Guia de projeto de buchas de bronze – ajustes e tolerâncias
Para o projetista que especifica uma bucha de bronze fundido, o engenheiro de manutenção que a monta e o comprador que confere um desenho. Tudo em ajustes ISO, com a regra prática em polegadas entre parênteses. O ponto de partida é como entregamos: furo E6, externo s6 (até Ø120) ou r6, alojamento H7, eixo e7 – e8, conforme ISO 4379. Mude qualquer um deles e o guia mostra o que decorre.
Uma bucha de bronze prensada é uma cadeia de três tolerâncias – o furo do alojamento, o diâmetro externo da bucha e o furo da bucha – fechada pelo eixo. A interferência entre alojamento e bucha segura a bucha; a mesma interferência encolhe o furo; o que sobra entre o furo encolhido e o eixo é a folga de funcionamento. Erre a cadeia em qualquer elo e a bucha ou se solta, ou engripa, ou se desgasta antes da hora.
Diretrizes de ajuste normalizadas (ISO)
A ISO 4379 fixa o sistema de ajustes para buchas de liga de cobre, e é o que usinamos, salvo indicação diferente no desenho. O alojamento é H7, o diâmetro externo da bucha s6 até Ø120 mm e r6 acima (quanto maior o diâmetro, menor a interferência relativa), o furo E6 – deliberadamente largo, para que depois da prensagem fique perto de H8 – e o eixo e7 para serviço geral ou g7 onde se quer folga menor. Na prática em polegadas o mesmo ajuste é descrito como “0,0005 – 0,001 pol. de interferência por polegada de diâmetro” e “0,001 pol. de folga por polegada de eixo”.
Informe no pedido de orçamento:Envie as tolerâncias do seu alojamento e do seu eixo – usinamos a bucha para se ajustar a eles, não o contrário.
| Elemento | ISO 4379 | Finalidade | Regra prática em polegadas |
|---|---|---|---|
| Furo do alojamento | H7 | referência; borda chanfrada, Ra ≤ 1,6 µm | nominal +0,0005 … +0,0015 pol. |
| Ø externo da bucha | s6 (≤ Ø120) · r6 (> Ø120) | ajuste prensado que segura sob carga e calor | externo = alojamento + 0,0005 … 0,001 pol. por polegada |
| Furo da bucha como entregue | E6 | fecha para ≈ H8 quando prensada | furo acabado 0,001 – 0,002 pol. acima da medida |
| Eixo | e7 geral · e8 pesado / quente / sujo · g7 precisão | define a folga de funcionamento | 0,001 pol. por polegada de eixo (0,0015 – 0,002 pesado) |
| Ø do flange | d11 | folga no rebaixo | — |
| Comprimento | h13 | faces torneadas | — |
Quanta interferência – por diâmetro
A tabela abaixo é calculada a partir dos afastamentos da ISO 286-2: bucha s6 / r6 em alojamento H7. Leia-a como a faixa que você obtém com peças normalizadas; um par específico de peças medidas cai em algum ponto dentro dela. A interferência relativa cai de 14 – 48 µm em Ø20 (0,07 – 0,24 %) para 31 – 106 µm em Ø200 (0,015 – 0,05 %), que é o que uma bucha de bronze precisa: o suficiente para ficar no lugar sob a carga e a dilatação térmica do bronze (18 × 10⁻⁶ /K, 50 % maior que a do aço), não tanto que uma parede fina escoe.
Ajuste quando: a parede é fina (D/d < 1,15 – fique no limite inferior ou use p6), o alojamento é de alumínio (dilata junto com a bucha – use r6 / s6 por inteiro e acrescente um elemento de retenção para o calor), o alojamento é um anel fino que se esticaria (reduza), ou o ponto trabalha acima de 100 °C (o bronze dilata mais que o alojamento de aço e aperta ainda mais – o ajuste pode ser mais leve). “0,002 pol. é um bom ajuste prensado?” – para uma bucha de 1 – 2 pol., sim: 0,05 mm está dentro da faixa s6 / H7 em Ø40 (18 – 59 µm); para uma bucha de 4 pol. (Ø100: 36 – 93 µm) fica no limite inferior, para uma bucha de 1/2 pol. (Ø12: 10 – 39 µm) é demais.
Informe no pedido de orçamento:Informe o material do alojamento e a temperatura de trabalho se algum dos dois for fora do comum.
