Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă [612143]

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
2. Caracteristicile constructive și funcționale ale rulmenților
2.1. Caracteristici constructive ale rulmenților
Rulmenții sunt organe de mașini complexe, utilizate pentru rezemarea pieselor care execută
mișcări de rotație sau de oscilație (arbori, roți dințate, mase rotative, etc.). Rulmenții asigură
precizie ridicată și frecare redusă, prin urmare permit un număr de rotații ridicat în timp ce reduc
zgomotul, căldura, consumul de energie și uzura. Rulmenții sunt elemente rentabile și
interschimbabile care de obicei sunt construiți după standarde naționale sau internaționale.
https://www.skf.com/g roup/products/bearings -units -housings/principles/general -bearing –
knowledge/bearing -basics/index.html
Majoritatea rulmenților sunt construiți din: inele cu căi de rulare (inel interior și inel exterior),
elemente rostogolitoare (bile sau role) și colivie. C olivia separă elementele rostogolitoare la
distanțe egale între ele, prevenind deplasarea acestora în cadrul căilor de rulare și totodată permite
elementelor rostogolitoare să se rotească liber.
Suprafața pe care elementele rostogolitoare rulează se nume ște ”suprafață de rulare”.
Încărcătura plasată pe rulment este suportată de suprafața de contact. În general inelul interior este
fixat pe ax sau arbore și inelul exterior în carcasă (luat din NTN) . Rulmentul este elementul
principal al lagărului cu rostogolire. Alături de rulment, în componența lagărului cu rostogolire
intră fusul arborelui, carcasa, elementele de fixare axială, sistemele de ungere și de etanșare.
Principalele avantaje ale lagărelor cu rostogolire sunt:
• Randament ridicat;
• Capacitate mare de încărcare pe unitatea de lungime, deci gabarit axial redus;
• Consum redus de lubrifiant;
• Întreținere ușoară
• Interschimbabilitate, datorită standardizării internaționale.
Dezavantajele lagărelor cu rostogolire sunt:
• Gabarit radial relativ ridicat;
• Durabilitate scăzută la funcționarea cu turații foarte mari sau în prezența șocurilor și
vibrațiilor.
În prezent, lagărele cu rostogolire constituie principalul tip de lagăr utilizat în construcția de
mașini, domeniile de folosire fiind limitate d oar de necesitatea realizării unor turații foarte mari
sau de prezența șocurilor și vibrațiilor. (CURS RULMENTI IASI)

Elementele rostogolitoare
Elementele rostogolitoare sunt clasificate în două tipuri: bile și role.
Rolele sunt de 4 tipuri: cilindrice, a ce, conice si sferice.

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
Contactul geometric al bilelor cu suprafețele de rulare ale inelelor interioare și inelelor
exterioare este realizat în ”puncte”, în timp ce suprafața de contact a rolelor este realizată în ”linie”.
Teoretic, rulmenții cu role sunt c onstruiți în așa modalitate încât elementele rostogolitoare să
se rotească orbital, iar în același timp să se rotească în jurul propriei axe.
Coliviile
Funcția coliviilor este de a menține elementele de rulare la o distanță egală, una față de cealaltă,
astfel încât, sarcina nu este niciodată aplicată direct pe colivie și împiedică elementele de rulare să
cadă când rulmentul este manipulat.
2.1.1 Clasificarea rulmenților
Rulmenții sunt divizați în două mari clasificări: rulmenți cu bile si rulmenți cu role.
Rulmenții cu bile sunt clasificați în funcție de cum este configurat inelul rulmentului:
• adâncime de tip canelură (fig. 1)
• contact de tip unghiular (fig. 2)
Rulmenții cu role pe de altă parte sunt clasificați în funcție de forma rolei: cilindrică,
sferică, conică și de tip ac.

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă

Rulmenții cu role mai pot fi clasificați în funcție de direcția în care sarcina este aplicată
asupra lor; rulmenții radiali suportă sarcini radiale și rulmenții de împingere preiau foarte bine
forțele axiale.
Alte metode de clasificare includ:
1. Numărul de rânduri de role;
2. Separabili sau non -separabili, în care ori inelul interior, ori inelul exterior nu poate fi
detașat.

De asemenea mai sunt rulmenți concepuți pentr u aplicații speciale, precum: rulmenți de
sprijin cu șurub cu bile, rulmenți turnați si rulmenți cu bile sau role liniari.

Caracteristicile lagărelor de rostogolire
Lagărele de rostogolire sunt de diferite forme, fiecare formă având caracteristici proprii.
NTN
Lagărul de rostogolire se obține prin înlocuirea cuzinetului din lagărul cu alunecare printr –
un rulment . De aceea lagărele se numesc și lagăre cu rulmenți. Celelalte elemente componen te ale
lagărelor cu rostogolire diferă foarte puțin de elementele lagărelor cu alunecare. Ca urmare, studiul
lagărelor cu rostogolire se reduce la studiul rulmenților. (CURS RULMENTI IASI)

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
Avantajele lagărelor de rostogolire comparându -le cu lagărele de alunecare sunt
următoarele:
1. Coeficientul de frecare de pornire este mai mic și există o mică diferență între aceasta și
coeficientul de frecare dinamică.
2. Sunt standardizate internațional, interschimbabile și ușor de obținut.
3. Sunt ușor de lubrifiat și consumă mai puțin lubrifiant.
4. De regulă, un rulment poate transporta sarcini radiale și sarcini axiale în același timp
5. Pot fi utilizați în aplicații cu temperaturi ridicate sau scăzute.
6. Rigiditatea rulmentului poate fi îmbunătățită prin preîncărcare.

