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O guia definitivo para instalação e remoção de rolamentos
Instalação e remoção de rolamentos é uma habilidade importante que requer equipamentos, procedimentos e conhecimentos corretos. Para garantir a operação estável do sistema de rolamentos e atingir a vida útil esperada, os rolamentos precisam ser instalados corretamente. Se a instalação estiver incorreta, os rolamentos serão danificados prematuramente, o que pode afetar a experiência da máquina, aumentar o ruído e o calor ou fazer com que a máquina desligue e cause danos materiais. , causando riscos à saúde dos usuários. Este blog tem como objetivo apresentar alguns pontos e técnicas importantes para instalação e remoção de rolamentos.
Antes de instalar o rolamento, existem procedimentos como limpeza, secagem e teste de operação (selagem com graxa). A operação deve ser realizada observando vários cuidados. Além disso, como os rolamentos vedados contêm graxa em seu interior, eles não devem ser limpos e secos. Use um pano de algodão limpo para limpar o óleo antiferrugem externo antes de prosseguir com a instalação.
Rolamentos limpos
Antes de iniciar a instalação, certifique-se de que a caixa do rolamento e o eixo estejam limpos e sem rebarbas. Depois de mergulhar os rolamentos em solventes altamente voláteis, como querosene refinado e naftesol, e girá-los manualmente, use gasolina, etanol, etc. para remover o querosene refinado, etc. limpeza do ar. Rolamentos que utilizam lubrificação com óleo podem ser instalados e operados diretamente, mas é recomendado aplicar óleo lubrificante ou óleo de baixa viscosidade após a instalação antes de trabalhar.
Seque os rolamentos
Ao usar lubrificação com graxa, para evitar que a graxa escorra, o rolamento precisa estar totalmente seco. Além disso, a graxa deve ser selada imediatamente após a secagem. A secagem pode ser feita com ar quente (preste atenção à limpeza do ar) ou em banho de temperatura constante.
Graxa encapsulada.
Depois de selar a graxa, gire a parte rolante com a mão para cobrir completamente a graxa. Os rolamentos de esferas podem usar uma seringa para colocar quantidades iguais de graxa entre as esferas. Quando houver uma gaiola guia de anel de pista, recomenda-se usar uma pequena ferramenta como uma espátula para aplicá-la na superfície guia da gaiola. Quando a superfície de rolamento do anel interno não pode ser vedada devido ao espaço estreito do anel interno, a superfície de rolamento do anel externo é vedada. Neste momento, tente girar manualmente para permitir que a graxa penetre no anel interno. Ao aplicar graxa na superfície do diâmetro externo (superfície do diâmetro interno) de um rolamento de rolos, gire o rolo com as pontas dos dedos para permitir que a graxa penetre no anel interno (anel externo).
Teste os rolamentos
1. Lubrificação por óleo gás e névoa de óleo. Na lubrificação a óleo, a temperatura do rolamento atinge um estado estável em um curto período de tempo antes de atingir o valor máximo, portanto o teste é relativamente simples. Recomenda-se manter a velocidade em 2000-3000 rpm por cerca de 30 minutos e aumentá-la gradativamente até a velocidade de trabalho. Porém, quando o dmn (diâmetro central do elemento rolante * velocidade de rotação) ultrapassa a faixa de 1 milhão de vezes, para garantir a segurança, a velocidade deve ser aumentada em unidades de 1000-2000 rotações por minuto.
2. Lubrificação com graxa. Na lubrificação com graxa, um teste é muito importante para estabilizar o aumento de temperatura. Durante a operação experimental, após o aumento da velocidade de rotação, a temperatura aumenta rapidamente. Depois de atingir o valor de pico, a temperatura se estabilizará lentamente. Leva algum tempo para alcançar a estabilidade.
3. Rolamentos de esferas. Recomenda-se usar 1000-2000 rpm como unidade e aumentar a velocidade após a estabilização da temperatura. Quando dmn (diâmetro central do elemento rolante * velocidade de rotação) excede a faixa de 400,000 vezes, por razões de segurança, a velocidade deve ser aumentada em 500-1000 rotações por minuto.
