Guia de seleção de rolamentos de baixo ruído para motores elétricos e motores de ventiladores

 

A seleção de rolamentos silenciosos para motores elétricos exige mais do que simplesmente combinar o diâmetro interno, o diâmetro externo e a largura. Um rolamento pode se ajustar ao eixo e à carcaça, mas ainda assim gerar vibração, calor ou ruído indesejado devido a folgas internas, lubrificação, vedações, ajustes ou condições de operação inadequadas. Engenheiros e compradores devem primeiro identificar a fonte real do ruído e, em seguida, definir os requisitos de velocidade, carga, temperatura, instalação e aceitação antes de confirmar a especificação do rolamento. Esse processo é particularmente importante para motores de ventiladores, onde o ruído do rolamento pode ser difícil de distinguir do ruído eletromagnético, aerodinâmico e estrutural.

O que significa "baixo ruído" para um rolamento de motor elétrico?

Separar o ruído do rolamento do ruído do motor e do sistema de ventilação.

Nem todo som medido perto de um motor provém dos seus rolamentos. Danos na pista de rolamento, contaminação, lubrificação inadequada, folga excessiva ou insuficiente, movimento da gaiola e superfícies de encaixe deficientes podem produzir ruídos anormais nos rolamentos. No entanto, um zumbido que desaparece imediatamente ao desligar a energia pode ser eletromagnético, enquanto um ruído que varia com a velocidade do ventilador pode ser proveniente do fluxo de ar, desequilíbrio das pás ou ressonância estrutural, e não dos elementos rolantes. As diretrizes técnicas de manutenção também distinguem o som eletromagnético do motor dos ruídos relacionados aos rolamentos causados ​​por pistas de rolamento ásperas, contaminação, componentes desgastados, lubrificação insuficiente e folga incorreta.

Antes de encomendar uma peça de substituição, anote quando o ruído ocorre:

• Durante a inicialização, operação estável ou desligamento.

• Em todas as velocidades ou dentro de uma faixa estreita de velocidades.

• Antes ou depois do motor atingir a temperatura de operação

• Com o ventilador ou equipamento acionado conectado e desconectado

• Na extremidade de acionamento, na extremidade oposta à de acionamento, na carcaça ou na estrutura de suporte.

Um rolamento silencioso pode ajudar quando a vibração se origina na posição do rolamento. Ele não corrigirá o desequilíbrio do rotor, a turbulência das pás do ventilador, painéis de montagem soltos, excitação elétrica ou uma carcaça ressonante.

Transforme o "silêncio" em um requisito de compra verificável.

“Silencioso”, “redutor de ruído” e “baixo ruído” são descrições úteis para aplicações, mas não constituem especificações completas para a compra. Um requisito viável deve identificar o tamanho do rolamento, a velocidade de operação, a carga, a temperatura, a folga, a vedação, a lubrificação e o critério de vibração ou ruído esperado do fornecedor.

As medições de vibração dependem do ponto de medição e das condições de operação do rolamento, portanto, os valores coletados em máquinas diferentes ou sob cargas diferentes podem não ser diretamente comparáveis. Um método de aceitação prático deve definir onde a leitura é feita, a velocidade de teste, as condições de instalação e se o requisito se aplica a um rolamento individual ou ao motor completo.

Termos como "qualidade do motor elétrico" ou EMQ podem ajudar a comunicar a aplicação, mas os sufixos e as marcações das embalagens variam entre os fornecedores. Um fabricante pode combinar os requisitos de qualidade do motor com uma especificação específica de folga, gaiola, graxa e ruído, enquanto outro pode usar uma designação diferente. Portanto, os compradores devem solicitar a especificação exata do produto em vez de presumir que todos os rolamentos de motor EMQ são intercambiáveis.

Qual o tipo de rolamento mais adequado para um motor silencioso?

Quando os rolamentos de esferas de ranhura profunda são a escolha mais prática

Os rolamentos de esferas de ranhura profunda de uma carreira são comumente considerados para motores elétricos e motores de ventiladores devido à sua configuração simples, baixo atrito e capacidade de suportar principalmente carga radial, juntamente com uma quantidade limitada de carga axial em ambas as direções. A linha de produtos LQYS inclui configurações abertas, ZZ e 2RS em diversas séries dimensionais, permitindo que a vedação e a manutenção sejam adequadas à aplicação.

