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La guida definitiva ai cuscinetti reggispinta in miniatura
Il cuscinetto a sfere reggispinta in miniatura è uno speciale tipo separato di cuscinetto a sfere rotante. Simili ad altri cuscinetti a sfere, consentono la rotazione tra le parti, ma sono progettati per supportare carichi assiali elevati (paralleli all'albero) durante la rotazione. Nelle applicazioni ad alta velocità, i cuscinetti a sfere in miniatura richiedono la lubrificazione ad olio. Tipicamente sono costituiti da due ralle (ralla per albero e ralla per sede), che possono essere piane o scanalate (con piste), un elemento sferico rotolante e una gabbia. La rondella dell'albero viene utilizzata per fissare l'albero e l'anello di sede viene utilizzato per fissare le parti esterne all'albero. A differenza dei cuscinetti a sfere in miniatura, i cuscinetti assiali in miniatura non possono sopportare carichi radiali e sono progettati solo per resistere a carichi assiali e velocità medie nelle loro applicazioni. I cuscinetti assiali a sfere sono generalmente adatti per applicazioni a velocità più elevate ma sopportano carichi relativamente inferiori rispetto ai cuscinetti assiali a rulli. Questo blog introdurrà in dettaglio i materiali, i carichi, le dimensioni e l'installazione dei cuscinetti a sfere in miniatura e fornirà suggerimenti costruttivi per la scelta dei cuscinetti adatti.
Cuscinetti assiali a sfere in miniatura fare riferimento a cuscinetti reggispinta con diametro interno entro 10 mm. I cuscinetti assiali a sfere in miniatura sono suddivisi in scanalati e non scanalati. I cuscinetti reggispinta unidirezionali in miniatura possono sopportare un carico assiale unidirezionale, mentre i cuscinetti bidirezionali possono sopportare un carico assiale bidirezionale. I cuscinetti assiali a sfere con sedi sferiche hanno proprietà autoallineanti che eliminano gli effetti degli errori di installazione. I cuscinetti reggispinta in miniatura hanno una bassa coppia di attrito e vengono generalmente utilizzati in applicazioni a velocità medio-basse. I cuscinetti assiali a sfere non possono sopportare carichi radiali. Valori di carico più elevati si ottengono quando i cuscinetti reggispinta a sfere in miniatura presentano scanalature nelle piste. Quando si aggiungono le scanalature sulla pista, l'attrito tra la sfera e la gabbia e l'albero e l'alloggiamento durante la rotazione sarà notevolmente ridotto.
Materiali per cuscinetti assiali a sfere in miniatura
Di solito, il materiale delle due rondelle e delle sfere è acciaio al cromo, mentre il materiale della gabbia è ottone o acciaio inossidabile. Nelle apparecchiature mediche e nelle applicazioni di strumenti di precisione miniaturizzati, la scelta del giusto cuscinetto reggispinta miniaturizzato è fondamentale. Se è necessaria una maggiore resistenza alla corrosione, i cuscinetti reggispinta in acciaio inossidabile sono una buona scelta. Il materiale di entrambe le rondelle, della sfera e della gabbia è acciaio inossidabile (SS440C). Anche i cuscinetti reggispinta ibridi in miniatura con sfere in ceramica stanno diventando sempre più popolari.
Carico del cuscinetto reggispinta a sfere in miniatura
La capacità di carico dei cuscinetti reggispinta in miniatura è un indicatore molto importante, che determina il carico massimo che il cuscinetto può sopportare nelle applicazioni pratiche. La capacità di carico dei cuscinetti è influenzata da molti fattori, tra cui dimensioni, materiale, metodo di lubrificazione e velocità di rotazione. Il principio di funzionamento dei cuscinetti assiali a sfere in miniatura è relativamente semplice. Forma principalmente un film d'olio attraverso il lubrificante, riducendo l'area di contatto tra il cuscinetto e la sede del cuscinetto, riducendo così l'attrito e l'usura esercitati sul cuscinetto. Quando viene applicato un carico assiale, sul cuscinetto agiscono delle forze. La direzione della forza è parallela o perpendicolare all'asse e il cuscinetto produrrà sollecitazione e deformazione corrispondenti, sopportando così carico assiale e coppia.
Dimensioni: Solitamente espresso dal diametro esterno, diametro interno e larghezza del cuscinetto. A parità di materiale e condizioni di lubrificazione, maggiore è la dimensione del cuscinetto, maggiore è la capacità di carico.
Materiali: solitamente espresso da indicatori quali modulo elastico, carico di snervamento e durezza. I materiali ad alta resistenza, elevata durezza e tenacità hanno capacità di carico più elevate, ma anche i loro costi di produzione aumentano di conseguenza. Le sfere e le rondelle in acciaio al cromo sopportano carichi maggiori rispetto ai cuscinetti in acciaio inossidabile. I cuscinetti con gabbie in acciaio e in rame possono sopportare carichi e velocità più elevati rispetto ai cuscinetti con gabbie in plastica.