Cons trucția, clasele și specificațiile speciale ale rulmenților cu role sunt descrise în
totalitate în delimitarea dimensiunilor și secțiunea sistemului de numerotare a
rulmenților. (NTN)
Părți componente
Rulmenții (figura 2) sunt ansambluri independente, form ate din: inel exterior (1), cu cale
de rulare la interior; inel interior (2), cu cale de rulare la exterior; corpuri de rostogolire (3) și
colivie (4), care împiedică contactul dintre corpurile de rostogolire prin dispunerea echiunghiulară
a acestora. La u nele lagăre, pentru reducerea gabaritului radial, se utilizează rulmenți fără inelul
interior sau fără ambele inele, caz în care se execută căi de rulare pe fusul arborelui și, eventual,
pe carcasă.

Dimensiunile de bază ale rulmentului sunt:
➢ ”d” – repre zintă diametrul nominal corespunzător diametrului nominal al fusului;
➢ ”D” – reprezintă diametrul exterior al inelului exterior corespunzător diametrului interior
al corpului lagărului;
➢ ”B” – reprezintă lățimea rulmentului.

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
Lagărele cu rostogolire au dimensiunea radială mai mare decât lagărele cu alunecare, de aceea
necesită o precizie mai mare de execuție și montaj, acestea sunt mai rigide și mai puțin
rezistente la șocuri. În figura 3 este prezentat un lagăr cu rulment cu bile pe c are se pot urmări
principalele elemente componente de mai sus.

Materiale
Cele mai util izate materiale antifric țiune in cazul lag ărelor de alunecare sunt:
o Materialele feroase cele mai utilizate sunt fontele cenușii Fc, cu grafit
nodular Fgn, maleabile Fma sau cele manganoase Fmn și se folosesc la cuzine ți
dintr -o bucată sau la cei multistrat, ca element suport.
o Materialele neferoase cuprind bronzurile – CuSn, CuPbSn, CuPb – și se
utilizează la cuzine ți dintr -o bucată sau multistrat. Aliajele cu Cu, Sn și Pb se
folosesc la cuzine ții multistrat ob ținuți prin turnare, iar cei cu Al – AlSn, AlPb,
AlCuPb – la cuzine ți multistrat ob ținuți prin placare.
o Materialele sinterizate pot fi moi sau dure. Materialele sinterizate moi, pe
bază de FeC, FeCu, CuPb, AlCuPb, sunt utilizate la cuzine ți masivi, poro și și
autolubrifian ți executa ți multistrat sub țiri; Materialele sinterizate dure, pe bază de
carburi metalice, sunt uti lizate la lagăre cu gaze.
o Materialele nemetalice: lemn – stejar presat și impregnat;