Digite o furo para ver só essa linha; clique em um comprimento para pedir orçamento desse código de pedido.
| Furo d | Ø externo D | Interferência mín. – máx. | Folga mín. – máx. · e7 | e8 | g7 |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 10 | 8 – 32 | — | — | — |
| 8 | 12 | 10 – 39 | 25 – 62 | 25 – 69 | 5 – 42 |
| 10 | 14 | 10 – 39 | 25 – 62 | 25 – 69 | 5 – 42 |
| 12 | 16 | 10 – 39 | 32 – 77 | 32 – 86 | 6 – 51 |
| 14 | 18 | 10 – 39 | 32 – 77 | 32 – 86 | 6 – 51 |
| 15 | 19 | 14 – 48 | 32 – 77 | 32 – 86 | 6 – 51 |
| 16 | 20 | 14 – 48 | 32 – 77 | 32 – 86 | 6 – 51 |
| 18 | 22 | 14 – 48 | 32 – 77 | 32 – 86 | 6 – 51 |
| 20 | 24 | 14 – 48 | 40 – 94 | 40 – 106 | 7 – 61 |
| 22 | 26 | 14 – 48 | 40 – 94 | 40 – 106 | 7 – 61 |
| 25 | 30 | 14 – 48 | 40 – 94 | 40 – 106 | 7 – 61 |
| 28 | 34 | 18 – 59 | 40 – 94 | 40 – 106 | 7 – 61 |
| 30 | 36 | 18 – 59 | 40 – 94 | 40 – 106 | 7 – 61 |
| 32 | 38 | 18 – 59 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 35 | 41 | 18 – 59 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 38 | 45 | 18 – 59 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 40 | 48 | 18 – 59 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 42 | 50 | 18 – 59 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 45 | 53 | 23 – 72 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 48 | 56 | 23 – 72 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 50 | 58 | 23 – 72 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 55 | 63 | 23 – 72 | 60 – 136 | 60 – 152 | 10 – 86 |
| 60 | 70 | 29 – 78 | 60 – 136 | 60 – 152 | 10 – 86 |
| 65 | 75 | 29 – 78 | 60 – 136 | 60 – 152 | 10 – 86 |
| 70 | 80 | 29 – 78 | 60 – 136 | 60 – 152 | 10 – 86 |
| 75 | 85 | 36 – 93 | 60 – 136 | 60 – 152 | 10 – 86 |
| 80 | 90 | 36 – 93 | 60 – 136 | 60 – 152 | 10 – 86 |
| 85 | 95 | 36 – 93 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 90 | 105 | 44 – 101 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 95 | 110 | 44 – 101 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 100 | 115 | 44 – 101 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 105 | 120 | 44 – 101 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 110 | 125 | 23 – 88 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 120 | 135 | 23 – 88 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 130 | 145 | 25 – 90 | 85 – 188 | 85 – 211 | 14 – 117 |
| 140 | 155 | 25 – 90 | 85 – 188 | 85 – 211 | 14 – 117 |
| 150 | 165 | 28 – 93 | 85 – 188 | 85 – 211 | 14 – 117 |
| 160 | 180 | 28 – 93 | 85 – 188 | 85 – 211 | 14 – 117 |
| 170 | 190 | 31 – 106 | 85 – 188 | 85 – 211 | 14 – 117 |
| 180 | 200 | 31 – 106 | 85 – 188 | 85 – 211 | 14 – 117 |
| 190 | 210 | 34 – 109 | 100 – 218 | 100 – 244 | 15 – 133 |
| 200 | 220 | 34 – 109 | 100 – 218 | 100 – 244 | 15 – 133 |
µm · s6 / r6 in H7 · bore ≈ H8 after pressing · ISO 286-2
Não há medida ISO 4379 com esse furo – mande as dimensões e usinamos sob desenho.
O furo fecha depois da prensagem
Uma bucha prensada transfere ao furo a maior parte da sua interferência: em parede fina (D/d ≈ 1,1 – 1,2) conte com 80 – 100 % da interferência diametral, em parede grossa (D/d > 1,5) com 50 – 70 %. Exemplo: bucha Ø40 × Ø48 × 40, s6 em H7 – interferência de 18 – 59 µm, então o furo fecha cerca de 15 – 55 µm. Entregue em E6 (Ø40: +50 … +66 µm), fica em cerca de 0 … +50 µm, perto de H8 (0 … +39) – e é por isso que a ISO 4379 tolera o furo em E6.
Em um ponto onde várias buchas devem ficar alinhadas, ou onde a folga deve ser menor do que a soma dessas faixas permite, peça o furo com 0,1 – 0,3 mm de sobremetal e passe alargador ou mandrile no local depois da prensagem. Usinar uma bucha de bronze maciço no local é rotina; uma bucha com camada deslizante ou sinterizada não admite isso.
