O guia definitivo para suportes pré-carregados: tipos, benefícios e escolha

Aprenda o que é pré-carregamento de rolamentos, por que é crítico para rolamentos de contato angular, e a diferença entre pré-carregamento de fábrica e de mola.Descubra como selecionar a pré-carga certa para uma rigidez e desempenho ideais.

 
O que é o rolamento pré-carregado?

A pré-carga do rolamento é uma força axial ou radial predeterminada aplicada para eliminar o espaço livre interno, criando um estado de espaço livre negativo controlado." Este esforço intencional deforma elasticamente as vias e os elementos de rolamento, bloqueando-os juntos para melhorar o desempenho.

Enquanto os rolamentos radiais padrão geralmente operam com folga, os rolamentos de contato angular requerem pré-carregamento para manter contato constante entre as bolas e a pista.

Os principais benefícios

A aplicação da pré-carga correta otimiza o desempenho do rolamento:

1.Aumentar a rigidez:Elimina o jogo, tornando os conjuntos mais rígidos para os fendões das máquinas-ferramenta.

2. Melhorar a precisão:Assegura uma elevada precisão de funcionamento, mesmo com cargas variáveis.

3.Redução de ruído e vibração: Impede a ressonância axial, especialmente em pequenos motores elétricos.

4Prevenção de deslizes:Otimiza a rotação da bola para reduzir o atrito e o desgaste.
 
Tipos de rolamentos pré-carregados: fábrica versus mola
A escolha do método de pré-carregamento certo depende da necessidade da aplicação de rigidez versus estabilidade térmica.

1. Precarga de fábrica (Introdução)
Aplicado durante a fabricação através de um deslocamento axial calculado entre anéis, rotulado como leve, médio ou pesado.

Vantagens:Extremamente elevada rigidez; ideal para condições de funcionamento estáveis.
Desvantagens:Sensível à expansão térmica; requer montagem precisa.
Exemplo:Um rolamento GMN S6005 C requer 130 N de força para atingir a sua pré-carga média.

2. Pré-carregamento de mola (externo)
Usam componentes como válvulas onduladas ou molas de Belleville para aplicar força contínua.

Vantagens:Excelente compensação térmica (a força permanece constante durante o alongamento do eixo); permite tolerâncias de alojamento mais soltas.
Desvantagens:Menos rígido do que o pré-carregado de fábrica.
Melhor para:Aplicações com alterações significativas de temperatura ou em que é prioritária a usinagem da caixa de forma rentável.

Como escolher o pré-carregamento certo
Seguir estes passos para escolher a pré-carga ideal para a sua aplicação:

1.Definir requisitos:Precisa de uma rigidez máxima (por exemplo, fuso de moagem) ou de um posicionamento preciso sob cargas leves/variaveis?
2- Analise as condições:

Temperatura: se o poço estiver mais quente que a caixa, um arranjo de trás para trás (DB) é menos sensível ao crescimento térmico do que uma configuração face a face (DF).
Velocidade: A pré-carga de mola é comum para altas velocidades, mas verifique se ela atende às necessidades de rigidez.
3.Cálculo da força (para molas):

Utilize a fórmula empírica para estimar a força de pré-carga necessária:

F = k × d

Onde: F = Força (kN), d = Diâmetro do furo (mm), k = Fator (0,005 ∼0,01 para motores; 0,02 para anti-vibração).

Conclusão

A pré-carga adequada do rolamento é essencial para um desempenho de alta precisão.Sempre validar a sua seleção através de testes para levar em conta as condições de funcionamento do mundo real.