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
o Materiale plastice – bachelite (termorigide), pentru cuzine ți masivi și teflon sau poliamide
cu proprietă ți autolubrifiante;
o Cauciuc – cuzinet multistrat vulcanizat; grafit;
o Ceramică – cuzine ți masivi din ceramică fină;
o Pietre pre țioase – in mecanic a fină;
▪ Materiale mixte: suport metalic din bandă de o țel și strat sinterizat (bronz) și lubrifiant
solid.
În cazul rulmen ților, regimul sever al solicitarilor si caracterul deosebit de complex al
fenomenelor de deteriorare nu au f ăcut posibil ă stabilirea unei legături directe intre propriet ățile
mecanice standard si calitatea otelului utilizat pentru fabricarea rulmen ților. Pentru aprecierea
calității materiale le destinate inelelor și corpurilor de rostogolire trebuie să luam in considerare o
serie de propriet ăți mecanice si fizice: durabilitate la solicitarea de oboseala de contact, duritate la
temperatura ambianta si la temperatura ridicata, coeficientul de dilatare, tenacitatea, rezistenta la
coroziune, caracteristicile transform ărilor metalurgice. Pentru utiliz ări si condi ții de lucru normale,
primele doua propriet ăți trebuie să fie luate in considerare.
Oțelurile utilizate de regula pentru fabricarea inelelor și corpurilor de 9 rostogolire sunt
oțelurile cu con ținut ridicat de carbon (pentru c ălire integral ă), utiliz ându-se totu și de c ătre unele
firme și oțelurile de cementare, acestea comport ându-se bine l a solicitări cu șocuri. Pentru
rezisten ță la temperaturi ridicate sau pentru rezisten ță la coroziune, se utilizează o țeluri speciale
înalt aliate, respectiv o țeluri anticorozive, aliate cu crom. Indiferent de tipul o țelului, duritatea
minim ă nu trebuie s ă depășească 58 HRC. În ceea ce prive ște categoria o țelurilor de c ălire
integral ă, cele care îndeplinesc cel mai bine aceste condi ții sunt o țelurile aliate cu crom, care con țin
aproximativ 1% carbon și 1,3…1,65% crom. Alte elemente de aliere sunt manganul și siliciul.
Viteza de călire și adâncimea de călire sunt direct dependente de con ținutul de mangan.
Tratamentul termic de durificare este de călire ( încălzire la 800oC, men ținere 1 oră, răcire in ulei)
urmată de revenire joasă (încălzire la 170oC , men ținere 3 ore, răcire in ulei pre încălzit la 70oC).
După tratamentul termic, duritatea inelelor și a corpurilor de rostogolire este de 63 }3 HRC
Pornind de la necesitatea existen ței unor rulmen ți cu fiabilitate ridicata la temperaturi înalte (circa
1100°C) în domeniul tehnologiilor aerospa țiale, s -au făcut cercet ări in domeniul material elor
ceramice, ajung ându-se la performan ța de a se produce în prezent rulmen ți ceramici hibrizi sau
complet ceramici din oxid de zirconiu și nitrur ă de siliciu.
Inelele r ulmen ților se execută prin strunjire, urmată de rectificare.
Semifabricatele utilizate sunt de tip țeavă laminată, pentru diametre exterioare mai mici de 20
mm și obținute prin forjare, pentru diametre exterioare mai mari de 20 mm.
Forjarea se efectuează pe ma șini automate. Ulterior semifabricatele forjate se supun unui
tratament termic de recoacere de globulizare (in cuptoare electrice) și opera țiunii de sablare cu
alice din fontă pentru îndepărtarea țunderului și a eventualelor bavuri.
Strunji rea se face pe ma șini automate. Înaintea opera ției de strunjire a căilor de rulare se
rectifică plan bilateral inelele, pentru asigurarea bazelor 10 tehnologice. După strunjire se aplică
tratamentul de durificare și abia apoi se execută, in ordine, rectifi carea suprafe țelor laterale, a
suprafe țelor cilindrice, a căilor de rulare și superfinisarea căilor de rulare. In final, rugozitatea
suprafe țelor funcționale este de 0,4 μm.
Bilele se ob țin prin presare la rece (in prese speciale), urmată de pilire și even tual rectificare.
Se continuă cu tratamentul termic de durificare, urmat de rectificare, lepuire și sortare.

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
Rectificarea și lepuirea se execută cu discuri din fontă specială, cu solu ții abrazive de Al2O3,
Cr2O3 și, în final, motorină. Se ob țin rugozită ți de 0,04 μm.
În ceea ce prive ște colivia rulmentului, aceasta are ca func ție principal ă împiedicarea
contactului direct intre corpurile de rostogolire. In cazul rulmen ților cu role, colivia realizeaz ă și
ghidarea rolelor, iar la rulmen ții cu inel e separabile, colivia re ține elementele de rostogolire astfel
incât acestea nu pot c ădea c ând se realizeaz ă montarea sau demontarea rulmentului. Din acest
motiv, rulmen ții de dimensiuni mici si medii sunt echipa ți cu colivii matri țate din o țeluri cu
conținut scăzut de carbon sau din alam ă, dar si cu colivii din mase plastice caracterizate de o serie
de propriet ăți favorabile (densitate redus ă, elasticitate ridicat ă, uzur ă redus ă la mi șcarea de
alunecare). Rulmen ții de dimensiuni mari folosesc colivii din alam ă, fonta cu grafit nodular, o țel
sau aliaje u șoare ob ținute prin prelucrare mecanic ă de așchiere. (CURS RULMENTI IASI)

Rulmenți radiali și de tracțiune
Aproape toate tipurile de rulmenți pot fi încărcați atât cu forțe axiale, cât și cu forțe radiale.
General vorbind, rulmenții cu un unghi de contact mai mic de 45°au o capacitate mult mai
ridicată de încărcare cu forțe radiale și sunt clasați drept rulmenți radiali; pe când rulmenții care
au un unghi de contact mai mare de 45°pot avea o încărcare axial ă superioară și sunt clasați drept
rulmenți de tracțiune. De asemenea, sunt și rulmenți clasați ca și rulmenți complexi, care combină
caracteristicile ambelor tipuri de rulmenți menționate anterior.

Rulmenți standard și rulmenți speciali
Pentru tipurile de rulmenți utilizate în mod curent în practică a apărut ca o necesitate
economică, pentru simplificarea utilizării și aprovizionării, stabilirea unui număr limitat de
execuții tipo -dimensionale. S -a ajuns astfel la standardizarea construcțiilor și dimensi unilor
tipurilor uzuale de rulmenți, reglementare făcută prin norme ISO, adoptate și la noi prin STAS.
Clasificarea rulmenților se face după o serie de criterii:
▪ După forma corpurilor de rostogolire (figura 4), se deosebesc: rulmenți cu bile, rulmenți
cu role cilindrice, rulmenți cu ace, rulmenți cu role conice, rulmenți cu role butoi simetrice
sau asimetrice.