4. Rolamentos de rolos. Em comparação com os rolamentos de esferas, os rolamentos de rolos têm um pico de temperatura mais longo durante o comissionamento e um tempo mais longo para atingir uma temperatura estável. Além disso, como a temperatura pode subir devido à reentrada de graxa e a mudança de temperatura pode não ser estável, o motor deve funcionar na velocidade máxima por um longo período. Recomenda-se usar 500-1000 rpm como unidade e, em seguida, aumentar a velocidade depois que a temperatura atingir um nível estável. Quando dmn (diâmetro central do elemento rolante * velocidade de rotação) ultrapassa a faixa de 300,000 vezes, por questões de segurança, a velocidade deve ser aumentada em unidades de 300 rpm.
Instalação de rolamento
A instalação do rolamento afetará a precisão, a vida útil e o desempenho. Portanto, estude a fundo a instalação dos rolamentos, ou seja, opere de acordo com as normas operacionais incluindo os itens a seguir. Para rolamentos que foram lubrificados com graxa e possuem vedações de óleo ou tampas contra poeira em ambos os lados, o rolamento do anel de vedação não precisa ser limpo antes da instalação. A instalação do rolamento deve ser baseada na estrutura do rolamento, no tamanho e nas propriedades correspondentes dos componentes do rolamento. A instalação de rolamentos geralmente usa os seguintes métodos:
Instalação de rolamento press-fit
Quando o anel interno do rolamento tem um ajuste apertado com o eixo e o anel externo tem um ajuste solto com o furo da sede do rolamento, uma prensa pode ser usada para pressionar o rolamento primeiro no eixo e depois no eixo e no rolamento são instalados no furo do assento do rolamento. Na face final do anel interno do rolamento, coloque uma bucha de montagem (cobre ou aço macio) feita de material metálico macio. O diâmetro interno da bucha de montagem deve ser ligeiramente maior que o diâmetro do munhão e o diâmetro externo deve ser ligeiramente menor que a nervura do anel interno do rolamento. Pressionado na gaiola. Quando o anel externo do rolamento e o orifício da sede do rolamento estão bem ajustados, e o anel interno e o eixo estão frouxamente combinados, o rolamento pode ser pressionado primeiro no orifício da sede do rolamento. Neste momento, o diâmetro externo da luva de montagem deve ser ligeiramente menor que o diâmetro do orifício da sede. Se o anel do rolamento estiver bem ajustado ao eixo e ao orifício da sede, o anel interno e o anel externo de instalação deverão ser pressionados no eixo e ao orifício da sede ao mesmo tempo. A estrutura da carcaça de montagem deve ser capaz de pressionar simultaneamente as faces finais do anel interno e do anel externo do rolamento.
Instalação de aquecimento
Um método de instalação que utiliza uma fonte de calor controlada, como uma pistola de ar quente ou um aquecedor por indução, para aquecer o rolamento ou o alojamento, usando o princípio da expansão térmica para converter um ajuste apertado em um ajuste frouxo. É um método de instalação comum e que economiza trabalho. Antes da instalação a quente, coloque o rolamento ou anel de rolamento separável no tanque de óleo e aqueça-o uniformemente a 80-100°C, depois retire-o do óleo e instale-o no eixo o mais rápido possível. Para evitar que a face da extremidade do anel interno e o ressalto do eixo não se encaixem firmemente após o resfriamento, após o resfriamento do rolamento, ele pode ser apertado axialmente. Quando o anel externo do rolamento está firmemente ajustado ao assento do rolamento de metal leve, o método de ajuste a quente para aquecer o assento do rolamento pode evitar arranhões na superfície de contato. Ao usar um tanque de óleo para aquecer um rolamento, deve haver uma grade a uma certa distância do fundo do tanque, ou um gancho é usado para pendurar o rolamento. O rolamento não pode ser colocado no fundo do tanque para evitar a entrada de impurezas no rolamento ou aquecimento irregular. Deve haver um termômetro no tanque de óleo. Controle rigorosamente a temperatura do óleo para não exceder 100°C para evitar efeitos de revenimento e reduzir a dureza do ferrolho.
