Why does thermal expansion matter for bearings?

When a shaft heats up during operation, it expands axially. If both bearings are fixed axially (locating), the expansion creates internal preload, increasing friction and temperature. Proper locating/non-locating arrangement allows thermal growth without damaging the bearings.

What is a locating/non-locating bearing arrangement?

In a locating/non-locating arrangement, one bearing is fixed axially (locating) to position the shaft, while the other bearing is free to slide axially (non-locating) to accommodate thermal expansion. This is the most common arrangement.

Which CTE value should I enter?

Use a mean linear CTE for the exact material grade over the actual temperature interval. CTE varies with composition and temperature; generic material-family values are only rough examples.

How much expansion is typical?

A 1-meter steel shaft with a 50°C temperature rise expands about 0.6 mm. This may seem small but can generate enormous forces if both bearing positions are axially fixed.

Does axial differential growth determine bearing fit or clearance?

No. Axial span growth helps size axial displacement capacity. Radial fit and bearing internal clearance require local diameters, ring/seat temperatures, material properties and the exact bearing arrangement.

Ferramenta de Engenharia Gratuita #054

Calculadora de Dilatação Térmica de Rolamentos

Calcule as variações térmicas axiais uniformes separadas do eixo e do mancal e sua diferença sinalizada. Insira os comprimentos reais, os valores médios de CTE e as variações de temperatura.

δ = L × α × ΔTAquecimento/Resfriamento SinalizadoSem Seleção Automática de Rolamento

Resultados

Dilatação Axial do Eixo δ_shaft

—

Dilatação Axial do Mancal δ_housing

—

Dilatação Diferencial

—

Fórmula de Dilatação Térmica

L — vão inicial efetivo (mm)
α — coeficiente médio de dilatação térmica linear no intervalo indicado (μm/(m·K), numericamente ×10⁻⁶/K)
ΔT — variação de temperatura com sinal a partir do estado de referência (diferença em K ou °C)

Entrada do coeficiente de dilatação térmica

O coeficiente de dilatação térmica depende da liga do material e da temperatura. Obtenha um valor médio para o intervalo real a partir de dados controlados do material, em vez de escolher uma etiqueta genérica de família de materiais.

Arranjo Fixo / Livre

ℹ️ Um apoio fixo/livre pode acomodar o deslocamento axial decorrente do crescimento térmico relativo do eixo/mancal, mas a folga necessária e o tipo de rolamento devem ser selecionados com base nas cargas completas do arranjo, ajustes, tolerâncias e dados do fabricante.