▪ Numărul de rânduri de dispunere a corpurilor de rostogolire împarte rulmenții în rulmenți
cu corpurile de rostogolire dispuse pe un rând, pe două rânduri sau pe mai multe rânduri
(vezi figura 5).
▪ După capacitatea de preluare a deformațiilor unghiulare se deosebesc rulmenții obișnuiți
(care pot prelua abateri unghiulare foarte mici) și rulmenți oscilanți (cu capacitate ridicată
de preluare a abateril or unghiulare).

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
▪ Direcția sarcinii principale preluate împarte rulmenții în: rulmenți radiali (preiau sarcini
radiale și, eventual, sarcini axiale mici) (vezi figura 6.a), rulmenți axiali (preiau sarcini
axiale) (vezi figura 6.b), rulmenți radial -axiali (preiau, în principal, sarcini axiale, dar și
sarcini radiale) (vezi figur a 6.c).
▪ După construcția și materialul coliviei, se deosebesc rulmenți cu colivie ștanțată (din tablă
de oțel) sau cu colivie masivă (din textolit, alamă etc.).
▪ După elementele de etanșare cuprinse în construcția rulmentului, rulmenții pot fi:
neetanșați ( fără sisteme de etanșare proprii), etanșați (umpluți cu unsoare consistentă și
prevăzuți, între inele, pe ambele fețe, cu discuri din materiale nemetalice), protejați
(umpluți cu unsoare consistentă și prevăzuți, între inele, pe ambele fețe, cu discuri din
materiale metalice).
▪ După valoarea jocului radial se deosebesc rulmenți cu joc radial normal, mărit sau
micșorat, joc determinat de precizia de execuție care poate fi normală sau ridicată.
După dimensiunile de gabarit, conform standardelor, se deosebesc s erii de diametre (cu )
diferențe pe direcție radială) și serii de lățimi (cu diferențe pe direcție axială – numai la
rulmenții cu role), acestea influențând capacitatea de încărcare a rulmenților.
Rulmenții cu role cilindrice suportă sarcini de 1.7 ori mai mari decât cei cu bile și pot
funcționa la turații sporite. Rulmenții cu două rânduri de corpuri de rulare suportă sarcini
de 1.5 ori mai mari. Rulmenții cu role cilindrice lungi sau cei cu ace se folosesc când sunt
necesare diametre exterioare reduse sau foarte reduse. Rulmenții cu role conice și cei cu
role butoiaș dispuse pe două rânduri pot fi încărcați de 1.9 ori mai mult față de cei cu role
dispuse pe un singur rând. Rulmenții oscilanți pot suporta înclinarea axei de rotație a
arborilor sau osiilor cu 2-3 grade.
După precizia de execuție, care influențează precizia de funcționare, sunt prescrise un
număr de patru clase de precizie P0, P6, P5, P4 (STAS 4207 -70) toleranțele cele mai
strânse fiind cele ale clasei P4.
În construcția de aparate, se utilize ază de cele mai multe ori rulmenți de dimensiuni reduse,
care pentru un diametru de alezaj mai mic de 10 mm, uneori sunt denumiți ”rulmenți miniaturali”.
Ca tipuri constructive se utilizează în special rulmenți radiali și radiali -axiali cu bile.

Delimitar ea dimensiunilor și a formelor rulmenților conform standardelor internaționale
sunt interschimbabile și pot fi obținute ușor în toată lumea. De aceea este indicat ca atunci când
sunt proiectate echipamente mecanice să fie utilizați rulmenți standard.
(CURS RULMENTI IASI)
Cu toate acestea, în funcție de tipul de mașină la care trebuie să fie utilizat în aplicația și
funcția preconizate, rulmentul special proiectat poate fi cel mai bun pentru a fi folosi t. Rulmenți i
care sunt adaptați la aplicații specifice și "lagărele de unități" care sunt integrate (încorporate) în
componente ale mașinii și alte elemente special concepute, de asemenea există rulmenți speciali
disponibil i. NTN
Pentru multe explicații din domeniul construcției de aparate, tipurile constructive și
dimensionale ale rulmenților standardizați nu pot fi utilizate datorită spațiului redus avut la
dispoziție pentru lagăr, sau a condițiilor tehnice speciale. S -au creat astfel tipuri noi de rulmenți
cu o arie de utilizare mai restrânsă, rulm enții nestandardizați care sunt de asemenea supuși unui
proces de tipizare și normalizare odată cu creșterea cantitativă a producției. O clasificare a

