Why do bearings need a minimum load?

Rolling bearings need a minimum load to ensure proper rolling contact between the rolling elements and raceways. Without sufficient load, the balls or rollers may slide (skid) instead of roll, causing smearing damage, increased heat, and premature failure.

What causes bearing skidding?

Skidding occurs when the friction force is insufficient to maintain rolling contact. This happens at high speeds with light loads, especially with grease lubrication. The rolling elements accelerate in the unloaded zone and decelerate in the loaded zone, causing sliding.

How is the minimum load factor kr determined?

The minimum load factor kr is a bearing-specific value listed in the manufacturer's product tables. For deep groove ball bearings it is typically about 0.025. Roller bearings require proportionally higher minimum loads (manufacturers often quote Frm of roughly 0.02 C0), so this calculator uses higher equivalent factors of about 0.25 to 0.3 for roller types.

Does lubrication type affect minimum load?

Yes. Grease-lubricated bearings generally require higher minimum loads than oil-lubricated ones because grease has higher viscous drag, especially at startup. The kinematic viscosity used in the formula should reflect the actual lubricant at operating temperature.

What if my actual load is below the minimum?

If the actual load is below the minimum, you can: apply a preload (axial spring), use a heavier bearing arrangement, increase the load path, or switch to a bearing type with lower minimum load requirements. For vertical shafts, adding a spring-loaded washer is common.

Ferramenta de Engenharia Gratuita #047

Calculadora de Carga Mínima do Rolamento

Calcule a carga radial mínima necessária para evitar o patinamento dos rolos/esferas. Insira as dimensões do rolamento, a velocidade e o tipo de lubrificação.

Prevenção de Patinamento Graxa / Óleo Esferas & Rolos

Diâmetro Interno do Rolamento d (mm)

Diâmetro Externo do Rolamento D (mm)

Velocidade (RPM)

Viscosidade Cinemática ν (mm²/s na temp. de operação)

Tipo de rolamento

Tipo de Lubrificação

Predefinições rápidas

Resultados

Carga Radial Mínima F_min

—

Diâmetro Médio dm

—

Fator kr

—

Produto ν × n

—

Fórmula de Carga Mínima (Simplificada)

A carga radial mínima para evitar o patinamento é estimada como:

k_r — fator de carga mínima da tabela de produtos do fabricante (tipicamente ≈ 0,025 para rolamentos de esferas de pista profunda; valores equivalentes mais altos para rolamentos de rolos — veja a tabela abaixo)
ν — viscosidade cinemática na temperatura de operação (mm²/s)
n — velocidade de rotação (RPM)
d_m — diâmetro médio do rolamento = (d + D) / 2 (mm)
Para lubrificação com graxa, esta calculadora multiplica adicionalmente o resultado por um fator conservador de 1,5, pois rolamentos lubrificados com graxa exigem uma carga mínima maior

Diâmetro Médio

Valores Típicos de kr

Tipo de rolamento	k_r
Rolamento de esferas de pista profunda	≈ 0,025
Rolamento de esferas de contato angular	≈ 0,03
Rolamento de rolos cilíndricos	≈ 0,25
Rolamento de rolos cônicos	≈ 0,25
Rolamento de rolos esféricos	≈ 0,3

k de rolamento de esferas_r os valores são típicos das tabelas de produtos dos fabricantes (por exemplo, a SKF lista k_r por rolamento, aproximadamente 0,02–0,06 para rolamentos de esferas de pista profunda). Para rolamentos de rolos, os fabricantes usam relações de carga mínima dedicadas (por exemplo, F_rm ≈ 0,02 × C₀ ou fórmulas baseadas na velocidade); os fatores de rolos acima são equivalentes aproximados para que esta fórmula simplificada reproduza a mesma ordem de grandeza. Verifique sempre o valor exato na tabela de produtos do rolamento.

Exemplo Prático

Exemplo — Rolamento de Esferas de Pista Profunda 6208

Dados: d = 40 mm, D = 80 mm, n = 3000 RPM, ν = 20 mm²/s, k_r = 0,025, lubrificação com óleo

d_m = (40 + 80) / 2 = 60 mm

F_min = 0,025 × (20 × 3000 / 1000)^2/3 × (60 / 100)²

= 0,025 × 15,33 × 0,36 = 0,14 kN (≈ 140 N)

Verifique com a regra simples F_min ≈ 0,01 × C₀: para um rolamento 6208 (C₀ ≈ 17,8 kN) isso resulta em ≈ 0,18 kN — a mesma ordem de grandeza.

⚠️ Nota: Esta é uma estimativa simplificada. Para aplicações críticas, consulte as diretrizes específicas de carga mínima do fabricante do rolamento. A carga mínima real depende da folga interna, do tipo de gaiola e das propriedades do lubrificante.