 

Para um motor de uso geral com carga moderada no eixo e sem necessidade de força axial incomum, colocações de bola profundas São um ponto de partida prático. Também podem ser adequados para motores de ventiladores de acionamento direto, sopradores compactos, bombas e outros equipamentos rotativos onde o funcionamento estável é importante.

O mesmo número de rolamento básico não significa automaticamente o mesmo desempenho após a instalação. Os compradores devem sempre verificar:

• Velocidade operacional nominal e máxima

• Cargas radiais e axiais

• É necessária autorização interna.

• O eixo e a carcaça se encaixam.

• Construção aberta, blindada ou selada

• Especificação e enchimento de graxa

• Faixa de temperatura

• Critérios de aceitação de ruído ou vibração

Os rolamentos de esferas de ranhura profunda têm capacidade limitada de compensar o desalinhamento. Portanto, um desalinhamento entre o eixo, as proteções laterais e a caixa pode gerar ruído mesmo quando o próprio rolamento atende às especificações previstas.

Quando for necessário um arranjo de rolamentos diferente

A exigência de baixo ruído não deve se sobrepor às demandas mecânicas do motor. Uma configuração diferente pode ser necessária quando o eixo suporta carga axial substancial, requer pré-carga controlada, precisa acomodar movimento térmico axial ou opera sob cargas radiais além da capacidade prática do rolamento de esferas selecionado.

Por exemplo, uma aplicação com carga axial unidirecional significativa ou com requisitos rigorosos de posicionamento do eixo pode exigir um arranjo de contato angular. Um motor industrial maior, com carga radial mais pesada, pode exigir um posicionamento com rolamentos. Motores de ventilador acionados por correia também precisam ser avaliados, pois a tensão da correia pode criar uma condição de carga radial diferente daquela de um motor com acoplamento direto.

Antes de trocar o tipo de rolamento, forneça ao fornecedor o layout do eixo, as direções da carga, a velocidade, a temperatura, as posições de fixação e não fixação e qualquer requisito de deslocamento axial. Selecionar um rolamento estruturalmente inadequado apenas por ser comercializado como silencioso pode levar a uma vida útil curta, superaquecimento ou operação instável.

Como selecionar rolamentos silenciosos para motores passo a passo

Defina o nível de ruído desejado e as condições de operação antes de escolher um número de peça.

Comece com a especificação da aplicação, em vez de um sufixo de rolamento preferido. Registre o diâmetro interno, o diâmetro externo, a largura, o tipo de motor, a velocidade operacional real, a velocidade máxima, a carga radial, a carga axial, o ciclo de trabalho, a direção de montagem, a temperatura ambiente e a temperatura esperada do rolamento.

Para motores de ventiladores, confirme também:

• Transmissão direta, por correia ou por engrenagem

• Massa do ventilador ou impulsor

• Eixo horizontal ou vertical

• Frequência de partidas e paradas

• Operação em velocidade variável

• Possibilidade de desequilíbrio no rotor ou nas pás

• Se o ventilador completo possui um limite de ruído separado.

Motores de serviço contínuo e motores de ventiladores com partidas frequentes podem impor diferentes exigências em relação à graxa, torque de partida, estabilidade térmica e folga. Um rolamento que apresenta desempenho aceitável em velocidade constante pode se comportar de maneira diferente durante acelerações repetidas ou em uma ampla faixa de velocidades variáveis.

Quando a designação existente estiver incompleta, envie fotografias das marcações dos rolamentos, da placa de identificação do motor, da disposição dos eixos e das peças danificadas. Um desenho ou uma amostra física podem ser necessários antes que a substituição possa ser confirmada.

Verifique as folgas internas e os encaixes conforme a condição de instalação.

A folga radial interna marcada em um rolamento não montado não corresponde necessariamente à folga disponível durante a operação. Um ajuste com interferência no eixo pode expandir o anel interno, enquanto um ajuste com interferência na carcaça pode contrair o anel externo. Diferenças de temperatura entre o eixo, o anel interno, o anel externo e a carcaça podem alterar a folga novamente após a partida.