O aquecimento por indução de rolamentos é uma solução simples para montagem de rolamentos em eixos. O aquecimento por indução é um método seguro e sem contato para aquecer com precisão materiais condutores, como rolamentos, buchas e engrenagens. O processo de aquecimento altera as propriedades físicas do metal do rolamento, tornando o material ou a peça mais dura, mais macia ou ligada ao metal. Os aquecedores por indução produzem uma corrente oscilante que aquece rolamentos ou metal quando colocados no campo magnético do dispositivo. As correntes parasitas fazem com que os rolamentos aqueçam e se expandam. Assim que o aquecedor do rolamento de indução atingir a temperatura desejada, é hora de remover o rolamento aquecido usando luvas de segurança e colocá-lo no eixo. À medida que o rolamento esfria, ele encolhe para se ajustar ao eixo. Em geral, os aquecedores por indução de rolamentos são seguros, limpos e simples para substituir rolamentos em um eixo de forma segura, confiável e rápida.
Instalação de rolamentos com furo cônico
Os rolamentos com furos cônicos podem ser instalados diretamente no munhão cônico ou na superfície cônica da bucha de fixação e da bucha de desmontagem. A estanqueidade do ajuste pode ser medida pela redução da folga radial do rolamento. Portanto, deve ser instalado antes da instalação. Meça a folga radial do rolamento. Durante o processo de instalação, a folga deve ser medida frequentemente para atingir a redução de folga necessária. Durante a instalação, geralmente são usadas porcas de travamento para instalação e métodos de instalação de aquecimento também podem ser usados.
Instalação de rolamentos axiais
O ajuste geral do rolamento de pressão e o eixo é geralmente um ajuste de transição, e o ajuste entre o anel da sede e o orifício da sede do rolamento é geralmente um ajuste com folga. Portanto, este tipo de rolamento é mais fácil de instalar. O eixo central do rolamento axial bidirecional deve ser fixado no eixo para evitar movimento relativo. Gire no eixo. De modo geral, o método de instalação dos rolamentos é que o eixo gira, de modo que o ajuste entre o anel interno e o eixo é um ajuste superveniente, e o ajuste entre o anel externo do rolamento e a câmara do rolamento é um ajuste com folga.
Remoção de rolamento
Na troca de rolamentos, o primeiro passo é retirar o rolamento com defeito, sua melhor opção é usar um extrator e prensar. Usar um extrator para puxar com segurança o rolamento para fora da pista externa minimiza danos ao eixo e ao alojamento e economiza tempo. Além do extrator, também pode ser utilizado um separador para desmontar o rolamento. O separador é projetado com duas placas colocadas atrás do rolamento. O rolamento é puxado pela força na placa. Se um rolamento pesado precisar ser desmontado, o separador poderá usar pressão hidráulica. O cilindro auxiliar fornece energia. Não é recomendado usar o rolamento removido novamente, mas é necessário inspecionar cuidadosamente o rolamento removido para determinar a causa da falha do rolamento e resumir a experiência para proteger o rolamento ao usá-lo no futuro. Alguns danos nos rolamentos são invisíveis a olho nu e podem exigir ferramentas de análise avançadas para determinar a causa da falha. Os rolamentos removidos podem ser reenviados ao fabricante, que irá limpar, inspecionar, medir e reafiar os rolamentos. Se atenderem às condições de reutilização após a inspeção, poderão ser reutilizados. Isso pode economizar muito dinheiro ao lidar com rolamentos grandes e caros.
Interferência do anel interno do rolamento e folga do anel externo
Quando as dimensões do suporte são projetadas corretamente, os rolamentos com folga podem ser removidos com a orientação alinhada, desde que não estejam deformados ou enferrujados devido ao uso excessivo e presos nas peças correspondentes. A desmontagem razoável de rolamentos sob condições de ajuste interferente é o núcleo da tecnologia de desmontagem de rolamentos. O ajuste interferente do rolamento é dividido em interferência do anel interno e interferência do anel externo. A seguir apresentaremos essas duas situações separadamente.
