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Tipi di cuscinetti che dovresti conoscere
La funzione principale del cuscinetto è supportare il corpo meccanico rotante, impedire il contatto diretto tra due elementi in movimento relativo e ridurre il coefficiente di attrito del carico meccanico durante la trasmissione dell'attrezzatura. Ciò impedisce l'attrito, il calore e, in definitiva, l'usura della parte. Riduce inoltre il consumo di energia poiché il movimento di scorrimento viene sostituito da un rotolamento a basso attrito. Inoltre trasferiscono il carico degli elementi rotanti all'alloggiamento. Il carico può essere radiale, assiale o una combinazione di entrambi. Come accennato in precedenza, i cuscinetti limitano anche la libertà di movimento delle parti mobili in direzioni predeterminate.
I cuscinetti sono suddivisi in cuscinetti radiali e cuscinetti reggispinta in base alla direzione del cuscinetto o all'angolo di contatto nominale.
In base al tipo di elemento volvente, è suddiviso in cuscinetto a sfera, cuscinetto a rulli.
A seconda che sia autoallineante, è suddiviso in cuscinetti autoallineanti, cuscinetti non allineanti (cuscinetti rigidi).
In base al numero di file di elementi volventi, si divide in cuscinetti a fila singola, cuscinetti a doppia fila e cuscinetti a più corone.
A seconda che le parti siano separabili, si dividono in cuscinetti separabili e cuscinetti non separabili.
Inoltre, ci sono classificazioni per forma e dimensione della struttura.
Questo articolo condivide principalmente le caratteristiche, le differenze e gli usi corrispondenti di 15 cuscinetti comuni in base ai tipi di cuscinetti a sfere e cuscinetti a rulli.
Cuscinetti a sfera sono uno dei tipi di cuscinetti più comunemente utilizzati. È costituito da una fila di sfere che fungono da elementi volventi. Sono intrappolati tra due pezzi di metallo a forma di anello. Queste lamiere sono chiamate gabbie. L'anello interno è libero di ruotare, mentre l'anello esterno è fermo.
I cuscinetti a sfera forniscono un attrito molto basso durante il rotolamento, ma hanno una capacità di carico limitata. Questo perché l'area di contatto tra la sfera e la pista è molto piccola. Oltre ai carichi radiali, possono sopportare anche carichi assiali in entrambe le direzioni.
I cuscinetti a sfera vengono utilizzati per controllare i movimenti oscillatori e rotanti. Ad esempio, nei motori elettrici in cui l'albero è libero di ruotare ma l'alloggiamento del motore no, vengono utilizzati cuscinetti a sfera per collegare l'albero all'alloggiamento del motore.
A seconda dell'applicazione sono disponibili diversi tipi di cuscinetti a sfere.
Vantaggi dei cuscinetti a sfera:
Buona resistenza all'usura
Non è necessaria molta lubrificazione
Forniscono un basso attrito, quindi una piccola perdita di energia
Lunga durata
Facile da sostituire
Piccole dimensioni generali
Comparativamente economico
Può sopportare carichi di spinta
Svantaggi dei cuscinetti a sfera:
Potrebbe rompersi a causa degli urti
Può essere piuttosto rumoroso
Non è in grado di sopportare grandi pesi
Cuscinetti volventi contengono elementi volventi a forma di sfere o cilindri. Sappiamo che è più facile far rotolare una ruota che farla scivolare sul terreno poiché l'entità dell'attrito volvente è inferiore all'attrito radente. Lo stesso principio è in vigore qui. I cuscinetti volventi vengono utilizzati per facilitare il libero movimento delle parti in movimento rotatorio.
Anche quando nelle applicazioni abbiamo bisogno del movimento lineare, è facile convertire il movimento rotatorio in movimento scorrevole. Considera una scala mobile o un nastro trasportatore. Anche se il movimento è lineare, è alimentato da rulli azionati da motori.