Uma folga muito pequena pode contribuir para o aumento da temperatura, do atrito ou para uma operação instável. Uma folga muito grande pode permitir maior movimento dos elementos rolantes e vibração. Dados de manutenção de rolamentos identificam tanto folgas excessivamente pequenas quanto folgas excessivamente grandes como possíveis causas de ruído anormal, enquanto folgas muito pequenas, cargas pesadas, instalação inadequada e lubrificante inadequado também podem aumentar a temperatura do rolamento.

Por esse motivo, nem a folga normal nem a C3 devem ser consideradas a opção universal para motores silenciosos. A escolha correta depende do tamanho, das tolerâncias do eixo e da carcaça, da velocidade, da diferença de temperatura, da carga e da disposição dos rolamentos do motor.

Uma solicitação de cotação (RFQ) deve identificar o sufixo de folga atual e, quando possível, fornecer as tolerâncias de assentamento do eixo e de furo da carcaça. Se um rolamento de reposição ficar ruidoso ou quente imediatamente após a instalação, verifique os ajustes e a posição axial antes de presumir que o nível de ruído do rolamento seja o problema.

Selecione a graxa, a quantidade de enchimento e a tampa como um único sistema.

A graxa pode influenciar o torque de partida, a temperatura, a vida útil e o comportamento acústico. Espera-se que a graxa para rolamentos de motores proporcione baixo ruído e baixo torque, mantendo-se adequada para a velocidade e temperatura pretendidas. Pesquisas publicadas sobre rolamentos de motores mostram que a formulação da graxa pode produzir resultados acústicos diferentes, mesmo quando usada em rolamentos selados comparáveis ​​em outros aspectos.

A seleção da graxa deve levar em consideração a viscosidade do óleo base, o espessante, a temperatura de operação, a velocidade, a carga e a compatibilidade com qualquer lubrificante existente. O excesso de graxa pode aumentar a agitação e a temperatura, enquanto a graxa insuficiente ou inadequada pode deixar os contatos rolantes insuficientemente lubrificados. As orientações gerais de manutenção listam a lubrificação insuficiente ou excessiva, o tipo incorreto de lubrificante e a alta consistência da graxa entre as possíveis causas de problemas de temperatura ou ruído.

O fecho deve ser selecionado ao mesmo tempo:

• Rolamentos abertos Pode ser adequado para sistemas de lubrificação controlada e ambientes limpos.

• Rolamentos com blindagem metálica Pode proporcionar proteção contra contaminação com arrasto relativamente baixo.

• Rolamentos com vedação por contato Pode oferecer maior proteção em locais onde poeira ou contaminação são uma preocupação, mas o atrito da vedação e a temperatura devem ser levados em consideração.

• Sistemas de vedação sem contato Pode ser apropriado onde maior velocidade e menor resistência ao ar são importantes, dependendo das especificações do produto.

Ao substituir um rolamento, confirme a designação completa. Os rolamentos 6203, 6203-ZZ e 6203-2RS não devem ser considerados itens idênticos apenas por terem as mesmas dimensões principais.

Como as opções variam entre a General Motors e a Fan Motors

O processo básico de seleção é semelhante, mas a fonte de ruído e as prioridades operacionais podem ser diferentes.

Fator de seleção	Motor elétrico geral	Motor do ventilador
Principal preocupação de engenharia	Carga, temperatura, ciclo de trabalho, confiabilidade	Ruído, vibração, velocidade, comportamento de partida
Fontes de ruído a serem separadas	Rolamento, eletromagnético, acoplamento, base	Rolamento, eletromagnético, pá do ventilador, fluxo de ar
Revisão de carregamento	Acoplamento, tração por correia, equipamento de processo	Peso do impulsor, desequilíbrio, transmissão por correia ou direta
Decisão de encerramento	Método de contaminação e manutenção	Proteção contra poeira, fricção, torque de partida
Foco na verificação	Espaço livre e temperatura de operação	Desempenho com baixa vibração e testes completos de ventiladores
Risco de compra	Encaixe, folga ou graxa incorretos.	Confundir ruído aerodinâmico com ruído de rolamento

Para motores de ventiladores pequenos e compactos, o tamanho, o torque de partida e a vedação podem ser especialmente importantes. No entanto, este guia de seleção se refere aos rolamentos internos do motor; ele não compara tecnologias completas de ventiladores, como ventiladores com buchas, ventiladores fluidodinâmicos ou ventiladores com rolamentos magnéticos.

