Por que os rolamentos do fuso de moagem escorregam e como evitá-los

Nas máquinas de retificação de precisão, o sistema de rolamentos do fuso desempenha um papel fundamental. Ele suporta alta precisão rotacional, reduz o atrito e mantém o desempenho em condições exigentes. Quando um rolamento desliza, pode levar à vibração, acabamento superficial ruim, desgaste acelerado e até mesmo falha completa do fuso.

Compreender as causas raízes — e como evitá-las — é essencial para melhorar o tempo de atividade, reduzir os custos de manutenção e garantir uma qualidade de usinagem consistente.

O que é deslizamento do rolamento?

Deslizamento do rolamento não significa que todo o rolamento gira na carcaça. Em vez disso, refere-se a deslizamento entre os elementos rolantes (esferas ou rolos) e as pistas em vez de um movimento de rolamento suave.

Isso normalmente ocorre sob:

• Rotação em alta velocidade
• Carga radial leve
• Pré-carga insuficiente

Sob essas condições, os elementos rolantes podem perder contato com a pista e, em seguida, se reconectar repentinamente. Esse micro-movimento repetido causa desgaste por atrito, pitting na superfície, aumento do calor e eventual quebra do rolamento.

É um problema comum em rolamentos de contato angular usados em fusos de retificação.

Principais causas de deslizamento do rolamento 

1. Usando rolamentos de baixa precisão ou inadequados

Uma das causas raízes mais comuns é selecionar rolamentos que não são projetados para aplicações de retificação em alta velocidade. Rolamentos com graus de precisão baixos (por exemplo, abaixo de P5) geralmente têm:

• Controle dimensional ruim
• Folga interna inconsistente
• Menor qualidade do material e resistência à fadiga

Essas limitações os tornam propensos à deformação e instabilidade em altas velocidades, aumentando a probabilidade de deslizamento.

Solução: Use rolamentos de contato angular de precisão P5 ou P4. Para fusos de velocidade muito alta (acima de 15.000 RPM), considere rolamentos cerâmicos híbridos para reduzir as forças centrífugas e a geração de calor.

2. Ajustes incorretos do eixo e da carcaça

Mesmo um rolamento de alta qualidade falhará prematuramente se o ajuste no eixo ou na carcaça estiver incorreto.

• Ajuste frouxo do anel interno: Em alta velocidade, o anel interno se expande devido à força centrífuga e à temperatura de operação. Se a interferência inicial for muito pequena, ela se transforma em folga — permitindo que o anel interno gire no eixo ("creep do anel interno").
• Ajuste frouxo do anel externo: Se o furo da carcaça for superdimensionado, o anel externo pode girar, especialmente quando a expansão térmica ocorre durante a operação.

Solução:

• Use tolerância k5 ou m5 para eixos (ajuste de interferência)
• Use tolerância H7 para carcaças
• Leve em consideração a expansão térmica em operação contínua
• Considere um projeto de eixo fixo-livre para gerenciar o crescimento axial

3. Pré-carga inadequada ou perdida

Os rolamentos de contato angular dependem da pré-carga para eliminar a folga axial e aumentar a rigidez do sistema. Sem a pré-carga adequada:

• Os elementos rolantes perdem contato consistente
• A vibração aumenta
• O risco de deslizamento aumenta significativamente

Problemas comuns incluem:

• Porca de travamento não apertada de acordo com as especificações
• Arruela de travamento danificada ou ausente
• Emparelhamento incorreto (costas com costas vs. face a face)
• Perda de pré-carga devido a efeitos térmicos ou relaxamento mecânico

Solução:

• Aplique a pré-carga correta usando espaçadores de precisão ou mecanismos de mola
• Use conjuntos de rolamentos duplex combinados
• Inspecione regularmente os componentes de travamento durante a manutenção

4. Lubrificação inadequada

A graxa serve mais do que apenas reduzir o atrito — ela forma uma película protetora de óleo que separa as superfícies metálicas. Se essa película se romper, o contato metal-metal ocorre, acelerando o desgaste e o calor.

Problemas comuns de lubrificação:

• Usando graxa de uso geral em vez de graxa para fusos de alta velocidade
• Excesso de graxa → agitação, superaquecimento
• Pouca graxa ou graxa velha → funcionamento a seco
• Contaminação por líquido de arrefecimento ou poeira

Solução:

• Use graxa sintética de alta velocidade (por exemplo, poliureia ou base de lítio complexa)
• Preencha apenas 1/3 a 1/2 do espaço livre dentro do rolamento
• Lubrifique novamente a cada 500–1.000 horas, dependendo da velocidade e da temperatura de operação
• Para uso contínuo em alta velocidade, considere a lubrificação óleo-ar (névoa de óleo)

5. Problemas de projeto e montagem do sistema do fuso

Mesmo com rolamentos de alta qualidade, falhas no nível do sistema podem causar carregamento desigual e deslizamento localizado:

• Eixo do fuso torto ou desequilibrado
• Estrutura da carcaça fraca
• Desalinhamento entre os assentos dos rolamentos
• Tensão residual da montagem inadequada

Isso leva à distribuição desigual da carga — alguns elementos rolantes carregam carga excessiva, enquanto outros são subcarregados, aumentando o risco de deslizamento.

Solução:

• Garantir alta rigidez no projeto do fuso e da carcaça
• Realizar balanceamento dinâmico
• Manter o alinhamento preciso durante a montagem
• Evitar a distorção das forças de fixação ou montagem

6. Efeitos da expansão térmica

A operação em alta velocidade gera calor a partir do atrito e da entrada do motor. À medida que a temperatura aumenta:

• O eixo se expande → reduz a interferência com o anel interno
• A carcaça se expande → afrouxa o ajuste do anel externo

Se o crescimento térmico não for considerado durante a montagem, o deslizamento pode se desenvolver após 20–30 minutos de operação.

Solução:

• Projetar para expansão térmica (por exemplo, permitir flutuação axial em uma extremidade)
• Usar materiais com coeficientes de expansão térmica correspondentes
• Adicionar canais de resfriamento ou resfriamento a ar/óleo forçado onde necessário

Como evitar o deslizamento do rolamento – Tabela de resumo

Considerações finais: o deslizamento é uma questão sistêmica

O deslizamento do rolamento raramente é causado por um único fator. Geralmente resulta de uma combinação de seleção ruim, ajuste incorreto, pré-carga perdida ou lubrificação inadequada — muitas vezes agravando-se com o tempo.

Para evitar efetivamente:

• Comece com rolamentos projetados com precisão, adequados para aplicações de alta velocidade
• Siga procedimentos de instalação rigorosos
• Monitore a saúde da máquina continuamente
• Implemente a manutenção preventiva

Apenas uma abordagem completa, em nível de sistema, garante a confiabilidade do fuso a longo prazo e o desempenho consistente da retificação.

Beining Technology – Rolamentos de precisão para aplicações exigentes
A Beining Technology é especializada no projeto e fabricação de rolamentos de fuso de alta precisão para retificadoras CNC, retificadoras cilíndricas internas e externas e fusos elétricos de alta velocidade. Com foco em rolamentos de contato angular de grau P4 e P2, a Beining Technology oferece soluções confiáveis e de alto desempenho para aplicações industriais críticas.

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