MANCAIS de deslisamento

Prévia do material em texto

CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 35 
6 - MANCAIS DE DESLIZAMENTO 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
 
 Os mancais de deslizamento são muito encontrados em máquinas onde um eixo 
qualquer sofre forças e o mancal serve de aparo e de guia para este eixo. 
 Os mancais se dividem em dois tipos principais: mancais de guia e 
mancais de fricção. 
 Para um aumento da vida útil dos mancais de deslizamento é indispensável o uso de 
lubrificantes adequados para cada aplicação. Outro fator importante é a escolha do 
lubrificante e sua freqüência de relubrificação. 
 
 
6.1 - MANCAIS DESLIZANTES 
TIPOS 
 
a) Mancais de guia - Muito encontrados em máquinas ferramentas, onde a mesa desliza 
sobre suas guias. Não suportam muita carga, o movimento relativo entre eles é de 
translação. 
 
b) Mancais de fricção - Quando uma das superfícies móveis é um eixo e o deslizamento 
é executado considerando-se o movimento relativo de rotação entre o eixo e o mancal. 
Existem três tipos específicos: 
 - Planos 
 
 - Escora 
 - Guia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b.1) Mancais planos - comumente chamados de radiais. São os que suportam carga 
perpendicular ao eixo de rotação. 
b.2) Mancais de escora - também conhecido como de encosto. São projetados para 
trabalharem sob ação de cargas axiais. 
b.3) Mancais guias - servem praticamente para evitar o deslizamento do eixo. 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 36 
 
MATERIAIS UTILIZADOS 
 
 Geralmente a base do mancal é de ferro fundido ou podendo também ser de aço, 
dependendo muito de fatores técnicos envolvidos no projeto do mancal. 
 Para a confecção da bucha utilizam-se diversos materiais, dos quais destacam-se em 
ordem de emprego os seguintes materiais: 
 
1o ) Metal patente: são ligas fundamentalmente a base de Estanho (89%), Antimônio 
(8%), Cobre (3%). Este metal é muito utilizado. 
 
2o ) Ligas binárias de Cobre e Chumbo (20 à 40% de Chumbo): A boa resistência a 
fadiga indica o seu uso em mancais que trabalham em condições severas. 
 
3o ) Bronzes: Três são os principais tipos de bronzes: 
 - Bronze a base de Estanho; 
 - Bronze a base de Chumbo; 
 - Bronze de alta resistência. 
 
Todos os tipos especificados acima são utilizados em mancais de bombas de água, 
motores marítimos, trens de laminação, mancais de vagões ferroviários. 
4o ) Alumínio: Suas ligas resistem bem a corrosão produzida pela acidez do lubrificante. 
São muito usados em mancais de motores de explosão, alguns compressores, 
equipamentos aeronáuticos. 
 
5o ) Prata: Mancais com prata são muito usados em aeronaves e motores diesel. São 
camadas (0.001 à 0.005 in) de prata depositada internamente em mancais de aço. 
6o ) Ferro fundido: São raramente usados. 
 
7o ) Grafite: é misturado com cobre, bronze, e plásticos, obtendo assim, uma maior 
diminuição do coeficiente de fricção. 
 
8o ) Plásticos: Muito utilizados em máquinas de indústrias têxteis, alimentícias, com 
produtos corrosivos, oxigênio líquido. 
 
 
 
VANTAGENS E DESVANTAGENS 
 
 A velha pergunta, se são melhores os mancais de rolamento ou os de 
escorregamento, pode-se hoje em dia com a afirmação de que cada um dos dois tipos 
tem suas qualidades particulares, e que nenhum deles satisfaz a todas as exigências. 
 Há casos em que apenas mancais de escorregamento podem ser usados, outros em 
que somente rolamentos constituem uma boa solução e, finalmente, aqueles em que os 
dois tipos oferecem solução satisfatória. A decisão depende das propriedades de maior 
importância para cada aplicação. 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 37 
 
Vantagens: - amortece as vibrações, os choques e ruídos; 
 - construção simples; 
 - mancais de grandes diâmetros são mais baratos; 
 - suportam altas pressões. 
 
