Concepção e análise de rolamentos rígidos de esferas

Os rolamentos de esferas são um dos elementos de máquina mais utilizados. São empregues para permitir movimentos rotativos de, ou à volta de, veios em dispositivos comerciais simples e também utilizados em mecanismos complexos de engenharia. Os rolamentos rígidos de esferas são os rolamentos mais utilizados na indústria e a sua quota de mercado é de cerca de 80% dos rolamentos industriais de elementos rolantes. Geralmente, utiliza-se aço estrutural como rolamento, que tem menor rigidez em comparação com a cerâmica, e mesmo o coeficiente de expansão térmica do aço é elevado. Por conseguinte, para ultrapassar este problema, propusemos um novo conceito de utilização de uma chumaceira de esferas híbrida, ou seja, esferas de cerâmica com pistas de aço. O projecto determina a tensão de contacto entre a pista interior e a esfera de um rolamento ranhurado de esferas de uma fila, utilizando uma análise analítica e de elementos finitos, e o trabalho também é de interesse para os fabricantes de rolamentos de esferas, uma vez que a utilização de cerâmica na concepção destes componentes. A cerâmica tem muitas vantagens em relação aos materiais tradicionais de aço para rolamentos. A baixa densidade e o aumento da rigidez são as propriedades mecânicas que os fabricantes de turbinas a gás e de máquinas-ferramentas mais provavelmente irão utilizar.