Compare rolamentos de giro com engrenagem interna, externa e sem engrenagem pelo envelope, acesso ao pinhão, proteção, lubrificação, backlash e requisitos de fabricação.
A posição da engrenagem em um rolamento de giro afeta muito mais que o desenho de contorno. Ela muda a localização do pinhão, a estrutura disponível, a proteção contra contaminação, o acesso para inspeção, o caminho de lubrificação e o procedimento de reposição. Versões com engrenagem interna e externa podem usar estruturas de pista semelhantes, mas criar interfaces de máquina muito diferentes.
Esta comparação ajuda projetistas a escolher a configuração da engrenagem antes de selecionar um modelo. As opções dimensionais podem então ser filtradas no catálogo de modelos padrão de rolamentos de giro, no qual as séries com engrenagem externa, interna e sem engrenagem são organizadas separadamente.
Engrenagem externa: acessível e fácil de inspecionar
Uma engrenagem externa posiciona os dentes no diâmetro externo. O pinhão geralmente é fácil de posicionar, observar e substituir, e o grande diâmetro primitivo pode reduzir a força tangencial nos dentes para um determinado torque de acionamento. A engrenagem externa também mantém o diâmetro interno livre para mangueiras, cabos, uma junta rotativa central ou elementos estruturais.
A contrapartida é a exposição. Os dentes podem precisar de proteção contra pessoas, impacto, poeira, chuva e detritos da carga. O envelope máximo da máquina deve incluir o diâmetro de ponta da engrenagem e o conjunto do pinhão, não apenas o diâmetro do anel externo. O lubrificante arremessado por uma engrenagem aberta também exige coleta e controle de limpeza.
Engrenagem interna: protegida e compacta externamente
Uma engrenagem interna posiciona os dentes e o pinhão dentro do diâmetro interno do rolamento. Isso pode criar um envelope externo limpo e oferecer proteção útil contra impacto direto ou contaminação ambiental. A configuração é comum quando a estrutura da máquina ao redor precisa permanecer próxima ao diâmetro externo do rolamento.
O acesso interno pode ser mais difícil. Pinhão, pontos de lubrificação e janela de inspeção disputam espaço com juntas hidráulicas rotativas, cabos e elementos estruturais. A abertura central útil é controlada pela raiz da engrenagem e pelo espaço do pinhão; portanto, verifique o diâmetro interno livre mínimo, não o diâmetro interno nominal do anel. O planejamento da reposição deve considerar se o pinhão pode ser removido sem içar toda a estrutura superior.
Rolamentos sem engrenagem e acionamentos alternativos
Um rolamento de giro sem engrenagem é adequado quando o torque é transmitido por motor de acionamento direto, roda de atrito, corrente, correia ou coroa separada. Eliminar dentes integrados pode simplificar o rolamento e evitar requisitos de engrenagem incompatíveis com o acionamento escolhido. Também pode atender a mesas de precisão nas quais um motor de torque atua diretamente no anel giratório.
O acionamento alternativo ainda precisa de um caminho de carga definido. Verifique como o torque entra no anel, se as cargas de fixação distorcem a pista e como o acionamento é alinhado e mantido. Uma engrenagem separada deve ter sua própria especificação de datum, material, tratamento térmico, precisão e fixação.
Cálculos de engrenagem aplicáveis às duas configurações
Calcule a força tangencial máxima do pinhão a partir dos torques reais de partida, frenagem, emergência e vento no diâmetro primitivo da engrenagem. Verifique flexão na raiz dos dentes, tensão de contato, largura da face, módulo, ângulo de pressão, material e dureza. O torque nominal do motor isolado raramente representa o caso completo, pois relação e eficiência do redutor, liberação do freio e limites de controle alteram o pico no pinhão.
O backlash deve ser ajustado no ponto mais apertado da circunferência da engrenagem e verificado novamente após o aperto final dos parafusos. Deformação dos anéis, deflexão do eixo do pinhão e excentricidade de montagem podem fazer o backlash variar ao redor do círculo. O artigo de instalação sobre pré-carga dos parafusos e sequência de aperto explica por que a verificação final do engrenamento ocorre depois que a união está fixada.
- Confirme módulo, número de dentes, ângulo de pressão e qualquer modificação de perfil.
- Defina a qualidade da engrenagem, o padrão de dureza e os registros de inspeção.
- Preveja curso de ajuste para o backlash do pinhão.
- Separe os requisitos da graxa da pista dos requisitos do lubrificante da engrenagem aberta.
- Projete acesso seguro para inspeção sem expor pessoas aos dentes em movimento.
Uma decisão prática de configuração
Escolha engrenagem externa quando acesso ao pinhão, abertura central livre e inspeção simples forem prioritários. Escolha engrenagem interna quando o envelope externo e a proteção dos dentes forem prioritários e houver espaço interno adequado para manutenção. Escolha sem engrenagem quando a máquina usar outro conceito de transmissão de torque. Em todos os casos, compare a configuração instalada completa, não apenas o preço do rolamento.
Perguntas frequentes
Uma engrenagem interna é mais resistente que uma externa?
Não inerentemente. A capacidade depende do diâmetro primitivo, módulo, largura da face, material, tratamento térmico, geometria do pinhão e espectro real de torque.
Qual configuração é mais fácil de manter?
Engrenagens externas geralmente são mais fáceis de inspecionar, enquanto engrenagens internas são mais protegidas. O acesso e as proteções reais determinam o resultado.
O torque de acionamento pode ser usado como momento de inclinação do rolamento?
Não. Torque de acionamento e momento de tombamento são componentes de carga diferentes e exigem verificações separadas.
Referências de engenharia
Para uma análise baseada no desenho, envie à MERYDOM a aplicação, os casos de carga, as dimensões e a documentação necessária. A seleção final e as instruções de serviço devem seguir o desenho aprovado e os requisitos do fabricante do equipamento.