Un altro esempio è una pompa alternativa che può convertire l'energia di rotazione di un motore in movimento di traslazione con l'aiuto di collegamenti. In ciascuna di queste applicazioni, i cuscinetti a sfere vengono utilizzati per supportare gli alberi del motore e gli alberi di altri rulli nel gruppo.
Gli elementi volventi trasportano il carico senza molto attrito poiché l'attrito radente viene sostituito dall'attrito volvente. I cuscinetti volventi possono essere suddivisi in due tipologie principali: cuscinetti a sfere e cuscinetti a rulli.
Strutturalmente, ciascun anello di un cuscinetto a sfere con gola profonda ha una pista scanalata continua la cui sezione trasversale è circa un terzo della circonferenza della sfera all'equatore. I cuscinetti a sfere a gola profonda vengono utilizzati principalmente per sopportare carichi radiali e possono anche sopportare determinati carichi assiali.
Quando il gioco radiale del cuscinetto aumenta, ha le prestazioni di un cuscinetto a sfere a contatto obliquo e può sopportare carichi assiali alternati in due direzioni. Rispetto ad altri tipi di cuscinetti della stessa dimensione, questo tipo di cuscinetto ha un basso coefficiente di attrito, un'elevata velocità limite e un'elevata precisione. È il tipo di cuscinetto preferito dagli utenti quando selezionano i modelli.
principali applicazioni: automobili, trattori, macchine utensili, motori elettrici, pompe acqua, macchine agricole, macchine tessili, ecc.
C'è un angolo di contatto tra l'anello e la palla. Gli angoli di contatto standard sono 15°, 30° e 40°. Maggiore è l'angolo di contatto, maggiore è la capacità di carico assiale. Quanto più piccolo è l'angolo di contatto, tanto migliore è la rotazione ad alta velocità. Sopportare carico radiale e carico assiale unidirezionale. I due a fila singola cuscinetti a sfere a contatto obliquo con struttura combinata sul retro condividono gli anelli interno ed esterno e possono sopportare contemporaneamente carichi radiali e carichi assiali bidirezionali.
Fila unica: mandrini di macchine utensili, motori ad alta frequenza, turbine a gas, separatori centrifughi, ruote anteriori di piccole auto, alberi di pignoni differenziali.
Doppie file: Pompe dell'olio, soffiatori Roots, compressori d'aria, trasmissioni varie, pompe di iniezione del carburante, macchine da stampa.
Sfere in acciaio a doppia fila, la pista dell'anello esterno è una superficie sferica interna, quindi può regolare automaticamente il disallineamento dell'albero causato dalla deflessione o dal disallineamento dell'albero o del guscio. I cuscinetti con foro conico possono essere facilmente montati sull'albero utilizzando elementi di fissaggio. sopportare carichi radiali.
Applicazione principale: macchine lavorazione legno, albero trasmissione macchine tessili, cuscinetto autoallineante verticale con sede.
A cuscinetto di spinta consentono la rotazione tra le parti, ma sono progettati per supportare un carico assiale elevato mentre lo fanno (parallelo all'albero). Le applicazioni a velocità più elevata richiedono la lubrificazione con olio. Generalmente sono costituiti da due ralle (piste) sulle quali possono essere scanalate le sfere volventi, tipicamente ingabbiate. A differenza dei cuscinetti assiali a rulli, i cuscinetti assiali a sfere possono generalmente funzionare a velocità più elevate ma con carichi inferiori.
Principali impieghi: perno dello sterzo dell'automobile, mandrino della macchina utensile.
5. Cuscinetti a sfere a quattro punti di contatto
Può sopportare carico radiale e carico assiale bidirezionale. Un singolo cuscinetto può essere sostituito da una combinazione anteriore o posteriore di cuscinetti a sfere a contatto obliquo. È adatto per sopportare carichi assiali puri o carichi sintetici con una grande componente di carico assiale. Questo cuscinetto può resistere a qualsiasi orientamento. Quando il carico assiale della ghiera è costante, si può formare uno degli angoli di contatto, in modo che la ghiera e la sfera d'acciaio siano sempre in contatto con entrambi i lati e con tre punti di coltello di qualsiasi linea di contatto.
