Manuseio de Rolamentos

Capítulo 11.2: Montagem

Os rolamentos podem ser montados de diferentes maneiras, dependendo do seu tipo, tamanho e ajuste.
Uma montagem incorreta frequentemente resulta em danos ao rolamento e em redução da vida útil do equipamento.

Fluxo de Trabalho de Montagem

A montagem do rolamento afeta fortemente a precisão, a vida útil e o desempenho. Portanto, projetistas e técnicos de montagem devem considerar cuidadosamente todos os aspectos relacionados à montagem ao elaborar normas e procedimentos.

Procedimentos Típicos de Montagem

  1. Limpeza
  2. Verificação de Dimensões / Acabamento
  3. Montagem
  4. Inspeção
  5. Lubrificação
  6. Teste de Funcionamento

Os rolamentos devem ser desembalados somente imediatamente antes da montagem.

Limpeza de Rolamentos e Componentes Relacionados

Normalmente, rolamentos lubrificados com graxa não necessitam de limpeza antes de serem preenchidos com graxa.
Além disso, rolamentos vedados já são fornecidos pré‑lubrificados com graxa e são utilizados sem necessidade de limpeza.

Mesmo quando se utiliza lubrificação a óleo, a limpeza geralmente não é necessária. No entanto, se o rolamento for empregado em um instrumento sensível ou em aplicações de alta rotação, ele deve ser limpo com óleo de lavagem para remover quaisquer agentes anticorrosivos (por exemplo, óleos protetivos contra ferrugem).

Após a remoção do agente anticorrosivo, o rolamento deve ser utilizado imediatamente. Não armazene rolamentos após a remoção do anticorrosivo, pois a ferrugem pode se desenvolver facilmente.

Métodos de Montagem

Os rolamentos podem ser montados de diversas maneiras, dependendo do ajuste e do tipo/tamanho do rolamento.

Tabela de diferentes métodos de montagem. Furos cilíndricos podem usar ajustes intermediários ou de interferência, com vários métodos de montagem disponíveis com base no tamanho. Rolamentos podem ser instalados diretamente ou em buchas em furos cônicos.

Advertências

Não utilize chamas abertas próximo aos rolamentos.
Using flames near a bearing can cause damage or injury.
Não golpeie os rolamentos diretamente.
直接たたかない

Evite desalinhamento.

Não monte o rolamento sobre uma superfície inclinada do furo do alojamento.
Confirm that the bearing housing bore surface is even so that the rolling elements maintain the correct contact angle.
Não incline o anel interno durante a montagem.
Inserting the inner ring at an angle can cause damage.

Precauções de Montagem (Ajustes por Prensagem)

Seções transversais 2D da maneira correta de fazer o encaixe por pressão de um anel interno. Colocar uma ferramenta apenas no anel externo pode danificar a superfície da pista de rolamento do anel interno. Usar uma ferramenta no anel interno ou com uma placa de apoio nos anéis simultaneamente evita danos.

Ajustes por Dilatação Térmica (Montagem a Quente)

A hot plate with bearing elevated above the hot surface.

 

1. Placa Aquecedora (Hot Plate)
Não coloque o rolamento diretamente sobre a placa.

No aquecimento em banho de óleo, o rolamento é colocado sobre uma tela elevada em um reservatório de óleo. O reservatório é cercado por água que é aquecida a 100°C para que o óleo atinja 90-95°C.

2. Banho de Óleo (Oil Bath)
Não coloque o rolamento no fundo do tanque.

Bearing heaters provide safe and controlled heating using induction.

3. Aquecedor de Rolamentos (Bearing Heater)

Always protect the hands with gloves when performing shrink fits.

Mantenha o rolamento firmemente na posição por 5 a 10 segundos, enquanto o calor se dissipa, para garantir que não exista folga entre o rolamento e o ressalto do eixo durante a contração
(adote medidas adequadas para evitar queimaduras).

Ao aquecer rolamentos vedados, não os mantenha em altas temperaturas por períodos prolongados.

Observe que a graxa se deteriora rapidamente sob altas temperaturas.