Folga de funcionamento
Bronze fundido com graxa quer mais folga do que um engenheiro de rolamentos espera: 0,1 – 0,3 % do diâmetro do eixo, ou seja, 40 – 90 µm em Ø30 e 100 – 250 µm em Ø100. Folga de menos e o filme de graxa não se forma, o calor não tem para onde ir e a bucha engripa quando o bronze dilata; folga demais e a carga se concentra em uma faixa estreita e o eixo martela. A tabela abaixo dá a folga de um furo em cerca de H8 depois da montagem contra um eixo e7; use e8 (cerca de 50 % a mais) em pontos quentes, com desalinhamento e graxa suja, g7 em fusos de precisão lubrificados a óleo.
“Quanta folga para uma bucha de bronze?” – comece com 0,001 pol. por polegada de eixo (0,1 %), acrescente 50 % para calor, sujeira ou bucha de bronze alumínio / C86300, que não se acomodam. Nunca trabalhe uma bucha de bronze com folga zero.
Calculadora de ajuste prensado
Digite furo e diâmetro externo (qualquer medida de 6 a 250 mm) e escolha a tolerância do eixo. A calculadora lê os afastamentos ISO 286-2 de s6 / r6 em H7, E6, H8 e e7 / e8 / g7 e mostra a interferência, o furo esperado depois da prensagem e a folga de funcionamento. Usa tolerâncias normalizadas, não peças medidas; em ponto crítico, meça alojamento e eixo e envie os números.
Espessura de parede, chanfros e entrada
A ISO 4379 dá três paredes por furo: em Ø25 os diâmetros externos são 28, 30 e 32 (paredes de 1,5, 2,5 e 3,5 mm), em Ø100 são 110, 115 e 120 (5, 7,5 e 10 mm), em Ø200 são 210, 220 e 230. A parede fina serve para alojamentos com pouco espaço e prensagem de parede fina; as paredes média e grossa suportam alojamentos mais pesados, carga de borda, ranhuras e sobremetal para reusinagem. Abaixo de cerca de 1,5 mm uma bucha de bronze fundido é difícil de prensar sem colapsar; acima de cerca de 0,15 × d a bucha deixa de se acomodar e o alojamento precisa ser preciso.
Chanfros: 45° × 0,3 – 2 mm no externo para a entrada, 15° × 1 – 5 mm no furo para guiar o eixo e evitar que a graxa seja raspada para fora (valores conforme ISO 4379). Chanfre também a borda do alojamento – uma borda viva raspa a bucha e inicia uma trinca. Prense pela ponta chanfrada, e pelo lado do flange nas buchas com flange.
Métodos de montagem: prensagem, contração, adesivo
Ajuste prensado: prensa hidráulica ou de bancada com mandril escalonado que se guia no furo e empurra na face de topo; alinhe a bucha no esquadro antes de entrar; prense com movimento contínuo, nunca martele o bronze (alarga a ponta e trinca a parede). Estimativa da força de prensagem: F ≈ μ × p × π × D × L, com μ ≈ 0,15 para bronze seco sobre aço e p a pressão de contato resultante da interferência – calculamos para as suas medidas sob solicitação; um pouco de óleo no diâmetro externo reduz a força pela metade e não afrouxa o ajuste.
Montagem por contração: aqueça o alojamento (aço: até 150 °C não faz mal; 100 °C em Ø100 abre o furo em 0,12 mm) ou resfrie a bucha em gelo seco (−78 °C encolhe uma bucha de bronze de Ø100 em cerca de 0,18 mm) e encaixe a bucha; o ajuste passa a ser a interferência inteira, sem nenhum dano de prensagem – o método usual acima de Ø150 mm. Não aqueça uma bucha de bronze acima de 250 °C.
Adesivo: um fixador anaeróbico pode substituir parte da interferência (ajuste deslizante mais adesivo) em alojamentos finos, alojamentos de alumínio ou reparos de furos com sobremedida; não resiste acima de cerca de 150 °C nem a impactos repetidos, e não substitui um ajuste prensado adequado em pino muito carregado. Contra rotação: o flange, um pino-guia ou um parafuso de travamento em um ponto furado, quando só o ajuste é duvidoso.
Eixo: dureza e acabamento superficial
O eixo deve ser o parceiro mais duro. Bronze ao estanho com chumbo e bronze 85-5-5-5 (55 – 75 HB) trabalham em aço sem têmpera ou temperado e revenido de 150 – 200 HB; bronzes ao estanho e fosforosos (90 HB) querem 250 HB ou mais; bronze alumínio e C86300 (150 – 225 HB) exigem eixo temperado e retificado de 300 HB no mínimo, tipicamente 45 – 55 HRC, ou cromo duro. Acabamento superficial Ra 0,8 µm ou mais fino, Ra 0,4 para as ligas duras em velocidade maior; um eixo rugoso age como uma lima sobre o bronze, um eixo polido carrega o filme de graxa. Eixos de inox trabalham bem em bronze 85-5-5-5 e bronze ao estanho; em bronze alumínio engripam, a menos que sejam temperados.
