Tipos e aplicações de anéis de fixação e anéis de aperto

Os anéis de fixação e os anéis de aperto são componentes importantes na engenharia mecânica. A sua função é fixar os componentes da máquina numa posição específica num eixo. Este artigo apresenta diferentes versões, critérios de seleção e campos de aplicações.

Anéis de fixação e anéis de aperto

Os anéis de fixação ou anéis de aperto são utilizados para manter os componentes numa posição fixa em eixos ou eixos. Os componentes a fixar podem ser, por exemplo, uma roda dentada, um rolamento ou um disco. Qualquer movimento axial dos componentes é impedido bloqueando-os no eixo (bloqueio axial). Os anéis de fixação ou anéis de aperto também podem funcionar como espaçadores entre dois componentes.

Diferença entre anéis de fixação e anel de aperto

A diferença entre os anéis de fixação e os anéis de aperto é o tipo de ação de bloqueio. Na maioria dos casos, os anéis de fixação são fixados no eixo com um ou mais parafusos sem cabeça ou parafusos de fixação roscados no anel. Ao contrário da ação de bloqueio nos anéis de fixação, um anel de aperto é encravado no eixo. Omitir os pinos ou parafusos sem cabeça evita danos no eixo. Geralmente, os anéis de aperto atingem uma força de fixação significativamente mais elevada em comparação com os anéis de fixação.

Aplicações de anéis de fixação e anéis de aperto

Na engenharia mecânica, os anéis de fixação e os anéis de aperto são utilizados para fixar rolamentos, polias, engrenagens e outros componentes nos eixos e para manter o seu posicionamento. Na indústria eletrónica, os anéis de fixação e os anéis de aperto são utilizados para fixar placas de circuito, sensores, motores e outros componentes eletrónicos a eixos ou parafusos. Os sistemas de transporte também utilizam anéis de fixação e anéis de aperto para posicionar com precisão tambores, rolos e transportadores.

Vantagens dos anéis de fixação e dos anéis de aperto

Os anéis de fixação e os anéis de aperto oferecem determinadas vantagens:

• Os anéis de fixação e os anéis de aperto permitem o posicionamento e o alinhamento precisos dos componentes nos eixos (importantes em aplicações que requerem um alinhamento ou espaçamento precisos).
• São fáceis de montar e desmontar, o que, por sua vez, facilita a manutenção ou reparações.
• Dada a sua altura de perfil baixo, os anéis de aperto e anéis de fixação podem ser utilizados mesmo em espaços pequenos.
• São muito fiáveis. Se selecionados e montados corretamente, é virtualmente impossível o afrouxamento e a deslocação não intencionais.
• Os anéis de fixação e os anéis de aperto mantêm a sua precisão de posicionamento mesmo após múltiplos ciclos de instalação e desmontagem.
• Oferecem uma boa resistência à vibração e ao choque, o que é benéfico em aplicações com movimento e vibração.
• Dependendo do material selecionado, podem ser resistentes à corrosão, o que é relevante em ambientes húmidos ou agressivos.

Versões de anéis de fixação e anéis de aperto

Os anéis de fixação e os anéis de aperto estão disponíveis em várias versões. A MISUMI, por exemplo, oferece as seguintes variantes:

• Anéis de fixação ranhurados
• Anéis de aperto de duas peças (também denominados anéis de aperto divididos)
• Anéis de fixação roscados
• Anel de aperto com chaveta/registo/ranhura e alavanca de fixação
• Anel de aperto articulado unilateral

Materiais utilizados

A MISUMI permite-lhe escolher entre diferentes materiais para anéis de fixação: aço, aço inoxidável, plástico e alumínio. Embora o aço seja apreciado pela sua robustez, os anéis de plástico são ideais para aplicações que requerem proteção contra corrosão ou isolamento elétrico. Os anéis de fixação em aço inoxidável, que também são resistentes à corrosão, são particularmente adequados para ambientes exigentes. O alumínio de baixo peso é preferido para aplicações especializadas.

Vários mecanismos de fixação

São utilizados vários mecanismos de fixação para fixar anéis de fixação e anéis de aperto:

• Parafusos ou porcas: É fornecido um orifício no lado aberto do anel de aperto para guiar um elemento de fixação, como um parafuso ou uma alavanca roscada. É fornecida uma rosca no lado oposto da abertura de aperto, em linha com este orifício, através da qual o anel de aperto pode ser fixado. Pode ser utilizado um inserto roscado ou porca em vez de um orifício roscado no material sólido.
• Roscas internas ou externas: Os próprios anéis de fixação podem ter uma rosca interna ou externa montada no eixo. A posição do anel de fixação pode ser ajustada rodando o anel de fixação no eixo. O anel de fixação é então fixado com a ação de aperto das roscas adjacentes apertando a rosca.
• Mecanismo de aperto: Os anéis de aperto têm um mecanismo de fixação que é ativado rodando ou apertando um parafuso ou alavanca. Este mecanismo empurra o anel de aperto firmemente contra o eixo e mantém-no no lugar.
• Anel de tensão: Um anel de tensão é um tipo especial de anel de aperto que utiliza fixação com mola. Posicionar o anel de tensão no eixo e empurrar ou engatar o anel irá fixar e fixar o anel de tensão na sua posição.
• Chaveta: Em alguns casos, uma ranhura é cortada no eixo e no anel de fixação é inserida nessa ranhura utilizando uma chave adequadamente tolerada. O anel de fixação é agora mantido em posição e não pode ser movido ao longo do eixo.
• Pino de contrapino: Um contrapino é uma peça de metal de paredes finas que passa através dos orifícios no eixo e no anel de fixação e os liga. O contrapino impede que o anel de fixação se mova acidentalmente.

Critérios de seleção de anéis de fixação e anéis de aperto

Devem ser tidos em conta diferentes critérios de seleção para selecionar o anel de fixação ou anel de aperto correto

• Seleção de ajuste: O ajuste da folga deve ser selecionado de acordo com os requisitos a serem cumpridos. Uma vez que o mecanismo depende da ação de fixação, uma seleção de campo de tolerância com espaço visível é frequentemente suficiente para garantir uma fixação segura.
• Material: Afeta a força, a resistência à corrosão e a resistência à temperatura. Os materiais típicos são aço inoxidável, aço, alumínio e plásticos.
• Mecanismo de fixação: Se os componentes tiverem de ser montados ou desmontados frequentemente, recomendamos, por exemplo, a utilização de um mecanismo de fixação fácil de instalar e um ajuste de folga com folga percetível. O mecanismo selecionado também depende da força da articulação desejada e da ajustabilidade da posição.
• Precisão de posicionamento: Especialmente importante para requisitos de alta precisão. Dependendo do design da ligação, pode ser apropriado utilizar espaços livres que mal podem ser movidos à mão.
• Normas: Algumas indústrias ou aplicações podem exigir normas ou certificações específicas para utilizar anéis de fixação ou anéis de aperto. Se tiver a opção, tente selecionar peças que cumpram as normas necessárias. Por exemplo, DIN 703 (série para aplicação pesada) ou DIN 705 (série para aplicação leve ) aplica-se a anéis de fixação.

Instalação de anéis de fixação e anéis de aperto

A força de aperto nos anéis de fixação e nos anéis de aperto é conseguida apertando o parafuso de fixação, o parafuso normal ou outros mecanismos de fixação. A força de fixação afeta a carga axial máxima, razão pela qual a conformidade do torque é importante. Segue-se uma tabela de exemplo com valores de torque para anéis de fixação ranhurados.