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Tutto quello che dovresti sapere sui cuscinetti reggispinta
Un cuscinetto reggispinta è un cuscinetto rotante che ruota tra le parti per ridurre l'attrito ed è progettato per supportare carichi assiali (principalmente per applicazioni a bassa velocità). È un cuscinetto assiale che consente la rotazione tra i componenti. I cuscinetti reggispinta vengono utilizzati quando le forze assiali sono troppo elevate per essere trasmesse utilizzando cuscinetti a sfere radiali o quando è richiesta una guida rigida.
In qualità di leader globale nel settore della produzione di cuscinetti, AUB fornisce soluzioni di cuscinetti reggispinta personalizzate per guidare il vostro settore. Troviamo soluzioni per ottenere i cuscinetti di cui hai bisogno e ridurre i tempi di consegna. Che si tratti di modificare, produrre o riparare cuscinetti secondo le vostre specifiche, siamo qui per aiutarvi. In questo articolo parliamo di cuscinetti reggispinta, dalla progettazione alle applicazioni e .
I cuscinetti reggispinta sopportano le forze nella stessa direzione dell'albero. Possono essere suddivisi in due categorie: cuscinetti assiali a sfere e dell' cuscinetti a rulli reggispinta. I cuscinetti reggispinta a sfere vengono utilizzati per fornire prestazioni elevate, mentre i cuscinetti reggispinta a rulli vengono spesso utilizzati in applicazioni che richiedono un'elevata capacità di carico.
Cuscinetto a sfere di spinta
I cuscinetti assiali a sfere utilizzano le sfere come elementi volventi e sono progettati per sopportare carichi assiali. Gli elementi volventi a sfere consentono loro di sopportare velocità di rotazione più elevate, ma non possono sopportare carichi assiali elevati rispetto agli elementi volventi cilindrici. I loro diversi tipi di design sono i seguenti:
Cuscinetti assiali a sfere a semplice effetto
Un cuscinetto assiale a sfere unidirezionale può sopportare carichi assiali solo in una direzione e può posizionare un albero solo nella direzione assiale. Tuttavia non sono adatti per carichi radiali.
I cuscinetti assiali a sfere a semplice effetto sono dotati di albero e ralla alloggiamento con pista di rotolamento e gruppo sfera-gabbia, come illustrato nella Figura 2. Le ralle alloggiamento sono dotate di superfici di appoggio piane o sferiche. Un cuscinetto con ralla sferica può compensare il disallineamento iniziale se utilizzato con una ralla con sede sferica. Questi cuscinetti sono separabili e i componenti possono essere montati singolarmente, semplificando l'assemblaggio dei cuscinetti.
I cuscinetti assiali a sfere a doppio effetto possono sopportare carichi assiali in entrambe le direzioni. Tuttavia non sono adatti per carichi radiali. I componenti di un cuscinetto assiale a sfere a doppio effetto sono una ralla per albero con pista su ciascuna faccia, due gruppi con sfera e gabbia e due ralle per alloggiamento con piste. Le ralle dell'alloggiamento possono essere piatte o sferiche, a seconda dell'applicazione. I cuscinetti con ralle per alloggiamento sferiche possono compensare il disallineamento iniziale se utilizzati con ralle di alloggiamento che hanno una superficie corrispondentemente sferica.
Cuscinetti assiali a sfere a pieno riempimento
I cuscinetti assiali a sfere a pieno riempimento sopportano carichi assiali ma non carichi radiali. Sono costituiti da un anello dell'albero con diametro interno leggermente inferiore alla pista, da una pista con diametro esterno leggermente maggiore della pista e da un set completo di sfere. Un cuscinetto a pieno riempimento significa che gli elementi sferici non sono contenuti nella gabbia. Ciò consente di posizionare il numero massimo di sfere tra le piste. Ciò consente una maggiore capacità di carico, ma gli svantaggi includono una velocità massima inferiore e una maggiore coppia rotazionale dall'attrito da sfera a sfera.