Desvantagens: - atrito maior de partida; 
 - consumo maior de lubrificante; 
 - exige maiores cuidados com a circulação do lubrificante e manutenção; 
 - maior estático e dinâmico (torque). 
 
 
APLICAÇÃO 
 
- Motores de automóveis e aviões 
- Motores a gás e a óleo 
- Motores marítimos 
- Máquinas a vapor estacionárias 
- Bombas e compressores alternativos 
- Turbinas a vapor 
- Motores e bombas rotativas 
 
 
LUBRIFICAÇÃO E ATRITO 
 
 
Atrito no mancal 
 
O movimento das peças nos mancais é dificultado por uma resistência chamada atrito. 
 Quando se trata de superfícies de rotação com corpos rolantes, chama-se atrito de 
rolamento, enquanto para as peças deslizantes chama-se atrito de deslizamento. 
 As superfícies de deslizamento sem camada intermediária de sustentação movem-se 
com atrito sólido. Neste movimento são arrancadas partículas salientes. Esse tipo de 
atrito pode ser evitado com lubrificação, como que flutuando sobre a camada de 
lubrificante. Esse processo de lubrificação chama-se lubrificação Flutuante. 
 No atrito de flutuação quase não ocorre desgaste, porém, quando ocorrem arranques, 
paradas ou mudanças no sentido de movimentos intermitentes, o atrito passa a se 
caracterizar como ATRITO MISTO. 
 No atrito misto, tem-se em parte atrito seco e, em parte atrito líquido, o que acarreta 
desgaste. Em mancais principais e de precisão, recomenda-se que se tenha sempre o 
atrito flutuante. 
 Quando em rotação, o eixo desloca-se para uma posição lateral, na direção do 
sentido de rotação. 
 Com esse desvio lateral do motor, deforma-se um espaço cuneiforme no lado 
oposto. O lubrificante deve afluir através de uma ranhura a essa folga em forma de 
cunha, para que nele se forme uma cunha de material lubrificante, originando-se assim 
forças de pressão que suportem o eixo. 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 38 
Tipos de lubrificação 
 
a) Lubrificação sólida ou limitada: é aquela onde a película de óleo se rompe não 
resistindo às condições de trabalho. É como se não existisse lubrificante algum entre 
as superfícies; 
b) Lubrificação fluída: acontece quando as superfícies são separadas pela interposição de 
uma película lubrificante; 
c) Lubrificação semi-fluída: ocorre quando a espessura da película inicia a fase perigosa 
de poder se romper, pois tende a se encaminhar para a zona onde as condições de 
lubrificação são limitadas. 
 
 
6.2 - CÁLCULO DE RESISTÊNCIA (PRESSÃO SUPERFICIAL) 
 
 
Mancal radial 
 
 
 
ld
FPs ×= 
 
 
Onde: F - Força exercida no mancal; 
 d - Diâmetro interno do mancal; 
 l - Comprimento 
 
 
 
Mancal axial 
 
4
)( 22 dD
FPs −×
=
π 
 
 
 
Onde: F - Força exercida no mancal; 
 D - Diâmetro do eixo; 
 d - diâmetro do mancal. 
 
 
 
 
 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 39 
Tabela para Pressão Superficial Admissível 
Ps - Pressões superficiais (kgf / cm2) admissíveis 
 
Material em contato 
EIXO/ BUCHA 
PMÁX kgf / cm2
Aço temperado / aço temperado boa retificação, 
boa lubrificação. 
150 
Aço temperado / bronze ou metal patente, 
retificado, boa lubrificação. 
90 
Aço não temperado / bronze ou metal patente, 
retificado, boa lubrificação. 
60 
Ferro / bronze ou metal patente, superfícies 
lisas. 
40 
Ferro ou Ferro Fundido / bronze ou metal 
patente, superfícies não perfeitamente lisas 
30 
Ferro / Ferro Fundido, superfícies não 
perfeitamente alisadas 
25 
Ferro, aço, Ferro Fundido / madeira 25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6.2- Exemplos de cálculos 
 
A) Um mancal com casquilho (munhão) de aço não temperado, l = 150 mm e d = 100 
mm suporta F = 6700 kgf. Bucha de bronze, retificada, boa lubrificação. Determinar o 
valor da pressão máxima considerada no mancal usado. 
 
