Como se calcula a força idealizada de ajuste prensado?

Para o modelo elástico indicado de veio maciço/anel espesso do mesmo material, a pressão de interface é obtida a partir da flexibilidade de Lamé e a força de deslizamento é F = p × π × d × L × μ. O diâmetro externo do anel ajustado deve descrever esse anel em si, não o diâmetro externo total de um rolamento montado.

Que coeficiente de atrito devo usar?

Utilize um coeficiente validado para o par de materiais real, o acabamento superficial, o lubrificante, a velocidade e a pressão de contacto. A força calculada é diretamente proporcional a μ, pelo que uma indicação genérica de «lubrificado» ou «seco» não é suficiente para o dimensionamento da prensa.

O que significa o resultado térmico?

A ferramenta indica apenas o aumento teórico de temperatura δ/(αd) que expande o furo até à interferência diametral indicada. Não inclui folga de montagem nem margem para perdas térmicas. Siga o método de montagem e os limites de temperatura do fabricante do componente ou do rolamento.

A pressão pode danificar o rolamento?

Sim, se a força for aplicada através do anel errado. Ao pressionar um eixo, aplique força SOMENTE no anel interno. Ao pressionar uma carcaça, aplique força SOMENTE no anel externo. Nunca transmita força através de elementos rolantes.

Ferramenta de engenharia gratuita #058

Calculadora de Força de Ajuste por Pressão de Rolamentos

Estime a força axial de deslizamento para um veio maciço idealizado, do mesmo material, e um anel espesso montado por interferência. Esta é uma estimativa pelo modelo de Lamé, não um valor de força de montagem do fabricante do rolamento.

Equações de LaméForça de MontagemPrensagem a frio

Diâmetro nominal d (mm)

Interferência diametral δ (mm, por exemplo, 0,018)

Comprimento de contato (mm, largura do rolamento)

Diâmetro exterior D do anel montado_r (mm, limite material do anel; não o diâmetro exterior do rolamento)

Atrito de deslizamento μ (validado para a interface real)

Módulo de Young E (GPa; mesmo material para o veio e o anel)

Expansão térmica α (μm/(m·K), por exemplo, 11.7)

Predefinições rápidas

Limite do modelo: válido apenas para um ajuste de interferência elástico e uniforme entre um veio maciço e um anel concêntrico de parede espessa, do mesmo material isotrópico, segundo o modelo simplificado de Lamé com extremidades abertas. Anéis de rolamentos reais, veios ocos, materiais diferentes, contactos curtos e geometria não uniforme exigem cálculo do fabricante ou FEA.

Resultados

Força de encaixe por pressão

—

Pressão de interface p

—

Força equivalente em toneladas-força

—

Aumento mínimo teórico de temperatura

—

Pressão de interface (Lamé)

Força de encaixe por pressão

μ — coeficiente de atrito de deslizamento validado para a interface real
δ — interferência diametral (diâmetro exterior do veio − furo do anel)
d — diâmetro nominal da interface
D_r — limite exterior real do material do anel espesso montado, não o diâmetro exterior global do rolamento
E — Módulo de Young partilhado pelo veio e pelo anel nesta equação de caso especial

Alternativa para montagem a quente

ℹ️ O resultado térmico é apenas ΔT_min = δ/(αd), o aumento uniforme de temperatura que expande o furo exatamente pela interferência. Proporciona folga de montagem nula e ignora a perda de calor para o veio. Acrescente uma margem de folga calculada e siga o método de aquecimento e o limite de temperatura permitidos pelo fabricante do componente.

Exemplo prático

Exemplo desenvolvido — geometria de anel idealizada, δ = 0.018 mm

k = 50/80 = 0,625

p = 210000 × 0.018 / (2 × 50) × (1 − 0.625²) = 23.03 MPa

F = 23.03 × π × 50 × 18 × 0.10 / 1000 = 6.51 kN (0.66 tf)

⚠️ Crítico: Ao prensar um rolamento em um eixo, aplique força SOMENTE no anel interno. Nunca transmita força através dos elementos rolantes — isso causará danos por brinelling.

Para o modelo elástico indicado de veio maciço/anel espesso do mesmo material, a pressão de interface resulta da conformidade de Lamé e F = p × π × d × L × μ.

D_r deve ser a fronteira exterior de material do próprio anel ajustado, e não o diâmetro exterior de um rolamento montado.

Utilize um valor validado para o par real de materiais, acabamento superficial, lubrificante, velocidade e pressão. A força é diretamente proporcional a μ, pelo que etiquetas genéricas de lubrificado/seco são insuficientes para o dimensionamento da prensa.

É apenas δ/(αd): o aumento uniforme de temperatura que dilata o furo exatamente no valor da interferência. Não inclui folga de montagem nem margem para perdas térmicas. Siga os limites do fabricante.

Não. A geometria de entrada, o atrito de descolamento, o desalinhamento, a rugosidade, a plasticidade e os efeitos de bordo são omitidos. Aplique uma margem de processo de engenharia apoiada em dados reais.

Sim — aplique a força de montagem apenas no anel com ajustamento com aperto (interferência). Não transmita a força de montagem através dos corpos rolantes; siga as instruções de montagem do fabricante do rolamento.

Os procedimentos descritos nesta página foram desenvolvidos e testados em campo pela equipa da Vibromera com o Balanset-1A, um equilibrador de dois canais e analisador de vibrações portátil para equilibragem de rotores no local.