CUSCINETTI RESISTENTI A SFERE A CONTATTO ANGOLARE
A differenza dei cuscinetti assiali a sfere a semplice effetto con piste scanalate, le piste dei cuscinetti assiali a sfere a contatto obliquo sono progettate in modo tale che sotto determinati angoli di contatto le forze vengono trasferite da un percorso della sfera all'altro. A causa dell'angolo di contatto, uno spallamento sulla ralla dell'albero e uno spallamento sulla ralla esterna sono sollevati. L'angolo di contatto del cuscinetto garantisce una guida rigida delle sfere del cuscinetto precaricato assialmente. Per i mandrini di macchine utensili ad alta velocità dove è richiesta una guida rigida, i cuscinetti assiali obliqui a sfere a semplice e doppio effetto sono ideali.
Cuscinetti assiali a rulli
I cuscinetti a rulli reggispinta hanno cilindri come elemento volvente e sono progettati per sopportare carichi assiali. L'elemento volvente cilindrico consente loro di gestire un carico maggiore rispetto ai cuscinetti reggispinta a sfere, ma a velocità inferiori. I vari tipi di design sono riportati di seguito:
I cuscinetti assiali a rulli cilindrici a semplice effetto sopportano carichi assiali in una direzione e non sono adatti per carichi radiali. Sono costituiti da una ralla dell'albero con un diametro interno inferiore a quello della ralla dell'alloggiamento, mentre la ralla dell'alloggiamento ha un diametro esterno maggiore della ralla dell'albero. Le parti finali sono i rulli e la gabbia.
I cuscinetti assiali a rulli cilindrici a doppia direzione o bidirezionali gestiscono carichi assiali in entrambe le direzioni ma non sono adatti per carichi radiali. Sono costituiti da una ralla per albero con diametro interno inferiore a quello della ralla per alloggiamento, due ralle per alloggiamento con diametro esterno maggiore della ralla per albero e due gruppi con rulli e gabbie.
Per le applicazioni in cui lo spazio è critico, i cuscinetti reggispinta ad aghi rappresentano una buona soluzione fornendo allo stesso tempo un elevato grado di rigidità. Questi cuscinetti possono sopportare velocità molto elevate, ma solo per forze assiali. I cuscinetti ad aghi spesso hanno una sola pista o nessuna; invece, le parti adiacenti della macchina fungono da piste, come nei gruppi di ingranaggi. Di conseguenza, il cuscinetto non occupa lo spazio di una rondella. A causa della piccola deviazione del diametro dei rulli all'interno di un gruppo, questi cuscinetti sono in grado di sopportare carichi assiali e di punta pesanti. In genere viene fornito un leggero rilievo alle estremità dei rulli per modificare l'area di contatto tra la pista e i rulli al fine di prevenire picchi di sollecitazione.
I cuscinetti assiali a rulli conici possono essere a semplice o doppio effetto. Hanno un'elevata capacità di carico grazie alla loro piccola sezione trasversale, una lunga durata e possono sopportare carichi radiali e assiali combinati medi e pesanti. Queste qualità li rendono adatti ad un’ampia gamma di applicazioni industriali e automobilistiche. Grazie alla forma affusolata dei rulli, il carico viene distribuito uniformemente tra i rulli. Inoltre, la forma e il design dei rulli riducono l'attrito e la generazione di calore.
I cuscinetti assiali a rulli orientabili sono ampiamente utilizzati in applicazioni che comportano carichi assiali pesanti e carichi radiali simultanei. Sono autoallineanti e possono compensare il disallineamento. Grazie al loro basso coefficiente di attrito, i cuscinetti assiali orientabili a rulli richiedono meno manutenzione. Grazie al design della gabbia e alla conformità tra rulli e ralle, questi cuscinetti possono funzionare a velocità relativamente elevate.
I cuscinetti assiali orientabili a rulli sono dotati di ralle separabili, che consentono di montare e smontare la ralla esterna indipendentemente dalla ralla dell'albero e dal gruppo rulli-gabbia. Inoltre, semplifica notevolmente l'esecuzione delle ispezioni di routine, consentendo un livello di lubrificazione costante in ogni momento.