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
rulmenților nestandardizați poate fi făcută în raport cu turația de lucru și anume rulmenții de turație
joasă și rulmenți de turație înaltă.
Rulmenții de turație joasă
Rulmen ții de tura ție joasă cuprind o mare varietate de tipuri. In această categorie se poate
încadra rulmen ții miniaturali de construc ție specială. Se întâlnesc și rulmen ți miniaturali de
construc ție simplificată, cu bile libere, sau la care lipse ște inelul interior sau exterior, înlocui ți
direct de arborele cilindric sau conic al aparatului sau de carcasa aparatului. Cercetările
experimentale nu arată că rulmen ții miniatural i, care in locul inelului interior lucrează direct cu
termina ția conică a arborelui aparatului, prezintă unele avantaje in compara ție cu lagărele pentru
vârfuri sau cu centrajele. Astfel, la un moment de frecare comparabil ca mărime cu al lagărelor
pentru vârfuri, varia ția acestuia in timpul unei rota ții este de peste două ori mai mică dec ât in
lagărele pentru v ârfuri și concentrajele conice. In plus, trebuie men ționat montajul simplu și un
cost de fabrica ție relativ scăzut.
In construcția aparatelor optico -mecanice de precizie se cer uneori lagăre cu diametru mare al
căilor de rulare. Acestea nu sunt încărcate la capacitatea lor maximă, cerin țele fiind axate mai ales
de precizia deplasării. S -au utilizat ini țial lagăre prin rostogolire cu patru căi de rular e. Pentru a
avea capacitatea de încărcare și durabilitatea corespunzătoare căile de rulare trebuie executate
dintr -un material capabil să fie durificat prin tratament termic. Din această construc ție s-au
dezvoltat rulmen ții cu căile de rulare din s ârmă, la care căile de rulare sunt realizate din s ârmă de
oțel av ând o duritate HB= 4500 … 5000 [N/mm2]. In această construc ție apare ca un avantaj
deosebit faptul că materialul corpului nu trebuie să fie dur, deci nu este necesară călirea,
elimin ându-se astfel și o sursă de deforma ții, cea datorată tensiunilor termice. Solu ția constructivă
este destinată in special încărcărilor axiale, unghiului β fiind β = 45 … 60o. Din motive de montaj
unul din corpuri se execută din două bucă ți, plăcu țele intermediare făc ând posibil reglajul jocului
din lagăr. Precizia func ționării este legată de execu ția căilor de rulare, care pot fi libere sau
încastrate in corp, solu ție mai avantajoasă pentru montaj și întreținere.
În condi țiile unor încărcări mari și a unei precizii de func ționare ridicate, este necesară
rodarea lagărului. În cazul căilor de rulare incastrate se poate executa înainte de rodaj o rectificare
preliminară care scurtează mult timpul necesar rodajului.
Pentru unele aplica ții speciale, cum ar fi lagărele suspensiei cardanice a giroscoapelor, a
apărut necesară cre area unor lagăre de o sensibilita te deosebită, la care momentul de frecare care
acționează asupra arborelui mobil este redus prin aplicarea unui moment oscilant asupra corpurilor
de ros togolire cu o frecven ță mai mare dec ât frecven ța de rota ție a arborelui. Aceasta se ob ține
printr -o construc ție deosebită a rulmentului, la care există trei inele și două r ânduri de bile.
Inelul intermediar antrenat din exterior execută mișcarea de oscila ție care se transmite
bilelor. Dacă deplasările axiale datorate dilatărilor termice sunt însemnate se utilizează construc ția
cu inelul intermediar neted. Pentru simplificarea construc ției și mic șorarea gabaritului, inelul
interior poate fi eliminat, calea de rulare fiind realizată direct de arborele aparatului.
Rulmenții de turație înaltă
Se consideră că rulmen ții la care produsul dm · n ≥ 300 000 unde dm este diametrul mediu
al rulmentului [mm]; n -turația in rot/min, sunt de tura ție înaltă . Ca tipuri constructive se folosesc
rulmen ții radiali și radiali -axiali cu un singur rând de bile. Mărimea unghiului de contact β ( închis
la dreapta care une ște punctele de contact dintre bile și inele și urma planului perpendicular pe axa

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
rulmentului), s e alege in funcți e de raportul dintre încărcarea axială Pa și încărcarea radială Pr din
rulment. Unele recomandări in această privin ță sunt prezentate în tabelul 1.1.

CURS RULMENTI IASI

Rulmenții cu bile de contact unghiular
Linia care unește punctul de contact al inelului interior, bila și inelul exterior rulează într –
un anumit unghi ( unghiul de contact) în direcția radială. Rulmenții sunt în general proiectați cu
trei unghiuri de contact.
Rulmenții cu bile de contact unghi ular pot prelua încărcături axiale, dar nu pot fi folosiți
ca rulment unic din cauza contactului unghiular. Acești rulmenți cu bile de contact unghiulare
includ un rând dublu de rulmenți cu bile de contact unghiular pentru care interiorul și inelele
exteri oare sunt combinate ca o singură unitate. Unghiul de contact pentru acești rulmenți este de
25 °.
Există, de asemenea, rulmenți de contact în patru puncte care suportă o sarcină axială în
ambele direcții de la sine. Totuși, acești rulmenți necesită pruden ță deoarece problemele precum
creșterea excesivă a temperaturii și purtarea poate apărea în funcție de condițiile de încărcare.

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă

Rulmenți cu role cilindrice
Utilizează role pentru elementele de rulare și, prin urmare, are o capacitate mare de
încărcare. rolele sunt ghidate de inelul interior sau de inelul exterior. Inelele interioare și cele
exterioare pot fi separate pentru a facilita asamblarea și ambele pot fi fixate strâns cu un ax sau un
lagăr.
Rulmenții cu role cilindrice sunt, prin urm are, ideali pentru a fi folosiți ca să absoarbă
expansiunea arborelui.

