Acoplamento Rotex GS: guia sem folga para servo e precisão

O acoplamento Rotex GS é a versão sem folga (backlash-free) do Rotex, da KTR, feita para acionamentos de precisão: servomotores, encoders, tacogeradores, fusos de esferas e spindles. Ele mantém o princípio das garras côncavas com elemento de poliuretano, mas com cubos usinados com tolerâncias mais precisas, e uma família grande de cubos: com chaveta, de aperto por grampo, com anel de fixação e de montagem radial. Neste guia você vê como o Rotex GS funciona, os tipos de cubo (1.0, 1.1, 2.0, 2.1, 2.5, 2.6, 2.8, 2.9, 6.0 e outros), as 4 durezas de elemento, as tabelas de torque e rotação dos tamanhos 5 a 75 e o modelo 6.0 de alta rotação. Para o Rotex tradicional, veja o guia do acoplamento Rotex GR.

O que é o acoplamento Rotex GS

O Rotex GS é um acoplamento de três peças (dois cubos e um elemento elástico de poliuretano) de encaixe axial, projetado para transmitir o torque sem folga torcional. A sigla GS identifica a linha de precisão do Rotex, em que os cubos e as tolerâncias são mais precisos e o elemento de poliuretano mantém o padrão original.

• Sem folga (zero backlash): o movimento do eixo de entrada chega ao de saída sem atraso, importante em posicionamento.
• Compacto, de baixo efeito rotacional e alto torque, pela geometria das garras côncavas.
• Ótimas propriedades dinâmicas, pela usinagem completa dos cubos em alumínio ou aço.
• Diferentes durezas de elemento para ajustar a absorção de vibração do sistema.
• Montagem axial sem ferramentas especiais e fácil inspeção visual.
• Torcionalmente flexível, sem manutenção periódica.
• Segurança de conexão em caso de falha do elastômero.

Aplicações típicas: encoder, tacogerador, fuso de esferas, spindle e servoacionamentos de precisão. Veja as páginas do Rotex GS AL (alumínio) e do Rotex GS ST (aço).

Rotex GS ou Rotex GR: qual usar

A regra é simples: se o acionamento precisa de precisão de posição e não pode ter folga (especialmente com reversão de movimento), use o GS. Para acionamentos de potência sem exigência de precisão, o GR atende. O guia do Rotex GR traz as tabelas dele.

Elementos do Rotex GS: 80, 92, 98 ShA e 64 ShD

O elemento do Rotex GS é de poliuretano, em quatro durezas, e a dureza define o equilíbrio entre amortecimento e torque. Quanto mais duro, maior o torque transmissível e menor o amortecimento:

Para a inspeção do elemento, veja o guia do Rotex GR e siga o manual de montagem da KTR. O elemento GS e o T-PUR do Rotex GR são diferentes (o GS tem tolerâncias mais precisas), então use sempre o elemento da mesma linha do acoplamento.

Tipos de cubo do acoplamento Rotex GS

O Rotex GS tem uma das maiores famílias de cubos da KTR, para muitas situações de montagem, e os tipos se combinam no mesmo tamanho. A escolha define como o torque passa do eixo ao cubo: por forma (chaveta), por atrito (aperto) ou pelos dois.

Cubos com chaveta ou sem chaveta?

• Sem chaveta (por atrito): 1.1, 2.0, 2.5, 2.8, 6.0. Não há folga entre eixo e cubo, e o torque transmissível depende do diâmetro do furo. É a escolha para servo e precisão.
• Com chaveta e ajuste por atrito: 2.1, 2.6 e 2.9. Transmitem por forma e, ao mesmo tempo, o aperto do grampo elimina a folga na reversão e alivia a chaveta.
• Só com chaveta (1.0): para cargas sem reversão pesada, onde a folga da chaveta não pesa.
• Com anel de fixação (6.0): para torque alto e rotação alta. É o mesmo princípio do anel de fixação entre eixo e cubo, sem rasgo de chaveta.

Para a ligação duplo-cardânica ou com espaçador, existe também a versão Rotex GS com espaçador (ZS-DKM-SH), para eixos distantes, em que o elemento sai sem mover os equipamentos.

Tabela de tamanhos do acoplamento Rotex GS

Cubos em alumínio (tamanhos 5 a 38) e em aço (42 a 75). O torque máximo é o nominal vezes 2. O furo e a rotação dependem do tipo de cubo (1.0 e 1.1, ou 2.0 e 2.5):

Torque nominal (TKN) em N·m, do catálogo KTR (2018). Nos tamanhos 65 e 75 o elemento de 98 ShA tem dureza de 95 ShA. Os cubos de aperto (2.0, 2.5) têm rotação menor que os de parafuso (1.0, 1.1). O torque que o cubo de atrito transmite depende do diâmetro do furo, e o catálogo traz uma tabela por tamanho.

Rotex GS modelo 6.0: alta rotação

O modelo 6.0 usa cubo com anel de fixação (alumínio nos tamanhos 14 a 48, aço de 55 em diante) e foi desenhado para torque maior e rotações muito mais altas: a principal diferença em relação aos outros cubos é a rotação de trabalho. Ele existe nos tamanhos 14 a 90.

