Orientações para a seleção de materiais para gaiolas de rolamentos: estratégias de adaptação às condições de trabalho, dos metais aos plásticos de engenharia.

No design de rolamentos, embora a gaiola não suporte diretamente a carga, desempenha um papel fundamental na estabilidade, vida útil e condições de funcionamento adequadas. A seleção dos materiais deve considerar de forma abrangente fatores como a velocidade de rotação, a temperatura, o ambiente corrosivo e os requisitos de segurança.

Os materiais comuns e as suas características são os seguintes:

Retentor maciço em latão (código M): Alta resistência mecânica, resistente ao desgaste, adequado para a maioria das condições de trabalho convencionais, praticamente sem restrições de utilização. No entanto, é de notar que a fissuração por corrosão sob tensão é propensa a ocorrer em ambientes que contenham amoníaco, devendo a sua utilização ser evitada. Além disso, devido aos custos e dificuldades de processamento, os rolamentos de pequena dimensão geralmente não adotam este tipo de estrutura.

Estrutura de retenção em plástico de engenharia (como o tipo TN, geralmente em nylon reforçado com fibra de vidro): leve, com baixo atrito, especialmente adequada para operação a alta velocidade. O seu modo de falha tem uma natureza "gradual" - a temperatura aumenta lentamente com a degradação do desempenho, facilitando o aviso prévio. No entanto, devido à falha não repentina, pode representar riscos de segurança em cenários como minas, onde existe o risco de explosão, pelo que a sua utilização não é recomendada. A gama geral de temperatura de trabalho é de -40 °C a 120 °C.

Gaiola em aço ou ferro fundido dúctil (código F): estrutura robusta, de baixo custo, adequada para a maioria dos rolamentos universais. No entanto, a sua utilização é menos comum em rolamentos de grandes dimensões (com diâmetro exterior superior a 400 mm), principalmente devido a considerações de peso e equilíbrio dinâmico.

Base de referência de seleção:

Tomando como exemplo os rolamentos de esferas de ranhura profunda, quando o diâmetro exterior D é ≤ 400 mm, são geralmente utilizadas placas de aço estampadas ou gaiolas de latão; para rolamentos de grandes dimensões com D > 400 mm, as gaiolas maciças de latão são as preferidas para garantir a rigidez estrutural e a fiabilidade operacional.

Em resumo, a seleção dos materiais da estrutura de retenção não se baseia no princípio de "quanto mais caro, melhor", mas sim deve seguir de perto as condições reais de operação e alcançar o equilíbrio ideal entre segurança, vida útil e custo.