Aquecimento em Tanque de Óleo

No aquecimento de tanques de óleo, o rolamento fica completamente submerso em óleo a até 120°C. A temperatura do óleo é medida com um termômetro, e uma tela de arame ou gancho impede que o rolamento entre em contato com o tanque.
  • É difícil montar rolamentos de grande porte por prensagem devido à elevada força necessária.
    Por esse motivo, rolamentos grandes geralmente utilizam montagem por dilatação térmica (shrink fit). Após o rolamento ser aquecido em óleo e expandir, ele é montado no eixo, onde esfria e se contrai.
  • Esse método não aplica força excessiva ao rolamento e permite uma montagem rápida e segura.
  • Ao realizar a montagem por dilatação térmica, observe as seguintes precauções:
  • Não aqueça os rolamentos acima de 120 °C por longos períodos.
  • Para evitar aquecimento localizado, coloque o rolamento sobre um suporte de malha metálica ou pendure‑o em um gancho, de modo que não toque diretamente o fundo do tanque de óleo.
  • Aqueça o rolamento a uma temperatura suficientemente alta para evitar dificuldades de montagem causadas pelo resfriamento do anel interno durante a instalação.
  • Após a montagem, o rolamento também se contrairá no sentido axial (largura) à medida que esfria. Utilize um método adequado, como uma porca de eixo, para manter o rolamento firmemente posicionado e evitar o surgimento de folga entre o anel interno e o ressalto do eixo.

Aquecedores por Indução

Além dos métodos baseados em óleo, aquecedores de rolamentos por indução eletromagnética são amplamente utilizados para o aquecimento de rolamentos.

  • Os aquecedores de rolamentos utilizam uma bobina para gerar uma corrente induzida, que produz calor no próprio rolamento devido à sua resistência elétrica.
  • Esses aquecedores proporcionam aquecimento uniforme em curto período de tempo, sem o uso de chamas ou óleo, tornando o processo de montagem por dilatação térmica (shrink fit) mais eficiente e limpo.
  • O uso de um aquecedor por indução dedicado para a montagem e desmontagem de anéis internos é especialmente vantajoso quando esse tipo de operação é realizada com frequência relativamente alta, como no caso de rolamentos de rolos dos colos de cilindros de laminação e eixos ferroviários.
NSK bearing heaters use induction for safe, clean, and efficient heatings.

Aquecedor de rolamentos

NSK bearing heaters use induction for safe, clean, and efficient heatings.

Aquecedor por indução

Temperaturas de Montagem por Dilatação Térmica para Rolamentos Rígidos de Esferas

Tabela de temperaturas permitidas para rolamentos rígidos de esferas. Os tipos com blindagens e vedações têm temperaturas máximas de operação mais baixas e só podem suportar temperaturas de montagem por contração de 120C por tempo limitado.

*As temperaturas acima são diretrizes para rolamentos padrão. Sempre que possível, mantenha os rolamentos abaixo da temperatura máxima de operação, mesmo durante a montagem.

Ajustes por Resfriamento

Pool of dry ice for cool fitting.
Workers performing a cool (freeze) fit after material is cooled and shrinks.

Dispositivos e Ferramentas para Montagem

Uma linha de ferramentas manuais de montagem (chave inglesa, chave de fenda, martelo, cinzel e martelo de plástico.)
Um dispositivo portátil de aquecimento de rolamentos fabricado pela NSK.
Uma chave inglesa de formato especial com um anel fechado com dois entalhes em uma extremidade.
Extrator de três garras e dispositivos de pressão usados para montagem.
Um aquecedor de imersão (aquecedor de imersão).
Uma prensa hidráulica acoplada a uma bomba de injeção de óleo.

Equipamentos de Medição para Montagem

Placa de superfície
Um medidor de folga aberto.
Um conjunto de paquímetros.
Um micrômetro externo com suas faces de medição afastadas.
Vários micrômetros internos de diferentes comprimentos.
Um medidor de temperatura indicando 20.0C.
Calibrador cônico
Seção transversal 2D e perfil do calibre cônico de barra seno em um eixo.

Outras Montagens de Rolamentos

Montagem de Rolamentos com Furo Cônico
1. Rolamentos com Furo Cônico

Os anéis internos de rolamentos com furo cônico podem ser montados diretamente em eixos cônicos ou em eixos cilíndricos, utilizando‑se buchas de fixação (adapter sleeves) ou buchas de desmontagem (withdrawal sleeves).

Using an adaptor allows for easy mounting of tapered bearings on tapered bores.

Montagem com bucha de fixação

Using a withdrawal sleeve allows for tapered bearing mounted on tapered bores to be easily removed by turning specialized bolts..