Torque nominal em N·m. Os tamanhos 55 a 75 de 64 ShD e 72 ShD (1.072 N·m no 55 e 1.527 N·m no 65) existem sob consulta. Os valores de torque transmissível por atrito do cubo 6.0 dependem das tolerâncias de eixo e furo (eixo k6 e furo H7, e m6 e G7 a partir de 55 mm).

Rotex GS Compact

O Rotex GS Compact é a versão curta, com cubos de grampo tipo 2.8 e 2.9 (fenda simples nos tamanhos 7 a 19 e fenda axial nos tamanhos 24 a 38). É indicada para espaços reduzidos, e tem os elementos com as mesmas durezas do GS:

Torque nominal em N·m, do catálogo KTR Rotex GS Compact. Existem ainda os tamanhos 8, 13 e 16.

Como escolher o acoplamento Rotex GS

1. Torque de cálculo: considere o torque nominal do servo e o torque de pico (aceleração e frenagem), aplicando o fator de serviço da KTR para o seu tipo de carga.
2. Torque nominal do acoplamento (TKN) igual ou maior que o torque nominal de cálculo, e torque máximo (TKN × 2) igual ou maior que o pico.
3. Dureza do elemento: mais macia para amortecer mais, mais dura para mais rigidez torcional (precisão de posição).
4. Tipo de cubo: sem chaveta (atrito) para servo, e confira o torque transmissível pelo diâmetro do furo. Com reversão, prefira o grampo ou o anel de fixação.
5. Furos dos dois eixos dentro do furo máximo do tipo de cubo.
6. Rotação máxima do tamanho e do tipo de cubo (modelo 6.0 para rotação alta).
7. Temperatura: o Rotex GS trabalha perto da temperatura ambiente, e o GS AL tem limite de 90 °C.

Exemplo: servomotor de 5 N·m contínuos e 15 N·m de pico

• Torque de cálculo (FS 1,5, ilustrativo): 5 × 1,5 = 7,5 N·m.
• Tamanho 14 com 98 ShA: TKN de 12,5 N·m, que atende o cálculo. O torque máximo é 2 × 12,5 = 25 N·m, acima dos 15 N·m de pico.
• O furo máximo do 14 é 16 mm. Cubo de grampo 2.0 ou 2.1 (padrão até o tamanho 14) para ligação sem folga.
• Se o eixo do servo for mais grosso (por exemplo, 19 mm), suba para o tamanho 19.

O exemplo é ilustrativo. A seleção final, o fator de serviço e o tipo de cubo devem ser confirmados pelo time técnico da PEAGE, com os dados reais do acionamento.

Montagem e cuidados

• Folga entre cubos (E): respeite a dimensão E da tabela (por exemplo, 13 mm no tamanho 14 e 20 mm no tamanho 28). Uma montagem forçada pressiona o elemento e gera desalinhamento axial.
• Alinhamento rigoroso: em precisão, alinhe com laser ou relógio comparador. O Rotex GS absorve desalinhamento, mas o ideal é que ele trabalhe só com a carga útil. Veja o guia do calço de alinhamento.
• Tolerâncias de eixo e furo: o catálogo usa eixo k6 e furo H7 e, a partir de 55 mm, eixo m6 e furo G7 como base dos torques do cubo 6.0. A tolerância muda o torque transmissível por atrito.
• Torque de aperto dos parafusos do cubo: siga a tabela do catálogo (por exemplo, 1,34 N·m no tamanho 14 do modelo 6.0, 3 N·m no 19 e 6 N·m nos tamanhos 24 e 28). Aperte em sequência cruzada.
• Elemento da linha GS: use sempre elementos GS, e não T-PUR do Rotex GR.
• Inspeção: visual e por medição da folga circunferencial, sem desmontar.
• ATEX: os cubos 1.1, 2.0, 2.5 e 2.8 são indicados somente para a categoria 3. Consulte a PEAGE para áreas classificadas.

O que informar para o pedido

Para a PEAGE indicar o acoplamento Rotex GS certo:

• Tamanho e tipo de cubo atuais, ou o torque nominal e de pico do acionamento.
• Diâmetros dos eixos e se há chaveta (com tolerâncias de eixo).
• Rotação máxima e se há reversão de movimento.
• Dureza do elemento (80, 92, 98 ShA ou 64 ShD) e o material do cubo (alumínio ou aço).
• Cubos acabados conforme desenho, se for o caso.
• Quantidade e prazo.

Veja também a linha Rotex e a marca KTR.

Perguntas frequentes sobre acoplamento Rotex GS

Dados dos catálogos KTR Rotex GS (2018), Rotex GS Compact e Rotex GS modelo 6.0, e da apresentação técnica Rotex GR e GS, da KTR com a PEAGE. Os exemplos são ilustrativos, e a seleção final deve ser conferida pelo time técnico. Para o conceito de torque, veja a referência.