Eixo cilíndrico
A desmontagem adequada do rolamento requer o uso de ferramentas. Para rolamentos de tamanho pequeno, a ferramenta convencional é um extrator. Os extratores são divididos em dois tipos: duas garras e três garras, e são divididos em roscados e hidráulicos. O puxador de linha é uma ferramenta relativamente tradicional. Sua operação consiste em alinhar o parafuso central com o furo central do eixo, aplicar uma pequena quantidade de graxa no furo central do eixo, prender o gancho na face final do anel interno do rolamento e usar uma chave para torcer o haste central. O rolamento pode ser retirado. O extrator hidráulico utiliza um dispositivo hidráulico em vez da linha. Quando pressurizado, o pistão central continua a se estender e o rolamento será continuamente puxado para fora. É mais rápido que o extrator de linha tradicional e o dispositivo hidráulico pode recuar rapidamente. Em alguns projetos, a distância entre a face final do anel interno do rolamento e outros componentes é pequena e não há espaço operacional para as garras de um extrator tradicional. Neste caso, pode-se utilizar uma tala de duas peças (conforme mostrado abaixo), selecionar uma tala de tamanho adequado e desmontá-la separadamente. pressão. Partes do compensado podem ser mais finas para penetrar em espaços estreitos.
Quando o tamanho do rolamento aumenta, a força necessária para desmontá-lo também aumenta, e o extrator geral não pode ser usado e ferramentas especiais precisam ser projetadas para desmontagem. A força mínima necessária para a desmontagem pode ser estimada com base na força de instalação necessária para que o rolamento supere o ajuste interferente. O Fórmula de cálculo é como se segue:
F=0.5 *π *u*W*δ* E*(1-(d/d0)2)
F = Força (N)
μ = coeficiente de atrito entre o anel interno e o eixo, geralmente em torno de 0.2
W = largura do anel interno (m)
δ = ajuste de interferência (m)
E = módulo de Young 2.07×1011 (Pa)
d = diâmetro interno do rolamento (mm)
d0=diâmetro médio da pista externa do anel interno (mm)
π = 3.14
Quando a força de desmontagem é tão grande que não pode ser desmontada por métodos comuns, e a força de desmontagem gerada por métodos convencionais pode danificar o rolamento, geralmente é projetado um orifício de óleo na extremidade do eixo. O furo de óleo se estende até a posição do rolamento e então penetra radialmente na superfície do eixo. Uma ranhura anular é adicionada e uma bomba hidráulica é usada para pressurizar a extremidade do eixo para expandir o anel interno durante a desmontagem, reduzindo a força de desmontagem.
Quando o tamanho do rolamento é muito grande e a simples tração não pode ser desmontada, o método de desmontagem por aquecimento precisa ser usado. Ferramentas completas precisam ser preparadas antes da operação, como macacos, medidores de altura, espalhadores, etc. O método de aquecimento e desmontagem consiste em enrolar diretamente a bobina na pista do anel interno para aquecê-la e expandi-la, de modo que o rolamento pode ser facilmente desmontado. O mesmo método de aquecimento também se aplica a rolamentos cilíndricos com rolos separáveis. Este método permite que o rolamento seja desmontado sem danos.
Eixo cônico
Como as áreas das duas faces finais do anel interno de um rolamento cônico são significativamente diferentes, a face final grande do anel interno do rolamento geralmente é aquecida para desmontagem. Use um aquecedor de indução de média frequência de bobina flexível para aquecer rapidamente o anel interno do rolamento para criar uma diferença de temperatura suficiente com o eixo, desmontando assim o anel interno do rolamento. Como os rolamentos cônicos são usados em pares, após a remoção de um anel interno, o outro anel interno será inevitavelmente exposto ao calor. Se o anel interno do rolamento for colocado em uma posição onde a grande superfície da extremidade não possa ser aquecida, a gaiola precisará ser destruída, os rolos removidos, o corpo do anel interno exposto e a bobina colocada diretamente na pista para aquecimento.
