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Métodos de montagem de rolamentos

Os rolamentos, por serem componentes mecânicos de alta precisão, demandam cuidados adequados ao serem instalados. Por mais que sejam utilizados rolamentos de alta qualidade, se os procedimentos de montagem não forem corretamente executados o desempenho poderá ser comprometido.

Nos setores industrial e automotivo são aplicados diversos tipos de rolamentos, e consequentemente alguns métodos de instalação.

1. Montagem por interferência

É realizada em rolamentos de furo cilíndrico diretamente sobre um eixo interferente, ou seja, o diâmetro do eixo é sutilmente maior que o furo do rolamento sendo necessária aplicação de uma força de montagem ou diferença de temperatura.

• Montagem por impacto

Esse é um método muito utilizado em rolamento de pequeno porte, onde a interferência entre o eixo e o furo do rolamento é pequena.

Consiste na aplicação de uma força de impacto no anel interno do rolamento com o auxílio de algum dispositivo, que pode ser um tubo, um anel, ou uma maleta de montagem específica para essa finalidade, conforme imagens abaixo:

Figura 1 - Dispositivo tubular e maleta de montagem por impacto

Quando a interferência se dá no alojamento, o dispositivo a ser utilizado deve transferir a carga de impacto pelo anel externo:

Figura 2 - Dispositivo tubular

• · Montagem por prensa

Da mesma maneira que na montagem por impacto, a montagem por prensa é feita através de uma força transferida ao rolamento com o auxílio de um dispositivo. Nesse caso a força é aplicada por uma prensa.

Figura 3 - Montagem por prensa com dispositivo

• Montagem por aquecimento

Rolamentos de médio e grande porte, quando montados por interferência requerem uma grande força de prensagem, dificultando a execução do trabalho de instalação. Em virtude disto, o emprego da dilatação do rolamento por aquecimento é amplamente utilizado. Este método evita a aplicação de qualquer esforço inadequado ao rolamento e, ao mesmo tempo, permite uma instalação bastante rápida.

É importante sempre observar o limite superior de temperatura do rolamento, e não aquecer acima desse limite (a maior parte dos rolamentos é de 120 °C). Após a instalação o rolamento esfria e se contrai, por isso este deve ser pressionado firmemente contra o encosto no eixo, de modo a evitar folga entre o rolamento e o encosto, e consequente desalinhamento.

O aquecimento pode ser feito em banho de óleo aquecido em temperatura controlada conforme imagem abaixo, ou através de um aquecedor por indução eletromagnética, meio muito mais prático e limpo. Nesse caso o aquecimento ocorre através da criação de um campo eletromagnético que induz a circulação de corrente no rolamento, aquecendo-o em decorrência do próprio corpo até uma temperatura predefinida no equipamento. Dessa forma, obtém-se um aquecimento uniforme controlado e em um curto espaço de tempo, tornando o processo mais eficiente e seguro.

Figura 4 - Aquecimento em banho de óleo e aquecedor indutivo

2. Montagem por bucha de fixação

Os rolamentos com furo cônico são diretamente instalados em eixos com assento cônico ou em eixos com assento cilíndrico através de buchas de fixação. Predomina esse tipo de montagem para rolamentos autocompensador de rolos e esferas.

A fixação do rolamento é obtida deslocando-o sobre o cone pelo aperto da porca de montagem. Nesta condição, o seu anel interno se expande, diminuindo consequentemente a folga radial conforme a porca vai sendo apertada.

Figura 5 - Rolamento autocompensador de rolos com bucha cônica

Essa redução de folga deve ser feita de maneira controlada de modo a ajustar a um valor predefinido, e pode ser realizada de algumas maneiras:

• Medindo a folga entre o rolete e a pista externa do rolamento com um calibre de lâminas (para rolamento autocompensador de rolos). O valor é tabelado e varia de acordo com o tamanho do rolamento e classe de folga.

Figura 6 - Representação de utilização do calibre de lâminas

• Medindo o deslocamento axial do rolamento sobre a bucha de montagem ou assento cônico. O valor de descolamento é tabelado e varia de acordo com o tipo, tamanho e classe de folga do rolamento. Esse método pode ser utilizado para rolamentos de esferas ou rolos.

 3. Rolamentos de fixação rápida

Métodos de fixação rápida são predominantemente utilizados em rolamentos da linha pillow block (com anel externo abaulado), e podem ser de três tipos:

• Parafuso

Esse sistema fixa o rolamento ao eixo através do aperto de parafusos no anel interno, conforme imagem abaixo:

Figura 7 - Rolamento com fixação por parafuso

Para que a operação seja realizada adequadamente, o torque de aperto dos parafusos deve ser controlado de acordo com valores predefinidos. O aperto excessivo pode dificultar o giro do rolamento ou causar trincas no anel interno, assim como o aperto insuficiente consegue fazer com que os parafusos se afrouxem em operação causando escorregamento entre o anel interno e o eixo.

               Os códigos mais utilizados para rolamentos com esse tipo de fixação são: Y200, UC200, B200, UCX200.

• Colar excêntrico

Os rolamentos com fixação por colar excêntrico são montados no eixo encaixando o rebaixo excêntrico do colar no anel interno do rolamento. Para fazer o aperto, o colar é girado na direção da rotação e os parafusos apertados para fixação ao eixo.

Se o aperto do colar for à direção oposta à rotação, ao iniciar a operação o colar irá afrouxar e apertar no sentido da rotação. No entanto, se o conjunto estiver submetido a cargas axiais, o eixo pode deslizar no rolamento durante essa operação. Nas aplicações em que a rotação do eixo ocorre em ambos sentidos, é necessário utilizar um eixo com encosto e uma porca de fixação.

Figura 8- Rolamento com fixação por colar excêntrico

Os códigos mais utilizados para rolamentos com esse tipo de fixação são: UG200, UGR200, GRA200, SA200, RA200, RAL200.

• Colar concêntrico

Os rolamentos com fixação por colar de travamento concêntrico são montados ao eixo pelo aperto de dois parafusos, dispostos a 45°, existentes no colar concêntrico.

Figura 9 - Rolamento com fixação por colar concêntrico

Os parafusos devem ser apertados com um torque predefinido em catálogo, pois, o aperto excessivo dos parafusos pode dificultar o giro do rolamento ou causar trincas no anel interno. Ao contrário, se houver o aperto insuficiente, os parafusos podem afrouxar-se durante a operação, causando escorregamento entre o anel interno e o eixo.

Esse é o sistema de fixação que garante maior rigidez ao eixo quando comparado aos demais, e é apropriado para aplicações que operam em rotações mais altas, casos com reversão no sentido de rotação do eixo e paradas e acionamentos súbitos.

Os códigos para esse tipo de fixação são: UC200 T, ER200 T.

Conte conosco para lhe auxiliar com métodos de montagem e especificação de rolamentos. Entre em contato para obter mais informações.

Referências: NSK – Catálogo geral de rolamentos

                     FRM – Catálogo geral de produtos

Elaborado por: Eng.º Guilherme Schmidt – Engenharia de Vendas e Aplicações