Ps = F 
 d x l 
 
Ps = 6700 
 10 x 15 
 
Ps = 44,66 kgf / cm2 resiste 
 
Ps = 60 kgf / cm2 (Ver tabela) 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 40 
 
B) Um mancal de escora suporta uma carga de 1500 kgf. A extremidade do eixo 
apresenta d = 50 mm. O eixo é de aço temperado, bucha de bronze retificada e boa 
lubrificação. Calcular o diâmetro interno do anel “d” afim de que a pressão não 
ultrapasse o valor admissível. 
 
 
 
 
PsMÁX = F 
 π (D2 - d2) 
4 
 
 
90 = 1500 
 π (52 - d2) 
 4 
 
70,68 (25 - d2) = 1500 
 
1767 - 70,68 d2 = 1500 → dmax = 1,94 cm 
 
 
6.3- EXERCÍCIOS SOBRE MANCAIS DE DESLIZAMENTO 
 
6.3.1 - Dada a transmissão abaixo, determinar os comprimentos necessários dos mancais, 
l1 e 12. 
Sendo material do Eixo/Bucha = aço temperado/Bronze retificado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resposta: 
l1 = 74 mm 
l2 = 38,4 mm 
 
 
 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 41 
6.3.2 - Determinar o material que devem ser feitas às buchas dos mancais 1 e 2 de tal 
forma que estes resistam aos esforços solicitados pela capacidade máxima do motor. 
Dados: N = 5 cv , n = 1180 rpm 
 Z1 = 16 dentes com m = 5 e θ = 20o
 Redução de I para II = 5 vezes 
 Máquina = Calandra de rolos 
 Material do eixo = Aço não temperado. 
 d1 = d2 = 30 mm; 11 = 60 mm; 12 = 80 mm; P = 900kgf 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resposta: Bronze ou metal patente, retificado com boa lubrificação. 
 
 
6.3.3 - Determinar a capacidade de carga máxima que o mancal de escoras poderá 
suportar sabendo que o eixo é de aço não temperado e a bucha é de bronze retificada, 
com boa lubrificação. Dados: d = 20 mm, D = 50 mm. (Resposta:Fmáx=989,6 Kgf). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 42 
7 - MANCAIS DE ROLAMENTO 
 
 
 Quando necessitar de mancal com maior velocidade e menos atrito, o mancal de 
rolamento é o mais adequado. 
 Os rolamentos são classificados em função dos seus elementos rolantes. Veja os 
principais tipos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Os eixos das máquinas, geralmente, funcionam assentados em apoios. Quando um 
eixo gira dentro de um furo produz-se, entre a superfície do eixo e a superfície do furo, 
um fenômeno chamado atrito de escorregamento. 
 Quando é necessário reduzir ainda mais o atrito de escorregamento, utilizamos um 
outro elemento de máquina, chamado rolamento. 
 Os rolamentos limitam, ao máximo, as perdas de energia em conseqüência do atrito. 
São geralmente constituídos de dois anéis concêntricos, entre os quais são colocados 
elementos rolantes como esferas, roletes e agulhas. 
Os rolamentos de esfera compõem-se de: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
dire
técn
 
 
 
 
 
 O anel externo é fixado no mancal, enquanto que o anel interno é fixado 
tamente no eixo. 
 