Applicazione principale: motore a reazione per aereo, turbina a gas.
6. Cuscinetto sferico esterno con sede
Il cuscinetto a sfere con inserto sferico con sede è composto da un cuscinetto a sfere con inserto sferico con anelli di tenuta su entrambi i lati e una sede del cuscinetto in fusione (o stampaggio di acciaio). La struttura interna del cuscinetto a sfere con inserto sferico è la stessa di quella del cuscinetto a sfere a gola profonda, ma l'anello interno di questo cuscinetto è più largo dell'anello esterno e l'anello esterno ha una superficie esterna troncata, che può allinearsi automaticamente con la superficie sferica concava dell'alloggiamento.
Applicazione principale: estrazione mineraria, metallurgia, agricoltura, industria chimica, tessile, stampa e tintura, macchinari di trasporto, ecc.
Questo tipo di cuscinetto ha rulli sferici tra l'anello esterno della pista sferica e l'anello interno della doppia pista. In base alle diverse strutture interne, è suddiviso in quattro tipologie: R, RH, RHA e SR. Il centro del cuscinetto è coerente, con prestazioni autoallineanti, che possono regolare automaticamente il disallineamento dell'albero causato dalla deflessione o dal disallineamento dell'albero o del guscio e può sopportare carico radiale e carico assiale bidirezionale.
Applicazione principale: macchine per la produzione della carta, riduttori, assali per veicoli ferroviari, sedili del cambio del laminatoio, rulli del laminatoio, frantoio, vaglio vibrante, macchine da stampa, macchine per la lavorazione del legno, vari riduttori industriali, cuscinetto autoallineante verticale con sedile.
In questo tipo di cuscinetto i rulli sferici sono disposti obliquamente. Poiché la superficie della pista è sferica, ha prestazioni autoallineanti, che possono consentire all'albero di avere una certa inclinazione e la capacità di carico assiale è molto ampia. I carichi radiali sono generalmente lubrificati con olio.
Applicazione principale: generatori idraulici, motori verticali, alberi portaelica per navi, laminatoi, gru a torre, mulini a carbone, macchine per estrusione, riduttori a vite volvente per macchine formatrici.
Questi cuscinetti hanno rulli tronchi guidati da larghe nervature sull'anello interno. Questo design fa sì che i vertici delle superfici coniche della pista dell'anello interno, della pista dell'anello esterno e delle superfici di rotolamento dei rulli si intersechino sulla linea centrale del cuscinetto. punto sopra. I cuscinetti a fila singola possono sopportare carichi radiali e carichi assiali unidirezionali, i cuscinetti a doppia fila possono sopportare carichi radiali e carichi assiali bidirezionali e sono adatti per carichi pesanti e carichi d'urto.
Applicazione principale: Automobile: ruota anteriore, ruota posteriore, trasmissione, albero pignone differenziale. Mandrini di macchine utensili, macchine edili, grandi macchine agricole, riduttori per veicoli ferroviari, colli di cilindri di laminazione, riduttori.
10. Cuscinetti a rulli reggispinta
I cuscinetti a rulli reggispinta vengono utilizzati per alberi che sopportano principalmente carichi assiali e il carico di ordito è un carico composito, ma il carico di ordito non deve superare il 55% del carico assiale. Rispetto ad altri cuscinetti a rulli reggispinta. Questo tipo di cuscinetto ha un basso coefficiente di attrito, alta velocità e capacità di autoallineamento. I rulli del cuscinetto 29000 sono rulli sferici asimmetrici, che possono ridurre lo scorrimento relativo tra i rulli e la pista durante il funzionamento. I rulli sono lunghi, di grande diametro, numerosi e di grande capacità portante. Solitamente lubrificato con olio. La lubrificazione a grasso può essere utilizzata per situazioni individuali a bassa velocità.
Applicazione principale: generatore idroelettrico, gancio per gru.