Por que um rolamento novo de baixo ruído ainda pode funcionar ruidosamente?

Ajuste incorreto, folga inadequada ou carga axial inadequada.

Ruídos ou variações de temperatura que surgem imediatamente após a instalação geralmente indicam um problema na montagem, e não fadiga a longo prazo da pista de rolamento. Um encaixe do eixo muito apertado pode reduzir a folga interna. Uma carcaça deformada pode afetar o anel externo. Tampas de extremidade, arruelas de pressão, espaçadores ou ressaltos mal posicionados podem aplicar força axial indesejada.

Verifique se:

• O rolamento estava totalmente encaixado contra o ressalto correto.

• A força foi aplicada através do anel que estava sendo instalado.

• As tolerâncias do eixo e da carcaça correspondem à folga selecionada.

• Tampas de extremidade ou componentes de retenção criam carga axial excessiva.

• O rotor gira livremente antes do motor ser energizado.

• A temperatura estabiliza durante o funcionamento inicial.

Não continue a operar o motor se a temperatura continuar a subir ou se a rotação ficar travada. Interrompa o teste e verifique o ajuste, a pré-carga, o lubrificante e as condições de instalação. As orientações de manutenção identificam a instalação inadequada, folga muito pequena, carga excessiva, atrito da vedação e fluência como causas comuns de alta temperatura dos rolamentos.

Contaminação, desalinhamento ou danos durante a instalação

Um rolamento novo pode ficar ruidoso rapidamente se houver contaminação durante a montagem ou se a força de montagem for transmitida aos elementos rolantes. Partículas finas podem marcar as pistas de rolamento, enquanto um rolamento inclinado, um eixo torto, um ombro danificado ou uma proteção de extremidade desalinhada podem criar uma carga irregular.

Inspecione o rolamento removido e as peças adjacentes, verificando:

• Amassados ​​ou marcas repetidas nas pistas de rolamento.

• Arranhões ou contaminação

• Padrões de contato desiguais

• Desgaste por atrito no eixo ou encaixe da carcaça

• Selos ou proteções danificados

• Descoloração devido à temperatura

• Evidências de força passando pelas bolas

Se a mesma posição falhar repetidamente, verifique o eixo, a carcaça, o balanceamento do rotor, as ferramentas de montagem, a limpeza e o método de lubrificação, em vez de fazer outro pedido com o mesmo número de peça.

Lista de verificação para solicitação de cotação de rolamentos de motor de baixo ruído

Uma pesquisa completa permite aos fornecedores distinguir uma peça de reposição padrão de uma aplicação que exige um nível de vibração definido, graxa especial, folga específica ou fechamento diferente.

Incluir:

• Designação completa do rolamento e sufixo

• Diâmetro interno, diâmetro externo e largura.

• Tipo de motor ou motor de ventilador

• Velocidade nominal e máxima

• Carga radial e axial

• Orientação operacional

• serviço contínuo ou intermitente

• Temperaturas ambiente e de operação

• O eixo e a carcaça se encaixam.

• É necessária autorização interna.

• Configuração aberta, blindada ou selada

• Requisito de graxa

• Requisitos de ruído ou vibração

• Velocidade de teste e método de aceitação

• Desenho, amostra ou fotografias de suporte existentes

• Pedido alvo e quantidades anuais

• Requisitos de aprovação de amostras e lotes

Como escolher um fornecedor de rolamentos silenciosos

Compare as especificações técnicas antes de comparar o preço unitário.

Uma avaliação útil de fornecedores deve começar pela aplicação. O fornecedor deve ser capaz de discutir a especificação completa, dimensões, carga, velocidade, folga, fechamentos, lubrificação, encaixe e requisitos de aceitação antes de recomendar uma substituição.

Uma cotação baseada apenas em "mesmo tamanho" ou "baixo ruído necessário" deixa riscos importantes sem solução. Pergunte se o produto oferecido atende às especificações de folga, lubrificante, vedação e condições de vibração ou ruído documentadas. Para referências cruzadas, solicite esclarecimentos sobre quaisquer diferenças de designação, em vez de confiar em uma declaração sem comprovação de total intercambialidade.