Specifiche dei cuscinetti reggispinta
La geometria del cuscinetto, identificata in unità metriche o imperiali, deve corrispondere all'allocazione dell'alloggiamento dell'applicazione.
Diametro della rondella dell'albero è la misura attraverso il foro, che è l'interfaccia per un albero. Ciò equivale al diametro interno di un cuscinetto non reggispinta.
Diametro della rondella dell'alloggiamento è la misura in linea retta tra i punti antipodali di questo componente, su cui è incisa una pista per elementi volventi.
Larghezza è la misura sul lato del cuscinetto parallelo all'asse dell'albero; questa può anche essere vista come “altezza” del cuscinetto.
Carico minimo
Per funzionare stabilmente a velocità elevate, il cuscinetto deve avere un carico minimo applicato agli elementi volventi e alle piste. Ciò impedisce danni ai componenti interni dovuti a un attrito eccessivo. La tabella seguente fornisce le formule per determinarlo per ciascuno dei tipi di cuscinetti reggispinta di base.
Carico di spinta dinamico e statico
Il carico dinamico rappresenta il carico meccanico sul cuscinetto durante il funzionamento, mentre il carico statico è il carico subito dal cuscinetto mentre è a riposo. Nella maggior parte dei casi, il carico di spinta applicato è uguale sia al carico dinamico che a quello statico. Entrambe le specifiche sono importanti per la scelta del cuscinetto reggispinta e aiutano anche a determinare la durata prevista del cuscinetto.
Durata della vita
Dopo aver determinato alcuni dei valori di carico dinamico sopra indicati, la durata del cuscinetto diventa calcolabile.
Temperature di funzionamento
La temperatura operativa accettabile è determinata dai requisiti dell'apparecchiatura, dalla potenziale lubrificazione e dalle limitazioni di servizio del cuscinetto, dai materiali del cuscinetto e dalla durata di servizio prevista. La temperatura di equilibrio di un cuscinetto è la temperatura alla quale si crea calore nel cuscinetto alla stessa velocità con cui viene scaricato. Tuttavia, questo è un ideale e non pratico per molte applicazioni. Il calore viene accumulato dall'attrito nel cuscinetto, dalla temperatura ambientale e da altri macchinari che producono calore. Il calore viene dissipato dai lubrificanti, dai materiali e dalle masse del cuscinetto, dalla superficie del cuscinetto e dallo scambio d'aria all'interno dei componenti del cuscinetto.
Gli strumenti di precisione saranno fortemente influenzati dall’espansione termica, ma la maggior parte delle attrezzature industriali è meno sensibile. Le condizioni transitorie porteranno a picchi di temperatura prima di stabilizzarsi, a causa del riscaldamento non uniforme dei componenti dei cuscinetti. I nuovi cuscinetti produrranno anche temperature molto elevate prima del “rodaggio”.
La maggior parte degli acciai per cuscinetti standard non può sostenere temperature superiori a 275° F, ma i produttori tempreranno l'acciaio per applicazioni idonee, aumentando la soglia di temperatura dell'acciaio a 800° F. Al di sopra di questa temperatura, le leghe di cobalto esprimono resistenza ai cambiamenti termici e all'ossidazione.
VANTAGGI/IMPORTANZA DEI CUSCINETTI REGGISPINTA
I cuscinetti assiali a sfere offrono numerosi vantaggi che li rendono un componente importante in un'ampia gamma di applicazioni. I loro vantaggi includono:
Alta affidabilità
Elevata capacità di carico
Resiste ad ambienti difficili
Facile montaggio e smontaggio
Varie tipologie per soddisfare le diverse esigenze
Alta disponibilità
Attrito più basso di tutti i cuscinetti rotanti
Funziona bene alle alte velocità
APPLICAZIONI/INDUSTRIE DEI CUSCINETTI REGGISPINTA
Una varietà di applicazioni e settori si affidano ai cuscinetti reggispinta, come centrifughe e varie apparecchiature mediche. Altre applicazioni comuni includono:
Settore automobilistico. I cuscinetti reggispinta vengono utilizzati nei veicoli per supportare le forze assiali causate dagli ingranaggi elicoidali nei moderni cambi dei veicoli. Sono ideali anche per applicazioni automobilistiche ad alta velocità che richiedono lubrificazione a olio.