11. Cuscinetti a rulli cilindrici
I rulli dei cuscinetti a rulli cilindrici sono solitamente guidati da due nervature di un anello del cuscinetto. Il rullo della gabbia e l'anello di guida formano una combinazione che può essere separata da un altro anello del cuscinetto, che è un cuscinetto separabile.
Questo tipo di cuscinetto è facile da installare e smontare, soprattutto quando è necessario che gli anelli interno ed esterno abbiano un accoppiamento con interferenza con l'albero e l'alloggiamento. Tali cuscinetti vengono generalmente utilizzati solo per sopportare carichi radiali e solo i cuscinetti a corona singola con nervature sia sugli anelli interni che su quelli esterni possono sopportare piccoli carichi assiali stabili o grandi carichi assiali intermittenti.
principali applicazioni: motori di grandi dimensioni, mandrini di macchine utensili, boccole, alberi a gomito di motori diesel, automobili, scatole di conteggio, ecc.
12. Cuscinetti assiali a rulli cilindrici
È costituito da anelli delle piste a forma di rondella (anelli dell'albero, anelli della sede), rulli cilindrici e gruppi di gabbie. I rulli cilindrici sono lavorati con superfici convesse, quindi la distribuzione della pressione tra i rulli e la superficie della pista è uniforme e può sopportare carichi assiali unidirezionali. La capacità di carico assiale è ampia e la rigidità assiale è elevata.
principali applicazioni: impianti di trivellazione petrolifera, macchinari per la produzione del ferro e dell'acciaio.
13. Cuscinetto reggispinta a rullini
I cuscinetti scomponibili sono composti da anelli della pista, rullini e componenti della gabbia, che possono essere combinati con anelli della pista sottili stampati o anelli della pista spessi lavorati. I cuscinetti non separabili sono cuscinetti integrati composti da anelli di rotolamento stampati di precisione, rulli ad aghi e gruppi di gabbie, che possono sopportare carichi assiali unidirezionali. Questo tipo di cuscinetto occupa poco spazio, il che favorisce il design compatto della macchina. Viene utilizzato solo il gruppo rullini e gabbia, mentre la superficie di montaggio dell'albero e dell'alloggiamento viene utilizzata come superficie della pista.
Applicazione principale: Dispositivi di trasmissione per automobili, motocoltivatori, macchine utensili, ecc.
14. Cuscinetti assiali a rulli conici
Questi cuscinetti sono dotati di rulli troncati (sferici nella parte grande) che vengono guidati con precisione dalle nervature degli anelli delle piste (anelli dell'albero, piste). I vertici di ciascuna superficie conica si intersecano in un punto sulla linea centrale del cuscinetto. I cuscinetti unidirezionali possono sopportare carichi assiali unidirezionali, mentre i cuscinetti bidirezionali possono sopportare carichi assiali bidirezionali.
principali applicazioni: Ganci per gru, girevoli per piattaforme di trivellazione petrolifera.
15. Ralla
Una ralla o anello di orientamento è un cuscinetto volvente rotante che in genere supporta un carico pesante ma che gira o oscilla lentamente, solitamente una piattaforma orizzontale come la piattaforma frontale di una gru convenzionale, un pallettizzatore oscillante o un mulino a vento ad asse orizzontale. (“Slew” significa girare senza cambiare posizione.) Un anello girevole solitamente ha denti solidali all'anello interno o esterno per guidare la piattaforma rispetto alla base.
Applicazioni:Edilizia: pneumatici in gomma per gru per la movimentazione di materiali sfusi/rifiuti, vibrazioni d'urto, movimentazione di contenitori - gru a portale e impilatori a portata, pompe e betoniere per calcestruzzo,Medico: applicazioni di radioterapia, tutte le fasi di produzione nell'industria farmaceutica, miscelazione, riempimento, pulizia, ecc.
Trattamento delle acque, estrazione mineraria offshore, industria forestale, radar militare, ascensori per veicoli antincendio, ecc.