As dimensões e características dos rolamentos são indicadas nas diferentes normas 
icas e nos catálogos de fabricantes. 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 43 
CARACTERÍSTICAS DOS ROLAMENTOS 
 
Ao examinar um catálogo de rolamentos, ou norma específica, você encontrará 
informações sobre as seguintes características e outras mais: 
 
 
D: diâmetro externo; 
d: diâmetro interno; 
R: raio de arredondamento; 
L: largura. 
 
 
 
 
 
Em geral, a normalização dos rolamentos é feita a partir do diâmetro interno d, isto é, a 
partir do diâmetro do eixo em que o rolamento é utilizado. 
Para cada diâmetro são definidas três séries de rolamentos: leve, média e pesada. 
As séries leves são usadas para cargas pequenas. Para cargas maiores, são usadas as 
séries média ou pesada. Os valores do diâmetro D e da largura L aumentam 
progressivamente em função d s aumentos das cargas. 
Os rolamentos classificam-se e acordo com as forças que eles suportam. Podem ser 
radiais, axiais e mistos. 
• Radiais - não suportam cargas axiais e 
impedem o deslocamento no sentido 
transversal ao eixo. 
 
 
 
 
• Axiais - não podem ser submetidos a 
cargas radiais. Impedem o 
deslocamento no sentido axial, isto é, 
longitudinal ao eixo. 
 
 
 
 
• Mistas - suportam tanto carga radial 
como axial. Impedem o deslocamento 
tanto no sentido transversal quanto no 
axial. 
 
 
 
 
o
 d
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 44 
Conforme a solicitação, apresentam uma infinidade de tipos para aplicação específica 
como: máquinas agrícolas, motores elétricos, máquinas ferramenta, compressores, 
construção naval etc. 
 
Quanto aos elementos rolantes os rolamentos podem ser: 
 
a) De esferas - os corpos rolantes são esferas. Apropriados para rotações mais 
elevadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) De rolos - os corpos rolantes são formados de cilindros, rolos cônicos ou 
barriletes. Esses rolamentos suportam cargas maiores e devem ser usados em 
velocidades menores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) De agulhas - os corpos rolantes são de pequeno diâmetro e grande comprimento. 
São recomendados para mecanismos oscilantes, onde a carga não é constante e o 
espaço radial é limitado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 45 
VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS ROLAMENTOS 
 
Vantagens: - menor atrito e aquecimento; 
 - baixa exigência de lubrificação; 
 - intercambialidade internacional; 
 - não há desgaste do eixo; 
 - pequeno aumento da folga durante a vida útil. 
 
Desvantagens: - maior sensibilidade aos choques; 
 - maiores custo de fabricação; 
 - tolerânci pequena para a carcaça e alojamento do eixo; 
 - não supo ta cargas tão elevadas como os mancais de deslizamento;- ocupa m
 
 
TIPOS E SELEÇÃO 
 
Os rolamentos são selecio
• as medidas do eixo; 
• o diâmetro interno (d); 
• o diâmetro externo (D);
• a largura (L); 
• o tipo de solicitação; 
• o tipo de carga; 
• o número de rotação. 
 
 Com essas informaçõ
rolamento desejado. 
 
Rolamento Fixo de uma 
 
É o mais comum dos 
apropriado para rotações m
Sua capacidade de 
alinhamento entre o eixo e
a
r
aior espaço radial. 
nados conforme: 
 
 
es, consulta-se o catálogo do fabricante para identificar o 
carreira de esferas 
rolamentos. Suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais e é 
ais elevadas. 
ajustagem angular é li
 os furos da caixa. 
 
mitada. É necessário um perfeito 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 46 
Rolamento de contato angular de uma carreira de esferas 
 
Admite cargas axiais somente em um sentido e deve sempre ser montado contra outro 
rolamento que possa receber a carga axial no sentido contrário. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rolamento autocompensador de esferas 
 
É um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esférica no anel externo, o que lhe 
confere a propriedade de ajustagem angular, ou seja, de compensar possíveis 
desalinhamentos ou flexões do eixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rolamento de rolo cilíndrico 
 
É apropriado para cargas radiais elevadas. Seus componentes são separáveis, o que 
facilita a montagem e desmontagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 47 
Rolamento autocompensador de uma carreira de rolos 
 
 
 
Seu emprego é particularmente indicado para 
construções em que se exige uma grande 
capacidade para suportar carga radial e a 
compensação de falhas de alinhamento. 
 