A temperatura de aquecimento do aquecedor deve ser ajustada para não exceder 120 graus Celsius, porque a desmontagem do rolamento requer uma rápida diferença de temperatura e processo de operação, não temperatura. Se a temperatura ambiente for muito alta ou a interferência for muito grande e a diferença de temperatura for insuficiente, o gelo seco (dióxido de carbono sólido) pode ser usado como meio auxiliar. O gelo seco pode ser colocado na parede interna do eixo oco para reduzir rapidamente a temperatura do eixo (geralmente para peças de grande porte), aumentando assim a diferença de temperatura. Para a desmontagem de rolamentos com furo cônico, não remova completamente a porca de fixação ou mecanismo na extremidade do eixo antes da desmontagem. Apenas afrouxe-o para evitar acidentes de queda.
A desmontagem de eixos cônicos de grande porte requer o uso de furos de óleo de desmontagem. Tomando como exemplo o rolamento cônico de quatro carreiras TQIT do laminador com furo cônico, o anel interno do rolamento é dividido em três partes, dois anéis internos de uma carreira e um anel interno duplo no meio. Existem três furos de óleo na extremidade do rolo, correspondendo às marcas 1, 2,3, onde 1 corresponde ao anel interno mais externo, 2 corresponde ao anel interno duplo no meio e 3 corresponde ao anel interno mais interno com o maior diâmetro. Ao desmontar, desmonte na sequência dos números de série e pressurize os orifícios 1, 2 e 3, respectivamente. Depois de tudo concluído, quando o rolamento puder ser levantado durante a condução, remova o anel da dobradiça na extremidade do eixo e o rolamento será desmontado.
Removendo os rolamentos no diâmetro do eixo cilíndrico
Ao desmontar rolamentos menores, o anel do rolamento pode ser removido do eixo batendo suavemente na lateral do anel do rolamento com um punção adequado ou, melhor ainda, usando um extrator mecânico (Figura 1). A aderência deve ser aplicada ao anel interno ou aos componentes adjacentes. O processo de desmontagem pode ser simplificado se o ressalto do eixo e o ressalto do furo da caixa forem fornecidos com ranhuras para acomodar a aderência do extrator. Além disso, alguns furos roscados são usinados nos ressaltos do furo para facilitar que os parafusos empurrem os rolamentos para fora (Figura 2). Rolamentos grandes e médios geralmente exigem força maior do que as máquinas-ferramentas podem fornecer. Portanto, recomenda-se a utilização de ferramentas hidráulicas ou métodos de injeção de óleo, ou ambos juntos. Isso significa que o eixo precisa ser projetado com furos e ranhuras para óleo (Figura 3).
Desmontagem a Frio
Figura 1
Figura 2
Figura 3
Desmontagem a quente
Ao desmontar o anel interno de rolamentos de rolos de agulhas ou rolamentos de rolos cilíndricos NU, NJ e NUP, o método de desmontagem térmica é adequado. Duas ferramentas de aquecimento comumente usadas: anéis de aquecimento e aquecedores por indução ajustáveis. Os anéis aquecidos são normalmente usados para instalar e desmontar os anéis internos de rolamentos pequenos e médios do mesmo tamanho. O anel de aquecimento é feito de liga leve. O anel de aquecimento tem fenda radial e está equipado com uma alça eletricamente isolada (Fig. 4). Se anéis internos de diâmetros diferentes forem desmontados com frequência, recomenda-se usar um aquecedor por indução ajustável. Esses aquecedores (Figura 5) aquecem rapidamente o anel interno sem aquecer o eixo. Ao desmontar os anéis internos de rolamentos de rolos cilíndricos grandes, alguns aquecedores de indução fixos especiais podem ser usados.