Trasporti. I cuscinetti reggispinta sono molto importanti per l'industria dei trasporti poiché consentono motori ed eliche potenti e migliorati.
Generatori e turbine idrauliche. Alcuni tipi di cuscinetti reggispinta sono in grado di ridurre l'attrito e la resistenza, rendendoli ideali per generatori e turbine idrauliche.
Macchinari pesanti. I cuscinetti reggispinta con coefficienti di carico elevati sono adatti per macchinari pesanti, come trapani e gru.
Macchinario industriale. Diversi tipi di macchinari industriali necessitano di alberi rotanti, rendendo i cuscinetti reggispinta un componente cruciale.
Miniere e costruzioni. I cuscinetti reggispinta sono generalmente realizzati con materiali resistenti alla corrosione, che consentono loro di supportare carichi assiali in apparecchiature utilizzate in ambienti minerari e edili impegnativi.
Cause di guasto del cuscinetto reggispinta e come evitarlo
Quando un cuscinetto si guasta, è fondamentale determinarne la causa esatta in modo da poter apportare modifiche. Le tre cause più comuni di guasto dei cuscinetti reggispinta sono contaminazione, disallineamento e sovraccarico.
1. Contaminanti – I contaminanti sono una delle principali cause di cedimento dei cuscinetti. Polvere aerodispersa, sporco, sabbia e acqua sono ciò che incontrerai più spesso, ma anche sostanze chimiche e sostanze caustiche possono danneggiare i cuscinetti.
Cose a cui prestare attenzione: Fare attenzione alle ammaccature sugli elementi volventi e sulle piste che possono causare vibrazioni.
Filtra i lubrificanti e pulisci le aree di lavoro, gli strumenti, gli impianti e le mani per ridurre il rischio di contaminazione.
2. Disallineamento – Il disallineamento può causare vibrazioni e carichi eccessivi.
Le cause più comuni di disallineamento includono: albero piegato, sporco o bave sull'albero o sullo spallamento dell'alloggiamento, filettature dell'albero non ad angolo retto rispetto alla sede dell'albero e facce della ghiera di bloccaggio non ad angolo retto rispetto all'albero filettato.
Per prevenire il disallineamento, ci sono alcune buone pratiche che puoi tenere a mente. Assicurarsi di controllare regolarmente l'albero e l'alloggiamento, utilizzare dadi di bloccaggio di precisione e spessorare l'alloggiamento secondo necessità.
3. Sovraccarico – L’applicazione di carichi eccessivi ai cuscinetti è un’altra causa comune di guasto.
Potrebbe sembrare un normale affaticamento. Si potrebbero notare percorsi di usura ondulati degli elementi volventi, segni di surriscaldamento ed estese aree di fatica. Ridurre il carico o prendere in considerazione una riprogettazione con cuscinetti di capacità maggiore. Quando i cuscinetti si guastano, ciò può avere un impatto negativo sulla vostra struttura, sulla vostra reputazione e sui vostri profitti. Misure preventive regolari possono mantenere le prestazioni ottimali dei vostri cuscinetti il più a lungo possibile, facendo risparmiare tempo e denaro alla vostra azienda.
Esistono alcune precauzioni che puoi adottare per prolungare la durata dei cuscinetti e prevenirne l'eccessiva usura.
Cuscinetti assiali a sfere supportano carichi assiali e riducono l'attrito in un'ampia gamma di applicazioni, tra cui quella automobilistica, dei macchinari pesanti e . Sono disponibili vari tipi di cuscinetti reggispinta a seconda delle vostre esigenze specifiche. Noi di AUB siamo un produttore leader di cuscinetti di precisione, compresi i cuscinetti reggispinta. I nostri cuscinetti assiali a sfere sono disponibili con o senza piste e sono disponibili in varie dimensioni e valori di carico per soddisfare le esigenze di diverse applicazioni. Per conoscere la nostra serie di cuscinetti reggispinta, contattaci oggi o richiedi un preventivo per iniziare.