”NTN CLASIFICATION AND CHARACTERISTICS OF ROLLING BEARINGS”

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă

Simbolizarea rulmenților
Simbolizarea rulmenților este necesară: la marcarea pe fiecare rulment, la notarea pe
desene tehnice și în listele de schimb, la precizarea comenzilor și livrărilor, pentru catalogarea
tuturor tipodimensiunilor și identificarea interschimbabilită ții lor din cataloage.
Simbolizarea se face prin cifre sau prin grupe de cifre ce car acterizează rulmentul ca
mărime – serie de lă țimi pentru acela și diametru interior d – tip –caracteristici speciale.
Gradul preciziei al rulmen ților se simbolizează prin litere.
Simbolul rulmen ților se compune din simbolul de bază, sub formă de cifre, litere, sau
alfanumeric și din simbolurile suplimentare.
Semnificativă este grupa ultimelor două cifre caracteristice mărimii rulmentului. Pentru
diametre interioare d cuprinse intre 20 și 495 mm, numărul constituit din ultimele două cifre ale
simbolului unui rulment prin înmul țire cu numărul 5 indică diametrul d. De exemplu, diametrul
d al unui rulment reprezintă simbolul 92218 este: d = 18 ∙ 5 = 90 mm, care este și diametrul
nominal al fusului. Corespunzător acestei mărimi, celelalte dimensiuni ale rulmentulu i se extrag
din catalog sau din tabele cuprinse in standarde.
Citirea simbolurilor se face astfel: prima cifră reprezintă seria de lățimi, a doua cifră seria
diametrelor exterioare pentru acela și diametru interior.
Alegerea rulmenților
Alegerea rulmenților standardizați comportă două faze – alegerea orientativă și alegerea
definitivă.
Alegerea preliminară sau orientativă stabilește tipul rulmentului pornind de la direcția
forței principale (reacțiunii) din lagăr, avându -se în vedere caracteristi cile de bază ale diferitelor
tipuri de rulmenți.
Alegerea definitivă a seriei și a dimensiunilor tipului de rulment ales în prima fază se
face pe baza calculelor, în funcție de mărimea sarcinii, a turației, de durata de funcționare când
acestea se impun.
Datorită avantajelor standardizării, rulmenții se supun numai calculelor pentru
determinarea sau verificarea capacității de încărcare dinamică și a durabilității, pe baza sarcinii
echivalente, care -i solicită.
În tabelul 1.2 de mai jos sunt prezentate di ferite variante constructive de rulmenți și
recomandări de utilizare.

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă

Când se cunosc diametrul fusului, precizia impusă în exploatare, mărimea, natura și
sensul sarcinii, se alege tipul de rulment și apoi se verifică durata de funcționare.
Când se cuno aște diametrul fusului, alegerea se realizează în două etape:
▪ Etapa preliminară: se stabilește tipul rulmentului în funcție de direcția sarcinii principale
din lagăr;
▪ Etapa finală: se calculează dimensiunile și seria tipului de rulment stabilit la prima etapă,
ținând seama de valoarea sarcinii, a turației, de durata de funcționare și de condițiile de
exploatare.

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
Principalele tipuri de rulmenti
Rulmenții radiali cu bile pe un rând [4, 11, 12, 14, 108, 109, 110] (fig. 6.3)
sunt utilizați pentru
preluarea de sarcini
radiale medii și sarcini
axiale mici în ambele
sensuri. Acești rulmenți
se execută în mai multe
variante constructive:
normali (fig. 6.3, a);
protejați , cu capace
metalice dispuse pe o
parte ( -Z, fig. 6.3, b)
sau pe ambele părți ( –
2Z, fig. 6.3, b); etanșați, pe o parte ( -RS,
fig. 6.3, c) sau pe ambele părți ( -2RS, fig. 6.3, c); cu canal practicat pe inelul exterior, normal
(-N, fig. 6.3, d) sa u protejat pe o parte ( -ZN, fig. 6.3, d). Inelele au prevăzute căi de rulare
adânci prin umerii cărora pot fi transmise sarcinile axiale.
Razele de curbură ale căilor de rulare asigură contact teoretic liniar în stare încărcată dar
punctiform în star e liberă. Jocul din rulmenți asigură posibilitatea preluării unor abateri
unghiulare ale axelor celor două inele de până la 8`. Funcționarea cu abateri unghiulare între
inele conduce la reducerea durabilității rulmentului, motiv pentru care utilizarea aces tor rulmenți
se limitează la arbori a căror lungime nu depășește de 10 ori diametrul fusului de rulment
Rulmenții radiali oscilanți cu bile pe două rânduri
[4, 11, 12, 14, 108, 109, 110] (fig. 6.4) se utilizează
pentru preluarea de sarcini radiale medii -mari și de
sarcini axiale mici -medii în ambele sensuri, permițând
abateri unghiulare ale axelor celor două inele de până
la 2,5…3ș. Inelul interior este prev ăzut cu două căi de
rulare de forma celor de la rulmenți radiali cu bile pe
un rând. Calea de rulare de pe inelul exterior este
sferică, oferind posibilitatea inelului interior și bilelor
să oscileze în jurul centrului rulmentului. Se
recomandă utilizarea acestor rulmenți la arbori cu
deformații mari de încovoiere (arbori lungi sau
elastici) și la montaje pentru care coaxialitatea
alezajelor de rulmenți este greu de realizat. Rulmenții
radial oscilanți cu bile pe două rânduri se execută în

rulmenți este gr eu de realizat. Rulmenții radial oscilanți cu bile pe două rânduri se execută
în varianta normală (v. fig. 6.4) sau cu alezaj conic pe inelul interior (K, v. fig. 6.4) pentru montaj
pe fus conic sau pe fus cilindric prin intermediul unei bucșe speciale de rulment (H).
a b c
d
Fig. 6.3 Rulmenți radiali cu bile

