cruzada se traduz em identidade dimensional. Catálogos da SKF, NSK, Timken e Rexnord estão disponíveis gratuitamente on-line e incluem tabelas dimensionais completas para cada tamanho de rolamento que produzem.
Recomendações de tamanho de rolamento específicas para aplicações por setor
Diferentes indústrias estabeleceram tamanhos específicos de rolamentos de mancais como padrões de fato com base em décadas de experiência em aplicações. Compreender esses padrões pode orientar sua seleção inicial antes mesmo de executar um cálculo de carga total.
Agricultura e Manipulação de Grãos
Os acionamentos de sem-fim e as pernas do elevador de grãos geralmente usam rolamentos de mancais da série de 1" a 1-7/16" polegadas ou seus equivalentes métricos (furo de 25–35 mm). As plataformas combinadas normalmente usam unidades de 1-3/16" e 1-7/16". Os secadores de grãos com zonas de alta temperatura requerem rolamentos com folga C3 e graxa para altas temperaturas acima de 150°C.
Processamento de Alimentos e Bebidas
As instalações em conformidade com a FDA utilizam caixas de aço inoxidável com graxa de qualidade alimentar aprovada pela NSF H1. Diâmetros de 25 mm a 50 mm (UCP 205 a UCP 210) cobrem a maioria das aplicações de transportadores e eixos misturadores. Os rolamentos insertos vedados para toda a vida eliminam os intervalos de relubrificação que criam risco de contaminação.
Mineração e Indústria Pesada
Os transportadores de alimentação do britador e as aplicações do eixo da peneira exigem regularmente rolamentos de mancal com furo de 75 mm a 100 mm (UCP 215 a UCP 220 ou equivalentes da série 300). Essas aplicações exigem carcaças de ferro dúctil para serviços pesados com vedações e graxeiras substituíveis em campo. As cargas de impacto requerem um fator de serviço de 2,0 ou superior aplicado aos cálculos de carga dinâmica.
Aplicações HVAC e Ventiladores
Os eixos de ventiladores comerciais usam rolamentos de mancal de 1" a 2-7/16", dependendo do diâmetro do ventilador e da pressão estática. Os rolamentos neste serviço funcionam continuamente em velocidades moderadas com cargas radiais relativamente baixas, mas se beneficiam de pastilhas retificadas com precisão para reduzir o ruído. Variantes de anel interno estendido (séries UCPX ou UCPW) são comumente usadas para acomodar chavetas de eixo e parafusos de fixação em distâncias específicas da roda do ventilador.
Dicas práticas para solicitar e instalar rolamentos de mancal por tamanho
Acertar a especificação do tamanho é apenas metade do trabalho. Erros de pedido e erros de instalação são responsáveis por uma parcela significativa das falhas prematuras de rolamentos em campo. Estas notas práticas aplicam-se independentemente do tamanho específico que você selecionou.
01
Sempre meça a unidade existente antes de solicitar uma substituição
Se a placa de dados do rolamento antigo estiver faltando ou ilegível, meça o diâmetro do eixo, o espaçamento entre os centros dos parafusos L e a altura entre a base e o centro do eixo H. Essas três medidas identificam exclusivamente a série de mancais na maioria dos catálogos padrão. Não confie no desenho da máquina se a máquina tiver mais de 10 anos; os desenhos muitas vezes não são atualizados após modificações em campo.
02
Aperte os parafusos de fixação de acordo com a especificação
Os parafusos de fixação no colar de travamento excêntrico ou no estilo de parafuso de fixação duplo devem ser apertados de acordo com a especificação. O aperto insuficiente permite movimentos de fricção entre o eixo e o furo que destroem a superfície do eixo em semanas. O aperto excessivo distorce o furo do anel interno, reduzindo a folga radial e causando fadiga prematura. Para um rolamento com furo de 25 mm, o torque típico do parafuso de fixação é 10–12 Nm ; para uma unidade com diâmetro de 50 mm, o valor sobe para aproximadamente 20–25 Nm .