 
 
 
 
Rolamento autocompensador de duas carreiras de rolos 
 
É um rolamento adequado aos mais pesados serviços. Os rolos são de grande diâmetro e 
comprimento. 
Devido ao alto grau de oscilação entre rolos e pistas, existe uma distribuição uniforme da 
carga. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rolamento de rolos cônicos 
 
Além de cargas radiais, os rolamentos de rolos cônicos também suportam cargas axiais 
em um sentido. 
Os anéis são separáveis. O anel interno e o externo podem ser montados separadamente. 
Como só admitem cargas axiais em um sentido, torna-se necessário montar os anéis aos 
pares, um contra o outro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 48 
Rolamento axial de esfera 
 
 Ambos os tipos de rolamento axial de esfera (escora simples e escora dupla) admitem 
elevadas cargas axiais, porém, não podem ser submetidos a cargas radiais. Para que as 
esferas sejam guiadas firmemente em suas pistas, é necessária a atuação permanente de 
uma carga axial mínima. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rolamento axial autocompensador de rolos 
 
 
Possui grande capacidade de carga axial devido à disposição inclinada dos rolos. 
Também pode suportar consideráveis cargas radiais. 
A pista esférica do anel da caixa confere ao rolamento a propriedade de alinhamento 
angular, compensando possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 49 
Rolamento de agulha 
 
Possui uma seção transversal muito fina em comparação com os rolamentos de rolos 
comuns. Comprimento de 3 a 10 vezes o diâmetro. 
É utilizado especialmente quando o espaço radial é limitado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rolamentos com proteção 
 
 São assim chamados os rolamentos que, em função das características de trabalho, 
precisam ser protegidos ou vedados. 
 A vedação é feita por blindagem (placa). Existem vários tipos. 
 Os principais tipos de placas são: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As designações Z e RS são colocadas à direita do número que identifica os rolamentos. 
Quando acompanhados do número 2 indicam proteção de ambos os lados. 
 
 
 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 50 
CUIDADOS COM OS ROLAMENTOS 
 
 Na troca de rolamentos, deve-se tomar muito cuidado, verificando sua procedência e seu 
código correto. 
 Antes da instalação é preciso verificar cuidadosamente os catálogos dos fabricantes e 
das máquinas, seguindo as especificações recomendadas. 
Na montagem, entre outros, devem ser tomados os seguintes cuidados: 
• verificar se as dimensões do eixo e cubo estão corretas; 
• usar o lubrificante recomendado pelo fabricante; 
• remover rebarbas; 
• no caso de reaproveitamento do rolamento, deve-se lava-lo e lubrifica-lo 
imediatamente para evitar oxidação; 
• não usar estopa nas operações de limpeza; 
• trabalhar em ambiente livre de pó e umidade. 
 
DEFEITOS COMUNS DOS ROLAMENTOS 
 
Os defeitos comuns ocorrem por: 
• desgaste; 
• fadiga; 
• falhas mecânicas. 
 
Desgaste 
 
O desgaste pode ser causado por: 
• deficiência de lubrificação; 
• presença de partículas abrasivas; 
• oxidação (ferrugem); 
• desgaste por patinação (girar em falso); 
• desgaste por brinelamento. 
 
 
 
 
 
 
 
Fadiga 
 
 
A origem da fadiga está no deslocamento da peça, ao girar em falso. A peça se descasca, 
principalmente nos casos de carga excessiva. 
Descascamento parcial revela fadiga por desalinhamento, ovalização ou por conificação 
do alojamento. 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 51 
Falhas mecânicas 
 
O brinelamento é caracterizado por depressões correspondentes aos roletes ou esferas 
nas pistas do rolamento. 
Resulta de aplicação da pré-carga, sem girar o rolamento, ou da prensagem do 
rolamento com excesso de interferência. 
 