Figura 4
Figura 5
Figura 6
Remoção de rolamentos montados em diâmetros de eixo cônicos
Rolamentos pequenos podem ser removidos usando um extrator mecânico ou hidráulico para puxar o anel interno. Alguns extratores estão equipados com braços acionados por mola. Usar este design autocentrante do extrator pode simplificar o procedimento e evitar danos ao munhão. Caso a garra extratora não possa ser utilizada no anel interno, o rolamento deverá ser removido através do anel externo ou utilizando um extrator combinado com uma lâmina extratora (Figura 6). Ao utilizar o método de injeção de óleo, a desmontagem de rolamentos de médio e grande porte será mais segura e simples. Este método injeta óleo hidráulico entre duas superfícies cônicas de contato através de orifícios e ranhuras de óleo sob alta pressão. O atrito entre as duas superfícies é bastante reduzido e cria uma força axial que separa o diâmetro do rolamento e do eixo.
Remova o rolamento da bucha adaptadora
Para rolamentos pequenos instalados em eixos retos com buchas de fixação, você pode usar um martelo para bater uniformemente o pequeno bloco de aço na face final do anel interno do rolamento para desmontá-lo (Figura 7). Antes disso, a porca de travamento da bucha adaptadora precisa ser afrouxada várias voltas. Para rolamentos pequenos instalados em buchas de fixação com eixos escalonados, eles podem ser desmontados usando um martelo para bater na face da extremidade pequena da contraporca da bucha de fixação através de uma bucha especial (Figura 8). Antes disso, a porca de travamento da bucha adaptadora precisa ser afrouxada várias voltas. Para rolamentos montados em buchas de fixação com eixos escalonados, o uso de porcas hidráulicas pode facilitar a remoção do rolamento. Para isso, deve ser instalado um dispositivo de parada adequado próximo ao pistão da porca hidráulica (Figura 9). O método de enchimento de óleo é um método mais simples, mas deve ser usada uma bucha adaptadora com furos e ranhuras para óleo.
Figura 7
Figura 8
Figura 9
Desmonte o rolamento na bucha de desmontagem
Ao desmontar o rolamento na bucha de desmontagem, o dispositivo de travamento (como porca de travamento, placa final, etc.) deve ser removido. Para rolamentos pequenos e médios, podem ser utilizadas porcas de fixação, chaves de gancho ou chaves de impacto para desmontá-los (Figura 10). Para rolamentos de médio e grande porte instalados na bucha de desmontagem, eles podem ser facilmente removidos utilizando porcas hidráulicas. Recomenda-se instalar um dispositivo de parada atrás da porca hidráulica na extremidade do eixo (Fig. 11). Este dispositivo de parada evita que a bucha de desmontagem e a porca hidráulica voem para fora do eixo quando a bucha de desmontagem é subitamente separada da posição correspondente.
Ajuste interferente do anel externo do rolamento
O pré-requisito para desmontar o rolamento quando o anel externo do rolamento tem um ajuste interferente é que o diâmetro do ressalto do anel externo não pode ser menor que o diâmetro de suporte exigido pelo rolamento. O anel externo pode ser desmontado usando o diagrama da ferramenta de desenho mostrado na figura abaixo. Se o diâmetro do ressalto do anel externo de algumas aplicações exigir cobertura completa, as duas opções de projeto a seguir deverão ser consideradas durante a fase de projeto:
• Dois ou três entalhes podem ser reservados no degrau do assento do rolamento para que as garras do extrator tenham um ponto forte para facilitar a desmontagem.
• Projete quatro furos roscados na parte traseira do assento do rolamento para alcançar a face final do rolamento. Eles podem ser selados com bujões em horários normais. Ao desmontar, substitua-os por parafusos longos. Aperte os parafusos longos para empurrar gradualmente o anel externo.
Quando o rolamento é grande ou a interferência é grande, o método de aquecimento por indução de bobina flexível também pode ser usado. A desmontagem é feita através do diâmetro externo da caixa de aquecimento. A superfície externa da caixa deve ser regular e lisa para evitar superaquecimento local. A linha central da caixa deve ser perpendicular ao solo e usar um macaco para auxiliar, se necessário.