03
Verifique a dureza do eixo para projetos de travamento com parafuso de fixação
O travamento do parafuso de fixação depende do parafuso mordendo a superfície do eixo para criar o travamento mecânico. Isto só funciona de forma confiável quando a dureza do eixo está abaixo de aproximadamente 250 HB (25 HRC). Eixos endurecidos por indução ou endurecidos acima deste nível não desenvolverão aderência adequada e o rolamento caminhará sobre o eixo sob carga. Nesses casos, use designs de travamento com bucha adaptadora ou colar excêntrico.
04
Não misture tipos de graxa durante a relubrificação
A maioria dos rolamentos de mancal é pré-lubrificada com graxa de complexo de lítio na fábrica. A adição de graxa incompatível — como um produto à base de cálcio ou de poliureia — causa a quebra da matriz da graxa, resultando na rápida separação do óleo e na falta de rolamentos. Se você não sabe qual graxa já está no rolamento, purgue-o completamente com graxa nova compatível através da graxeira até que nova graxa apareça nas vedações antes de retornar ao serviço.
Perguntas frequentes sobre tamanhos de rolamentos de mancais
Qual é o tamanho de rolamento do mancal mais comum?
Em aplicações métricas, o UCP 205 (diâmetro interno de 25 mm) e o UCP 206 (diâmetro interno de 30 mm) são os tamanhos de maior volume em todo o mundo devido à sua prevalência em sistemas de transporte, equipamentos agrícolas e máquinas industriais leves. Nos mercados da série em polegadas, a unidade de diâmetro interno de 1" é o tamanho mais comum encomendado na América do Norte.
Posso usar um rolamento de mancal maior do que o necessário?
Tecnicamente sim, se o diâmetro do eixo puder ser aumentado e as dimensões do alojamento se ajustarem à superfície de montagem. Na prática, o aumento do tamanho de um rolamento acrescenta custo e peso sem benefício proporcional. Mais importante ainda, rolamentos superdimensionados geralmente funcionam em velocidades abaixo da velocidade mínima recomendada , o que impede a formação adequada de película de lubrificação e pode, na verdade, reduzir a vida útil em comparação com um rolamento dimensionado corretamente.
Como leio o número da peça de um mancal?
Uma designação típica como UCP 207-20 é dividida em: UC = tipo de rolamento (rolamento de esferas de inserção/autocompensador); P = tipo de habitação (almofada com base plana); 2 = série (série 200 serviço leve a médio); 07 = código do furo (7 × 5 = 35 mm, mas verifique a precisão da tabela do fabricante); -20 = sufixo para variante com furo em polegadas (20/16 = furo de 1-1/4"). Os sufixos após o número principal variam de acordo com o fabricante e podem indicar anel interno estendido, carcaça de aço inoxidável, vedações de qualidade alimentar ou classes de folga especiais.
Qual é a diferença entre as séries UC 200 e UC 300?
A série 200 utiliza uma geometria de anel externo mais leve e compacta, com um diâmetro externo menor em relação ao diâmetro do furo. A série 300 tem um diâmetro externo maior, mais elementos rolantes e classificações de carga mais altas. Para o mesmo tamanho de furo, uma pastilha da série 300 em um alojamento da série 300 oferece capacidade de carga dinâmica cerca de 20 a 40% maior do que o equivalente da série 200, ao custo de uma unidade maior e mais pesada.
Os rolamentos de mancal métricos e em polegadas têm as mesmas dimensões?
Não. Um rolamento com furo métrico de 25 mm e um rolamento com furo em polegadas de 1" (25,4 mm) têm diferentes diâmetros de anel externo e diferentes geometrias de mancal. Eles não são intercambiáveis. Além disso, os espaçamentos dos furos dos parafusos e as alturas da base ao centro diferem entre os mancais métricos e em polegadas, mesmo quando os tamanhos dos furos são quase idênticos. Sempre especifique o diâmetro exato do furo e a série ao fazer o pedido.
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