Guia de seleção de buchas

Filtro 1: direção e intensidade da carga

A direção define o formato. Só carga radial: bucha cilíndrica. Só carga axial: arruela de encosto. Radial e axial juntas: bucha flangeada, ou bucha cilíndrica mais arruela. Carga radial com desalinhamento angular: rótula (mancal esférico), fora da nossa linha. Quando a carga axial é significativa, e não apenas ocasional, prefira uma arruela de encosto própria em vez de contar com o flange: o flange transmite a carga axial pela raiz, e a raiz é a seção crítica.

A intensidade elimina materiais. Calcule primeiro a carga específica: p = carga (N) ÷ (diâmetro do furo × comprimento do mancal, em mm). Depois compare o resultado com o limite dinâmico (em movimento) de cada material, se o eixo se move sob carga, e com o limite estático só quando a articulação é carregada parada. Os limites estático e dinâmico diferem por um fator de três a cinco e não são intercambiáveis.

Filtro 2: tipo de movimento

O movimento muda o limite que se aplica e, em alguns casos, o recurso de lubrificação indicado. O serviço oscilante é mais severo para o mancal do que a rotação contínua com a mesma carga, porque no ponto de reversão nunca se forma filme hidrodinâmico e a superfície permanece carregada o tempo todo; é por isso que o limite oscilante de uma bucha composta é cerca de um quarto do seu limite estático. Partidas e paradas frequentes pedem um recurso de lubrificação diferente do serviço contínuo: os furos passantes formam filme de óleo rapidamente na partida, enquanto os bolsões retêm a graxa por mais tempo entre um engraxe e outro.

Filtro 3: acesso para lubrificação

Este filtro é decidido pelo que vai acontecer de fato em serviço, não pelo que diz o plano de manutenção. Produtos com bolsões de lubrificante conformados na tira costumam ser descritos como autolubrificantes, mas exigem graxa na montagem e relubrificação em serviço. Se a articulação realmente não pode ser lubrificada, confirme que o produto é especificado para trabalho a seco, em vez de confiar no nome da categoria.

Há um caso em que a lubrificação mais atrapalha do que ajuda. Em ambientes abrasivos, a graxa recolhe poeira e areia e as retém na zona de contato como uma pasta abrasiva, enquanto uma superfície seca deixa a contaminação passar. Em máquinas agrícolas, de pedreira e de construção, a bucha composta de trabalho a seco ou o bronze grafitado frequentemente duram mais do que o bronze engraxado, apesar do limite de carga nominal menor.

Filtro 4: temperatura

A temperatura costuma ser o filtro mais decisivo e pode reduzir a lista a um único material. A composta de POM padrão para em +130 °C, e essa é, de longe, a causa mais comum de eliminação de um material nesta etapa; os plásticos maciços param antes ainda. Temperatura contínua e temperatura de pico são especificações diferentes: dimensione a bucha para a condição contínua e confirme que os picos ficam dentro do limite, em vez de tirar a média das duas.

Filtro 5: espaço de montagem

O espaço radial entre eixo e alojamento define a espessura de parede, e a espessura de parede elimina rotas de fabricação inteiras. As faixas de furo padrão também restringem a escolha, mas dimensões e tolerâncias fora do padrão são produzidas sob desenho em todos os materiais; uma medida fora da faixa é, portanto, questão de cotação, não de eliminação.

Vale mencionar aqui o alojamento desgastado. Como as buchas enroladas e compostas mantêm uma parede precisa a partir de cerca de 1 mm, um furo gasto muitas vezes pode ser usinado com sobremedida e receber uma bucha de parede fina, em vez de o alojamento ser substituído ou encamisado.

Verificação final: o eixo

O eixo não é um critério de seleção, mas pode invalidar uma escolha que passou pelos cinco filtros. Confirme a superfície conjugada antes de liberar o desenho. Se a peça conjugada não pode ser temperada, a composta de PTFE e o bronze fundido são os materiais que dispensam a têmpera, e eliminar uma operação de tratamento térmico do eixo muitas vezes compensa a diferença de preço da bucha. Em qualquer caso, o paralelismo entre eixo e bucha deve ficar dentro de 0,02 mm em toda a largura do mancal.

