Parâmetros de cálculo

Com base na norma ISO 281 e nos padrões dos fabricantes de rolamentos









RPM


horas




Resultados do cálculo

Carga dinâmica equivalente P:
—
Classificação de carga dinâmica necessária C:
—
Fator de temperatura fT:
—
Fator de velocidade fn:
—
Fator de vida fL:
—

Recomendações para seleção de rolamentos:

Serviço leve: Selecione rolamento com classificação C 20-30% acima do valor calculado
Serviço normal: Selecione rolamento com classificação C 30-50% acima do valor calculado
Serviço Pesado: Selecione rolamento com classificação C 50-100% acima do valor calculado
Serviço pesado: Considere rolamentos especiais ou arranjos de rolamentos múltiplos

Como funciona a calculadora

Padrões de Referência

Normas Internacionais:

  • ISO 281:2007 – Rolamentos — Classificações de carga dinâmica e vida útil nominal
  • ISO/TS 16281 – Métodos para cálculo da vida útil nominal de referência modificada
  • ANSI/ABMA Std 9 – Classificações de carga e vida útil de fadiga para rolamentos de esferas
  • ANSI/ABMA Std 11 – Classificações de carga e vida útil de fadiga para rolamentos de rolos

Classificação de carga dinâmica básica

A classificação de carga dinâmica básica C é calculada usando:

C = P × fL / (fT × a1)

onde:

  • C — classificação de carga dinâmica básica (N)
  • P — carga dinâmica equivalente (N)
  • fl — fator vida
  • fT — fator de temperatura
  • a1 — fator de confiabilidade

Carga dinâmica equivalente

Para cargas radiais e axiais combinadas:

P = X × Fr + Y × Fa

onde X e Y são fatores dependentes da relação Fa/Fr e do tipo de rolamento.

Cálculo do Fator de Vida

O fator de vida é calculado a partir da vida útil necessária:

fL = (L10h × n × 60/10⁶)^(1/p)

onde p = 3 para rolamentos de esferas e p = 10/3 para rolamentos de rolos.

Efeitos da temperatura

A temperatura operacional afeta a capacidade de suporte:

  • Até 150°C (302°F): fT = 1,0
  • 200°C (392°F): fT = 0,90
  • 250°C (482°F): fT = 0,75
  • 300°C (572°F): fT = 0,60

Guia de seleção de tipo de rolamento

  • Rolamentos de esferas: Altas velocidades, cargas moderadas, baixo atrito
  • Rolo cilíndrico: Altas cargas radiais, velocidades moderadas
  • Rolo esférico: Cargas pesadas, capacidade de desalinhamento
  • Rolo cônico: Cargas combinadas, alta rigidez
  • Rolo de agulha: Altas cargas radiais, design compacto

Considerações importantes

  • Considere sempre os fatores de segurança para aplicações críticas
  • Considere cargas de choque e vibração
  • A lubrificação adequada é essencial para atingir a vida útil calculada
  • A contaminação pode reduzir significativamente a vida útil do rolamento
  • Considere o arranjo de rolamentos (fixo/flutuante) para expansão térmica

Exemplos de uso e guia de seleção de valores

Exemplo 1: Rolamento de motor elétrico

Cenário: Motor de 30 kW com transmissão por correia

  • Tipo de rolamento: Rolamento de esferas (ranhura profunda)
  • Carga radial: 2500 N (tensão da correia)
  • Carga axial: 200 N (impulso menor)
  • Velocidade: 1480 RPM
  • Vida necessária: 40000 horas
  • Temperatura: 70°C
  • Fiabilidade: 90%
  • Resultado: C ≈ 35 kN → Selecione 6309 (C = 52,7 kN)
Exemplo 2: Rolamento do eixo da bomba

Cenário: Bomba centrífuga com impulsor em balanço

  • Tipo de rolamento: Rolamento de rolos esféricos
  • Carga radial: 8000 N (peso do impulsor + hidráulico)
  • Carga axial: 3000 N (carga de impulso)
  • Velocidade: 2950 RPM
  • Vida necessária: 50000 horas
  • Temperatura: 85°C
  • Fiabilidade: 95%
  • Resultado: C ≈ 125 kN → Selecione 22218 (C = 170 kN)
Exemplo 3: Eixo de saída da caixa de engrenagens

Cenário: Caixa de engrenagens industrial com cargas radiais pesadas

  • Tipo de rolamento: Rolamento de rolos cônicos
  • Carga radial: 15000 N
  • Carga axial: 5000 N (impulso da engrenagem helicoidal)
  • Velocidade: 150 RPM
  • Vida necessária: 100000 horas
  • Temperatura: 90°C
  • Fiabilidade: 98%
  • Resultado: C ≈ 220 kN → Selecione 32220 (C = 298 kN)

Como escolher valores

Seleção do tipo de rolamento
  • Rolamentos de esferas:
    • Velocidades de até 20.000 RPM
    • Cargas leves a moderadas
    • Requisitos de baixo atrito
    • Fa/Sex < 0,5 típico
  • Rolo cilíndrico:
    • Somente altas cargas radiais
    • Sem capacidade de carga axial (exceto NJ, NUP)
    • Permitir movimento axial livre
    • Capacidade de alta velocidade
  • Rolo esférico:
    • Cargas muito pesadas
    • Desalinhamento de até 2°
    • Cargas combinadas OK
    • Limites de velocidade mais baixos
  • Rolo cônico:
    • Altas cargas combinadas
    • Alta rigidez necessária
    • Geralmente emparelhado
    • Fa/Fr até 1,5
Dicas de cálculo de carga
  • Transmissões por correia: Carga radial = 1,5-2,5 × tensão da correia
  • Transmissões por engrenagem: Inclui forças de separação e fatores dinâmicos
  • Cargas salientes: Calcular cargas de momento em rolamentos
  • Fatores dinâmicos:
    • Choque leve: × 1,2-1,5
    • Choque moderado: × 1,5-2,0
    • Choque forte: × 2,0-3,0
Requisitos de vida por aplicação
  • 8.000-12.000 horas: Eletrodomésticos, ferramentas manuais
  • 20.000-30.000 horas: Máquinas com operação diária de 8 horas
  • 40.000-50.000 horas: Operação diária de 16 horas
  • 60.000-100.000 horas: Operação contínua 24 horas
  • 100.000-200.000 horas: Equipamento crítico, sem falhas
Considerações sobre temperatura
  • Rolamentos padrão: -30°C a +120°C
  • Rolamentos de alta temperatura: Até 200°C com graxa especial
  • Rolamentos estabilizados: Até 250°C (sufixo S1)
  • Rolamentos especiais: Até 350°C (sufixo S2, S3)
  • Nota: Temperaturas mais altas exigem lubrificantes especiais
Seleção do Fator de Confiabilidade
  • 90% (a1=1,0): Aplicações industriais padrão
  • 95% (a1=0,62): Equipamento importante
  • 96% (a1=0,53): Processos críticos
  • 97% (a1=0,44): Crítico para a segurança
  • 98% (a1=0,33): Aeroespacial, médico
  • 99% (a1=0,21): Ultracrítico, nenhuma falha permitida