Buchas de grande diâmetro, acima de Ø200 mm
Acima da série ISO a interferência relativa continua caindo (r6 em H7 dá 0,015 – 0,05 %) e a montagem por contração substitui a prensagem. Buchas grandes são usinadas com parede de 5 – 10 % do furo, o externo em r6 ou em ajuste deslizante com elemento de retenção, e o furo muitas vezes acabado no local depois que o alojamento é mandrilado. As paredes flexionam no transporte: meça a bucha e o alojamento antes da montagem, e conte que uma bucha de Ø500 esteja 0,1 – 0,2 mm fora de redondo quando solta – ela fica redonda no alojamento. Mancais bipartidos e anéis segmentados são feitos onde uma bucha inteiriça não pode ser montada.
O que não esquecer
Oito pontos que cobrem a maioria das falhas de montagem:
- Alojamento H7, bucha s6 / r6, furo E6 como entregue, eixo e7 / e8 – ou diga o que você usa no lugar
- Chanfre a borda do alojamento e prense pela ponta chanfrada / do flange com mandril – nunca martele
- Conte que o furo feche 50 – 100 % da interferência; meça depois da prensagem em pontos de precisão ou peça o furo para acabamento no local
- Folga de funcionamento de 0,1 – 0,3 % do diâmetro; mais para calor, sujeira e ligas duras
- Eixo mais duro que a bucha: aço comum para 660 e LG2, temperado 300 HB+ para bronze alumínio e C86300
- Ra do eixo 0,8 µm ou melhor; um eixo rugoso destrói qualquer bronze
- Furo de lubrificação e ranhuras fora da zona de carga; relubrifique antes que a graxa velha acabe
- Acima de Ø150, monte por contração em vez de prensar; acima de Ø200, considere acabar o furo no local
Perguntas frequentes
0,002 pol. é um bom ajuste prensado para bucha de bronze?
Para buchas de 1 – 2 pol. de diâmetro externo, sim – 0,05 mm fica dentro da faixa ISO s6 / H7 (18 – 59 µm em Ø40). Para uma bucha de 4 pol. fica no limite inferior (s6 / H7 dá 36 – 93 µm em Ø100), para uma bucha de 1/2 pol. é demais (Ø12: 10 – 39 µm). Escale a interferência com o diâmetro, não como número fixo.
Quanta folga para uma bucha de bronze?
Comece com 0,1 % do diâmetro do eixo (0,001 pol. por polegada) – 30 µm em Ø30 – e acrescente 50 % para calor, graxa suja, desalinhamento ou liga dura. Com peças ISO, um furo H8 depois da montagem contra um eixo e7 dá 40 – 94 µm em Ø30, que é a faixa certa para graxa.
Preciso passar alargador depois de prensar?
Não em um ponto de serviço geral com eixo e7 – o furo E6 fecha para cerca de H8, e essa é a folga que você quer. Passe alargador ou mandrile no local quando várias buchas devem ficar alinhadas, quando o ajuste deve ser mais fechado, ou quando o alojamento está com sobremedida ou fora de redondo; para isso, peça o furo com sobremetal de acabamento.
Alojamento H7 – que diâmetro externo de bucha?
s6 até Ø120 mm e r6 acima, conforme ISO 4379; os dois estão na tabela de medidas e são o que entregamos. Para bucha de parede fina ou anel de alojamento fino, p6; para alojamento de alumínio mantenha s6 e acrescente um elemento de retenção para o calor.
Posso usar adesivo em vez de ajuste prensado?
Em alojamentos finos ou de alumínio, reparos de furos com sobremedida e pontos pouco carregados abaixo de 150 °C, um ajuste deslizante com fixador anaeróbico funciona. Em pinos muito carregados, impacto ou calor, não – use o ajuste prensado ou por contração e, em dúvida, um pino-guia ou parafuso de travamento.
Classes de tolerância métricas ou em polegadas no meu desenho?
Qualquer uma. Usinamos pelas classes ISO por padrão e pelos limites em polegadas quando o desenho os traz; a correspondência está acima. Em desenhos em polegadas sem tolerância aplicamos as classes ISO 4379 ao nominal em polegadas e anotamos no orçamento.
Cotar buchas nestas dimensões
Envie as medidas do alojamento e do eixo com tolerâncias, comprimento, liga e quantidade – usinamos a bucha para se ajustar e confirmamos a folga que você vai obter.