Exemplo prático

Pivô de lança de uma máquina de construção: pino de 60 mm, comprimento de mancal de 50 mm, carga de pico de 180 kN, movimento oscilante de cerca de 40° em baixa velocidade, engraxado na montagem mas sem garantia de engraxe depois, temperatura ambiente até +80 °C, 5 mm de espaço radial disponível.

Filtro 1: p = 180.000 ÷ (60 × 50) = 60 N/mm². O bronze fundido (25 em movimento), o bronze enrolado (40) e o bronze sinterizado são eliminados pela intensidade; a carga é radial e precisa de posicionamento axial, então o formato indicado é a bucha flangeada. Filtro 2: serviço oscilante, portanto vale o limite oscilante. 60 N/mm² fica exatamente no limite da composta de PTFE e da composta de POM a seco, então as duas são marginais; a bimetálica (150) e o bronze grafitado 650W3 (100) ficam com boa margem. Filtro 3: graxa na montagem sem garantia depois favorece um material que armazene o próprio lubrificante ou não precise dele, o que aponta para composta de POM (bolsões), bronze grafitado ou bimetálica com uma carga generosa de graxa; o PTFE fica de fora pela carga. Filtro 4: +80 °C não elimina nada. Filtro 5: 5 mm de espaço radial é generoso e não elimina nada.

Lista final: bucha flangeada de bronze grafitado (650W3) ou bucha flangeada bimetálica (JBM-800F) engraxada na montagem. O bronze grafitado dispensa graxa e tolera canteiro com poeira; a bimetálica suporta mais carga e custa menos em volume, mas depende da carga de graxa. A pergunta que decide é se o canteiro é empoeirado e o plano de engraxe é mesmo pouco confiável, o que aponta para o bronze grafitado, ou se o custo em volume domina, o que aponta para a bimetálica.

Erros comuns de seleção

Copiar o canal de óleo para uma bucha de reposição que trabalha a seco. Um padrão de canais herdado de uma peça antiga de bronze tira área de mancal de uma bucha composta sem nenhum benefício; os materiais autolubrificantes pedem furo liso. Especificar pelo limite estático uma articulação que se move: os limites estático e dinâmico diferem por um fator de três ou mais e, se o eixo se move sob carga, o valor estático não é o que vale. Tratar o furo em estado livre como furo montado: as buchas enroladas e compostas são fornecidas com sobremedida e só chegam à medida de trabalho depois de prensadas em um alojamento H7. Posicionar o canal de óleo na zona carregada: o canal alivia a pressão que sustenta o eixo, por isso canais e furos de alimentação ficam na parte descarregada do furo. Escolher só pelo preço da bucha: o custo de temperar o eixo, de manter um plano de lubrificação e da parada de máquina quando esse plano falha fica todo fora da cotação da bucha e frequentemente a supera.

O que informar para a cotação

Os cinco filtros estreitam o campo, e seis dados o fecham: diâmetro do eixo, furo do alojamento e comprimento do mancal, ou um desenho; carga em newtons e se ela é estática, rotativa ou oscilante; velocidade de deslizamento ou frequência e ângulo de oscilação; temperatura de operação contínua e de pico; lubrificação disponível na montagem e em serviço; e o ambiente: contaminação, produtos químicos, lavagem com jato, contato com alimentos ou uso médico. Envie esses dados com um desenho ou com o código de uma peça existente e devolvemos uma especificação com as alternativas e o raciocínio. Dimensões e tolerâncias fora do padrão são fabricadas sob encomenda em todos os materiais.

Use a calculadora PV de mancais de deslizamento para conferir p, v e PV contra os limites de cada material antes de enviar a solicitação.