Fig. 6.4 Rulmenți radial i oscilanți cu bile
pe două rânduri

Fig. 6.5 Rulment
radial -axiali cu
bile pe un rând

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
Rulmenții radial -axiali cu bile pe un rând [4, 11, 12, 14, 108, 109,
110](fig. 6.5) sunt destinați preluării de sarcini radiale medii și de sarcini
axiale mici -medii care acționează într-un singur sens. Inelele sunt
asimetrice, având căi de rulare cu umăr pe o singură parte. Dreapta care
unește punctele de contact dintre corpurile de rostogolire și căile de rulare
face un unghi β = 12…40ș cu planul de dispunere a bilelor. Rulmenți i cu β
mare se utilizează atunci când sarcina axială este importantă, iar cei cu β
mic, atunci când predomină sarcina radială.
Rulmenții radial -axiali se montează în perechi (în “X”
sau în “O”), în același lagăr sau în lagăre diferite.
Reglarea jocului din rulmenți se face la montaj, prin
deplasarea relativă a inelelor. Se recomandă
utilizarea acestor rulmenți în cazul arborilor rigizi,
deoarece nu pot prelua abateri unghiulare
semnificative între axele inelelor.
Rulmenții radial -axiali cu bile pe două rând uri [4, 11, 12, 14, 108, 109,
110] (fig. 6.6) preiau sarcini radiale medii -mari și sarcini axiale mici -medii
în ambele sensuri, fiind echivalenți cu doi rulmenți radial -axiali cu bile pe
un rând, montați în “O”. Acești rulmenți sunt foarte sensibili la ab ateri unghiulare ale axelor
inelelor, ceea ce le limitează utilizarea pentru arbori scurți și rigizi.
Rulmenții radiali cu role cilindrice pe un rând [4, 11, 12, 14, 108, 109 , 110] (fig. 6.7) se
utilizează pentru preluarea de sarcini radiale mari și uneori de sarcini axiale mici care acționează
într-un sens sau în ambele sensuri (în funcție de construcția rulmentului). Spre deosebire de
rulmenții cu bile, căile de rulare ale r ulmenților cu role cilindrice au formă cilindrică, iar datorită
contactului liniar cilindru pe cilindru dintre role și căile de rulare, capacitatea de preluare a
sarcinilor radiale este semnificativ mai mare. Constructiv, se deosebesc următoarele variante de
rulmenți radiali cu role pe un rând: cu doi umeri pe inelul interior (tip N) sau cu doi umeri pe
inelul exterior (tip NU), celălalt inel fiind fără umeri (fig. 6.7, a); cu trei umeri (fig. 6.7, b) dintre
care două pe inelul exterior, celălalt umăr fiind prevăzut pe
inelul interior (tip NJ) sau realizat dintr -o piesă detașabilă
(tip NU+HJ); cu patru umeri, câte doi pe fiecare inel, dintre
care un umăr de pe inelul interior este detașabil (tip NUP
sau NJ+HJ, fig. 6.7, c). Utilizarea rulmenților radiali cu role
cilindrice pe un rând este limitată la arbori scurți și rigizi,
fiind foarte sensibili la deformații de încovoiere ale
arborilor. Orice abatere unghiulară a axelor inelelor
determină concentrări puternice de tensiuni la capetele
rolelor conducând la r educerea drastică a durabilității.
Rulmenții radiali cu role cilindrice pe două rânduri [4,
11, 12, 14, 108, 109, 110] (fig.6.8) preiau sarcini radiale mai
mari decât rulmenții cu role cilindrice pe un rând și nu
Fig. 6.6 Rulment
radial -axial cu
bile pe două
rânduri