Shanghai Yongheshun Import and Export Co., Ltd. A LQYS Bearings opera o site da empresa e descreve seu negócio como uma integração de produção, vendas, comércio e exportação de rolamentos em diversas categorias industriais. A página de produtos relevante apresenta várias séries de rolamentos de esferas de ranhura profunda e opções de rolamentos abertos, ZZ e 2RS, o que oferece aos compradores um ponto de partida para discutir as necessidades de motores e motores de ventiladores.

Confirme a consistência entre amostras e lotes e a documentação.

Para OEMs e compras recorrentes, uma única amostra sem ruído não define o desempenho de lotes futuros. A amostra aprovada deve estar vinculada a uma designação documentada e a uma configuração acordada.

Confirmar:

• Marcação de rolamentos e marcação de embalagens

• Sufixo de liberação interna

• Tipo de graxa e requisito de enchimento

• Configuração de escudo ou vedação

• Revisão do desenho

• Documentos dimensionais ou de inspeção necessários

• Quantidade de amostras e método de aprovação

• Identificação do lote

• Manuseio de peças não conformes

• A aprovação inclui testes no motor completo?

LQYS Bearings A avaliação deve ser feita com base na mesma lista de verificação técnica aplicada a qualquer outro fornecedor. Os compradores devem apresentar dados de aplicação suficientes e comparar a resposta, as especificações, a amostra e os requisitos do pedido de produção antes de aprovar uma compra em grande quantidade.

Conclusão

Rolamentos silenciosos para motores elétricos devem ser selecionados como parte do sistema completo do motor. Identifique a fonte real do ruído, confirme a carga mecânica e a velocidade, defina um requisito de aceitação mensurável e, em seguida, verifique a folga de trabalho, os ajustes, a lubrificação, as vedações, a temperatura e a instalação.

Para consulta técnica, envie à LQYS Bearings o número completo do rolamento, dimensões, velocidade do motor, carga, temperatura, folga, vedação, requisito de lubrificante, quantidade, desenho, informações da amostra e fotos de quaisquer defeitos. Os compradores podem Solicite uma avaliação de rolamentos de baixo ruído. antes de comparar orçamentos ou aprovar uma substituição.

Perguntas mais frequentes

Qual o tipo de rolamento mais adequado para um motor elétrico silencioso?

Os rolamentos de esferas de ranhura profunda são um ponto de partida comum para motores com carga predominantemente radial e carga axial limitada. A seleção final ainda deve ser compatível com a velocidade, a carga, a temperatura, a folga de trabalho, a lubrificação, a vedação e o modo de instalação.

O que significa EMQ em um rolamento de motor?

EMQ geralmente se refere à qualidade do motor elétrico, frequentemente associada a um funcionamento silencioso e suave. O sufixo exato, a folga, a lubrificação e as especificações de ruído ou vibração podem variar de acordo com o fornecedor, portanto, os requisitos documentados do produto devem ser verificados antes do pedido.

A folga C3 torna o rolamento do motor elétrico mais silencioso?

Não automaticamente. A configuração C3 proporciona uma folga radial inicial maior do que a folga normal, mas a escolha adequada depende de ajustes por interferência, diferenças de temperatura, velocidade, carga e da folga operacional necessária após a instalação.

Rolamentos blindados ou selados são melhores para motores de ventiladores?

Rolamentos blindados podem ser adequados para aplicações relativamente limpas e de alta velocidade, onde um menor atrito da vedação é importante. Rolamentos com vedação por contato podem ser preferíveis quando a proteção contra contaminação é mais importante. A escolha correta depende da velocidade, da presença de poeira, da temperatura, do torque de partida e das condições de manutenção.

Por que um rolamento de motor novo faz barulho após a instalação?

As possíveis causas incluem encaixe incorreto, folga operacional insuficiente, carga axial excessiva, graxa inadequada ou em excesso, contaminação, danos na montagem, desalinhamento do eixo ou da carcaça, desequilíbrio do rotor ou uma fonte de ruído externa ao rolamento.