 
 
 
 
Goivagem é defeito semelhante ao anterior, mas provocado por partículas estranhas que 
ficam prensadas pelo rolete ou esfera nas pistas. 
 
 
 
 
 
Sulcamento é provocado pela batida de uma ferramenta qualquer sobre a pista rolante. 
 
 
 
 
 
Queima por corrente elétrica é geralmente provocada pela passagem de corrente 
elétrica durante a soldagem. As pequenas áreas queimadas evoluem rapidamente com o 
uso do rolamento e provocam o deslocamento da pista rolante. 
 
 
 
 
 
As rachaduras e fraturas r sultam, geralmente, de aperto excessivo do anel ou cone 
sobre o eixo. Podem, també , aparecer como resultado do girar do anel sobre o eixo, 
acompanhado de sobrecarga. 
 
 
 
 
 
O engripamento po e ocorrer devido a lubrificante muito espesso ou viscoso. Pode 
acontecer, também, p
 
d
or elimi
e
m
nação de folga nos roletes ou esfer
 
as por aperto excessivo. 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 527.1 - CÁLCULO DA VIDA NOMINAL DO ROLAMENTO 
 
 A relação existente entre a vida nominal, a capacidade de carga dinãmica 
e a carga aplicada ao rolamento, é expressa por uma equação: 
 
 
ρ
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛=
P
CL ou ( ) ρρ LLP
C == 1 
 Onde: 
 L = vida nominal, em milhões de revoluções. 
 C = capacidade da carga dinâmica, em N. 
 P = carga dinâmica equivalente sobre o rolamento, em N. 
 ρ = expoente da fórmula de vida nominal, sendo que: 
 = 3 para rolamentos de esferas, e 
 = 10/3 para rolamentos de rolos e agulhas. 
 
 Para rolamentos que trabalham à rotação constante, é mais conveniente expressar 
a vida nominal em horas de trabalho, usando desta forma a seguinte equação: 
 
 
ρ
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛
×= P
C
n
Lh 60
106
 
ρ
1
610
60 ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ×××= nLPC h 
Onde: 
 Lh = vida nominal em horas de trabalho 
 n = rotação em rpm 
 
 Ao selecionar o tamanho de um rolamento, deve-se utilizar a vida nominal em 
milhões de rotação ou em horas de trabalho. 
 
 A carga sobre um rolamento radial frequentemente consiste em forças axiais e 
radiais. Neste caso calcula-se a carga equivalente pela equação: 
 
 P = X FR + Y FA 
 Onde: 
 X = fator radial do rolamento 
 Y = fator axial do rolamento 
 P = carga equivalente 
 FR = carga radial constante 
 FA = carga axial constante 
 Os fatores X e Y estão indicados nas tabelas para rolamentos, em catálogos dos 
fabricantes. ( verifique as tabelas encontradas mais adiante nesta apostila retiradas de 
alguns catálogos). 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 53 
EXEMPLO DE CÁLCULO PARA ROLAMENTOS 
 
Em um determinado eixo de um equipamento, que deve ter uma vida útil de 5000 horas, 
determinar os rolamentos necessários, conforme desenho abaixo: 
DADOS: Rolamento rígido de esferas 
 F = 1200 Kgf 
 Lh = 5000 hs 
 n = 800 rpm 
 
 
 
 
 
SOLUÇÃO: 
 
 1°) Interpretar os tipos de cargas que atuam no eixo. Neste caso atua somente 
uma carga radial F = 1200 Kgf. 
 