Montagem com bucha de desmontagem

2. Rolamentos Autocompensadores de Rolos de Grande Porte

Rolamentos autocompensadores de rolos de grande porte frequentemente utilizam pressão hidráulica para facilitar a montagem. A montagem pode ser realizada com o uso de uma bucha e uma porca hidráulica ou por um método no qual furos de óleo usinados na bucha são utilizados para fornecer óleo pressurizado às superfícies de montagem, permitindo que a bucha seja deslocada para a posição correta por meio de parafusos de montagem.

Using a hydraulic nut allows for easier mounting of SRBs.

Montagem com porca hidráulica

Some SRBs use a special hydraulic sleeve for easier mounting.

Montagem hidráulica com bucha especial

Considerações Após a Montagem

Tenha atenção redobrada ao montar rolamentos de diferentes fabricantes.

Rolamentos padrão especificados pelas normas ISO/JIS possuem dimensões padronizadas para o diâmetro do furo (d), o diâmetro externo (D), a largura (B), entre outras. No entanto, outras especificações — como o tamanho dos elementos rolantes, o número de elementos rolantes, etc. — podem variar entre fabricantes.

Especialmente ao utilizar furos cônicos ou eixos cônicos, a folga residual (folga após a montagem) ou a quantidade de pré‑carga pode ser diferente, mesmo quando se utiliza o mesmo método de montagem.

Ao trocar de fabricante, recomenda‑se verificar o torque e a folga após a montagem.

2D cross-section of ACBB with dimensional symbols. D refers to the outside diameter, d to the bore diameter, r to chamfers, and B to the ring width.

Rolamento rígido de esferas (rolamento de esferas de contato angular)

2D cross-section of CRB with dimensional symbols. D refers to the outside diameter, d to the bore dimeter, r and r1 to chamfers, and B to the ring width.

Rolamento de rolos cilíndricos

2D cross-section of TRB with dimensional symbols. D refers to the outside diameter, d to the bore diameter, r to chamfers, B to the inner ring width., C to the outer ring width, and T to the total width.

Rolamento de rolos cônicos

2D cross-section of dimensional symbols for SRB with cylindrical bore. D refers to the outside diameter, d to the bore diameter, r to chamfers, and B to the total ring width.

Rolamento autocompensadores de rolos
(furo cilíndrico)

2D cross-section of dimensional symbols for SRB with tapered bore. D refers to the outside diameter, d to the bore diameter, r to chamfers, and B to the total ring width.

Rolamento autocompensadores de rolos
(furo cônico)

Teste de Funcionamento


Após a montagem dos rolamentos, realize um teste de funcionamento para verificar se a montagem foi concluída corretamente.

Caso sejam identificadas quaisquer anomalias durante o teste de funcionamento, interrompa a operação imediatamente e inspecione o equipamento.

Tipo de EquipamentoMétodo de OperaçãoPossíveis Problemas
Equipamentos de Pequeno PorteOperação manual (girar à mão)
Se não houver anormalidades, prosseguir com a operação motorizada.
  • Travamento (corpo estranho, defeitos, interferências)
  • Torque rotacional irregular (montagem inadequada)
  • Torque excessivo (folga insuficiente, erros de montagem)
Operação motorizada
Iniciar em baixa velocidade, sem carga, e aumentar gradualmente até as condições especificadas de operação nominal.
  • Ruído anormal
  • Alteração na temperatura do mancal
  • Vazamento ou descoloração do lubrificante
Equipamentos de Grande Porte

Operação motorizada breve (teste inicial)
Após ligar a máquina sem carga, desligar imediatamente a alimentação elétrica e permitir que a máquina desacelere até parar completamente.

Se não houver anormalidades, iniciar a operação motorizada normal.

  • Vibração, ruído, etc.
Operação motorizada
Seguir o mesmo procedimento descrito para equipamentos de pequeno porte.		(Ver acima)

Manutenção e Inspeção

A manutenção e as inspeções ajudam a manter os rolamentos em boas condições, garantindo que ofereçam desempenho excelente pelo maior tempo possível.

Benefícios principais:

  • Prevenção de falhas
  • Melhoria da confiabilidade operacional
  • Aumento da produtividade
  • Melhoria da economia operacional

O monitoramento preditivo para identificar sinais de falha dos rolamentos durante a operação é fundamental para manter a disponibilidade dos equipamentos e garantir que as máquinas operem de forma contínua e eficiente.