a b
c
Fig. 6.7 Rulmenți radial i cu role
cilindrice pe un rând

Fig. 6.8 Rulmenți
radiali cu role
cilindrice pe două
rânduri

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
preiau sarcini axiale. Deoarece sunt și mai sensibili la deformația de încovoiere a arborilor se
utilizează la arbori foarte rigiz i. Se execută cu inel exterior fără umeri (tip NN) sau cu inel interior
fără umeri (tip NNU).
Rulmenții cu ace [4, 11, 12, 14, 108, 109, 110] (fig. 6.9) sunt rulmenți cu role cilindrice cu
diametre mici și lungimi mari (de până la 10 ori mai mari decât diametrul acelor). Având gabarit
radial redus, acești rulmenți preiau sarcini radiale comparative cu rulmenții cu role cilindrice și
nu preiau sarcini axiale. Se pot executa cu ace dispuse pe un rând (fig. 6.9 , a) sau pe două rânduri
(fig. 6.9, b). Pentru micșorarea dimensiunilor radiale se poate renunța la inelul interior (fig. 6.9,
a, b și c) sau chiar la ambele inele (fig. 6.9, d). În aceste cazuri se execută căi de rulare pe fusul
arborelui și, eventual, în carcasă, suprafețele acestora trebuind să fie durificate și rectificate. La
fel ca și rulmenții cu role, rulmenții cu ace sunt foarte sensibili la deformațiile de încovoiere ale
arborilor, utilizarea lor fiind
limitată la arbori scurți și rigizi.
Rulmenții radiali oscilanți
cu role pe două rânduri [4, 11,
12, 14, 108, 109, 110] (fig. 6.10)
sunt destinați preluării de sarcini
radiale mari și foarte mari și a
unor sarcini axia le medii în
ambele sensuri, având
capacitatea de a prelua abateri
unghiulare întra axele inelelor
de până la 3ș. Sunt asemănători cu rulmenții radiali oscilanți cu
bile pe două rânduri, având calea de rulare de pe inelul exterior
de formă sferică și execut ându -se în varianta normală (v. fig.
6.10, a) sau cu alezaj conic pe inelul interior (K, v. fig. 6.10 a și b)
pentru montaj pe fus conic sau pe fus cilindric prin intermediul
unei bucșe speciale de rulment (AH).
Rulmenții radial -axiali cu role conice [4, 1 1, 12, 14, 108,
109, 110] (fig. 6.11) preiau sarcini radiale mari și sarcini axiale
medii -mari care acționează într -un singur sens. Căile de rulare și
rolele sunt conice. Pentru ca în funcționare să nu apară
alunecări, conurile căilor de rulare și ale role lor trebuie să aibă
vârfurile coincidente. Rolele sunt fixate pe inelul interior care are
umeri, în timp ce inelul exterior are căi de rulare lise (fără umeri).
Din această cauză, rulmenții radial -axiali cu role conice sunt
demontabili, inelul exterior, re spectiv inelul interior cu rolele
montându -se separat în lagăr. Unghiul de contact β este unghiul dintre normala la axa rolelor și
planul de dispunere a rolelor, același cu unghiul dintre axa rolelor și axa rulmentului (v. fig. 6.11,
a b c
d
Fig. 6. 9 Rulmenți cu ace

a b
Fig. 6.10 Rulmenți radial i
oscilanți cu role p e două
rânduri

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă
a). Rulmenții radial -axiali cu role conice se execută cu unghiuri de contact de 10ș sau 28ș.
Rulmenții cu β = 10ș se utilizează atunci când sarcina
radială este predominantă, iar cei cu β = 28ș, atunci când
predomină sarcina axială. Rulmenții radial -axiali cu role
conice pe un rând se montează în perechi (în “X” sau în
“O”), în același lagăr sau în lagăre diferite. Se execută și
rulmenți radial -axiali cu role conice pe două rânduri (fig.
6.11, b) sau chiar pe patru rânduri, pentru sarcini radiale
foarte mari. Reglarea jocului din rulmenți se face la
montaj, prin deplasarea relativă a inelelor. Se recomandă
utilizarea acestor rulmenți în cazul arborilor rigizi,
deoarece sunt foarte sensibili la abateri unghiulare între
axele inelelor.
Rulmenții axiali [4, 11, 12, 14, 108, 109] (fig. 6.12) se execută cu bile (fig. 6.12, a și b), cu ace
(fig. 6.12, c) sau cu role cilindrice –
nestandardizați (fig. 6.12, d). Acești rulmenți
sunt utilizați pentru preluarea de sarcini
axiale foarte mari într -un singur sens (cei cu
simplu efect – fig. 6.12, a, c, d) sau în ambele
sensuri (cei cu dublu efect – fig. 6.12, b).
Deoarece nu fixează radial arborele, acești
rulmenți se utilizează, de regulă, în
combinație cu rulmenți radiali. Fiind
demontabili, se recomandă ca, în stare
montată, asupra lor să acționeze o forță
axială minimă, prevăzută în cataloagele de
rulmenți. Rulmenții axiali sunt sensibili la
deformațiile de încovoiere ale arborilor și la
turații ridicate, datorită efectului de ce ntrifugare a corpurilor
de rostogolire.
Rulmenții axial -radiali [4, 12, 14, 108, 109] (fig. 6.13)
preiau sarcini axiale mari sau foarte mari și sarcini radiale mici
sau medii. Se întâlnesc construcții nestandardizate cu bile
(fig. 6.13, a), cei cu role (fi g. 6.13, b) fiind axial -oscilanți și
având capacitate de preluare aunor abateri unghiulare între
axele inelelor de până la 2…3ș. Deoarece rulmenții sunt
demontabili se recomandă acțiunea unei forțe axiale minimă,
prevăzută în cataloagele de rulmenți, chiar în stare de repaus.

a b c
d
Fug. 6.12 Rulmenți axiali

a b
Fig. 6.13 Rulmenți axial -radiali

a b
Fig. 6.11 Rulmenți radial -axiali cu role
conice

Drăghiciu Daniel Proiect de diplomă