 2°) Deve-se calcular as reações nos mancais, que serão as cargas equivalentes em 
cada rolamento, portanto: 
 
 ΣMA=0 ΣFy=0 
 1200. 120 – RB. 300 = 0 RA + RB –1200 = 0 
 RB = 480 Kgf RA =720 Kgf 
 
 Portanto no mancal A → PA = 720 Kgf 
 e no mancal B → PB = 480 Kgf 
 
 3°) Isolando a incógnita “C” (Capacidade de carga dinâmica) da fórmula, e 
sabendo que o rolamento é de esferas, então = 3, tem-se: 
 
 
ρ
1
610
60 ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ×××= nLPC h 
 
No mancal “A” → NkgfCA 15,44744415,447410
800605000720
3
1
6 ==⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ×××= 
 
 
No mancal “B” → NkgfCB 43,29829943,298210
800605000480
3
1
6 ==⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ×××= 
 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 54 
 4°) Pelos valores encontrados para a capacidade de carga dinâmica em cada 
rolamento, “CA ”e “CB” , busca-se na tabela para rolamentos rígidos de esferas, que 
corresponde ao pedido pelo exercício, um valor igual ou maior ao encontrado. 
 
 No mancal “A” CA = 44744,15 N, pela tabela (pelo valor mais próximo maior), 
encontra-se Ctabelado= __________N , que corresponde ao rolamento de designação 
6____ da SKF , com as seguintes dimensões principais: 
d = __ mm 
D = ___ mm 
B = ___ mm 
 
 
 No mancal “B” CB = 29829,43 N, pela tabela encontra-se Ctabelado= ______N , 
que corresponde ao rolamento de designação 6_____, com as seguintes dimensões 
principais: 
d = __ mm 
D = ___ mm 
B = __ mm 
 
 
7.2 - EXERCÍCIOS SOBRE MANCAIS DE ROLAMENTO 
 
7.2.1 - Determinar os rolamentos de rolos cônicos que devem ser utilizados para a 
montagem conforme desenho abaixo. Dados: F1 = 300 kgf e F2 = 400 kgf 
 lh = 4000 horas 
 n = 650 rpm 
400 450550
 série 302xx 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Respostas: A = 30203 SkF 
B = 30205 s/f 
 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 55 
7.2.2 - Determinar os rolamentos de rolos Cônicos que devem ser utilizados abaixo. 
Dados: Vida de 4500 horas, n = 1750 rpm, Série 303xx, diâmetro do eixo = 50 mm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Respostas: A = 3010 SkF 
 B = 30309 SkF 
 
 
 
 
7.2.3 - Determinar a vida útil de um rolamento de esferas de contato angular, para 
determinar sua manutenção preventiva. Sabendo-se que o eixo gira a 450 rpm e às 
dimensões dos rolamentos são de d = 60 mm; D = 110 mm e B= 22 mm. 
A carga dinâmica C = 43000 N. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Respostas: LhA = 7253,44 h 
 LhB = 1771,62 h 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 56 
7.2.4 - Determinar: 
 
a) A vida “Lh” dos rolamentos A e B. 
 
b) Pela vida Lh calculada no rolamento A: escolher os rolamentos C e D. 
 
Dados: 
• Rolamentos C e D - rígidos de esferas. 
 Z1 = 16 Z3 = 20 
 Z2 = 38 Z4 = 62 
 ambas m = 4 ambas m = 6 
 
• Engrenagens dentes retos. 
• Rolamentos A e B 
d = 55 mm 
 D = 100 mm 
 B = 21 mm 
 Disposição em “x” de contato angular 
• Rotação na saída - n = 200 rpm 
• Ângulo de pressão - α = 20° 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9- TABELAS 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 57 
A seguir estão colocadas algumas tabelas, retiradas do catálogo de rolamentos 
da SKF, as quais trazem todos os dados para cada rolamento designado. 
 
 Tabela para Rolamentos rígidos de esferas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 58 
 Tabela para Rolamentos de uma carreira de esferas de contato angular 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL “DARIO GERALDO SALLES” 
 CEDUP – JOINVILLE – SC 
 59 
Tabela para Rolamentos de Rolos Cônicos