Os rolamentos de esferas são mecanismos complexos, onde o ajuste da pista de esferas, a folga radial e o complemento de esferas afetam a capacidade do rolamento de esferas de suportar cargas sob diversas condições. Durante a montagem, o fabricante do rolamento incorpora intencionalmente uma folga interna, ou folga radial, entre os elementos rolantes (esferas) e as pistas, resultando em folga radial e folga axial no rolamento.
O complemento das esferas o número e o diâmetro das esferas em um rolamento é comumente conhecido como complemento de esferas.
O jogo radial , ou folga interna, é a folga radial interna em um rolamento. É o valor medido do movimento radial total do anel externo em relação ao anel interno em um plano perpendicular ao eixo do rolamento. A folga radial é determinada pelos diâmetros efetivos das pistas e pelo diâmetro das esferas.
Os medidores testam a folga radial submetendo o rolamento a uma carga de referência padrão, garantindo contato total entre todos os componentes do rolamento.
Jogo axial ou folga axial, é o movimento axial relativo máximo do anel interno em relação ao anel externo.
Tanto a folga radial quanto a folga axial são especificadas independentemente das classes de tolerância ABEC para os anéis. A folga radial geralmente é especificada como parte do código do rolamento.
Na maioria das aplicações que usam rolamentos rígidos de esferas, a folga interna, ou folga, é removida aplicando-se uma pré-carga axial ao par de rolamentos, usando calços, molas, porcas de aperto ou outras técnicas de montagem. Isso proporciona contato com a pista de bola que garante uma rotação precisa e reduz ou elimina o deslizamento e o ruído da bola.
Ângulo de contato em um rolamento de esferas
Um ângulo de contato ocorre quando os rolamentos de esferas são pré-carregados axialmente; é o ângulo formado por um plano perpendicular ao eixo do rolamento e uma linha que une os dois pontos de contato entre a esfera e as pistas interna e externa. Cargas axiais adicionais aumentam o ângulo de contato. À medida que a folga radial aumenta, o ângulo de contato também aumenta.
Considerações gerais de design
Existem inúmeras considerações em relação aos valores de folga radial em uma aplicação específica de rolamento. Cada escolha afeta ruído, vibração e calor, entre outros fatores.
Adaptação
Quando o rolamento for montado usando ajustes interferentes, deixe mais folga radial (a folga radial após a montagem é de fundamental importância).
Carregando
Quando um rolamento de esferas é submetido a cargas puramente radiais, recomenda-se uma folga radial menor, que distribui a carga por mais esferas.
Desalinhamento
Quando o grau de deflexão do eixo for grande, aumente a folga radial, o que permite maior desalinhamento
Temperatura
Quando há um alto gradiente de temperatura entre os anéis (interno, externo), recomenda-se uma folga radial mais lenta.
Velocidade
Altos valores de folga radial levam a altos valores de ângulo de contato. À medida que a velocidade de rotação aumenta, as forças rotacionais nas esferas aumentam, criando uma ação de deslizamento entre as esferas e as pistas. Isso resulta em falha do filme lubrificante, aumento de calor e potencial falha prematura. A magnitude do momento rotativo está relacionada ao ângulo de contato. O equilíbrio entre os benefícios da redução da tensão do ângulo de contato deve ser ponderado em relação ao risco de falha do lubrificante devido ao deslizamento da esfera.