Lubrificazione: influisce direttamente sul coefficiente di attrito e sul grado di usura del cuscinetto. Di solito viene utilizzata la lubrificazione a grasso o ad olio. La lubrificazione ad olio ha un migliore effetto lubrificante e prestazioni di dissipazione del calore, ma richiede un sistema di lubrificazione complesso e costi più elevati.
velocità di rotazione: Un'elevata velocità di rotazione produrrà una maggiore forza di inerzia e forza centrifuga, che produrrà un carico maggiore sul cuscinetto. Pertanto, quando la velocità di rotazione è elevata, è necessario utilizzare cuscinetti con capacità di carico maggiore o utilizzare più cuscinetti per lavorare in parallelo.
Un criterio fondamentale per la scelta di un cuscinetto reggispinta miniaturizzato è la sua capacità di sopportare carichi assiali. Questa capacità è quantificata dai coefficienti di carico forniti dal produttore, ma è anche fondamentale capire come calcolare questi valori in base ai requisiti applicativi specifici.
Specifiche dei cuscinetti assiali a sfere in miniatura
| Numero d'identificazione | Tipo di rondelle | Tipo di tenuta | Diametro foro | Diametro esterno | Altezza | Materiale della palla | Carico di spinta dinamico | Velocità massima (X1000 giri/min) | Peso |
| F10-18 | pista piana | Apri | 10 mm | 18 mm | 5.5 mm | 52100 in acciaio cromato | 2230 N | 2.5 | 6 g |
| F10-18M | pista scanalata | Apri | 10 mm | 18 mm | 5.5 mm | 52100 in acciaio cromato | 2230 N | 2.5 | 5.4 g |
| F2-6 | pista piana | Apri | 2 mm | 6 mm | 3 mm | 52100 in acciaio cromato | 117 N | 16 | 0.6 g |
| F2X-7 | pista piana | Apri | 2.5 mm | 7 mm | 3.5 mm | 52100 in acciaio cromato | 156 N | 15 | 0.9 g |
| F3-8 | pista piana | Apri | 3 mm | 8 mm | 3.5 mm | 52100 in acciaio cromato | 600 N | 11 | 0.6 g |
| F3-8M | pista scanalata | Apri | 3 mm | 8 mm | 3.5 mm | 52100 in acciaio cromato | 600 N | 11 | 0.9 g |
| F4-10 | pista piana | Apri | 4 mm | 10 mm | 4 mm | 52100 in acciaio cromato | 658 N | 6 | 2 g |
| F4-10M | pista scanalata | Apri | 4 mm | 10 mm | 4 mm | 52100 in acciaio cromato | 658 N | 6 | 1.5 g |
| F4-9 | pista piana | Apri | 4 mm | 9 mm | 4 mm | 52100 in acciaio cromato | 800 N | 8 | 1.5 g |
| F4-9M | pista scanalata | Apri | 4 mm | 9 mm | 4 mm | 52100 in acciaio cromato | 800 N | 8 | 1.2 g |
| F5-10M | pista scanalata | Apri | 5 mm | 10 mm | 4 mm | 52100 in acciaio cromato | 950 N | 5.1 | 2.10 g |
| F5-11 | pista piana | Apri | 5 mm | 11 mm | 4.5 mm | 52100 in acciaio cromato | 988 N | 5 | 2.40 g |
| F5-11M | pista scanalata | Apri | 5 mm | 11 mm | 4.5 mm | 52100 in acciaio cromato | 988 N | 5 | 2.1 g |
| F5-12M | pista scanalata | Apri | 5 mm | 12 mm | 4 mm | 52100 in acciaio cromato | 988 N | 5 | 2.1 g |
| F6-12 | pista piana | Apri | 6 mm | 12 mm | 4.5 mm | 52100 in acciaio cromato | 1600 N | 5 | 2.5 g |
| F6-12M | pista scanalata | Apri | 6 mm | 12 mm | 4.5 mm | 52100 in acciaio cromato | 1600 N | 5 | 2.2 g |
| F6-13M | pista scanalata | Apri | 6 mm | 13 mm | 5 mm | 52100 in acciaio cromato | 1600 N | 5 | 2.20 g |
| F6-14M | pista scanalata | Apri | 6 mm | 14 mm | 5 mm | 52100 in acciaio cromato | 1800 N | 4 | 3.5 g |
| F7-13M | pista scanalata | Apri | 7 mm | 13 mm | 4.5 mm | 52100 in acciaio cromato | 1422 N | 4 | 2.6 g |
| F7-15 | pista piana | Apri | 7 mm | 15 mm | 5 mm | 52100 in acciaio cromato | 2200 N | 3.6 | 4.4 g |
| F7-15M | pista scanalata | Apri | 7 mm | 15 mm | 5 mm | 52100 in acciaio cromato | 2200 N | 3.6 | 6.5 g |
| F7-17M | pista scanalata | Apri | 7 mm | 17 mm | 6 mm | 52100 in acciaio cromato | 2600 N | 3.5 | 6.5 g |
| F8-16 | pista piana | Apri | 8 mm | 16 mm | 5 mm | 52100 in acciaio cromato | 2500 N | 4 | 5 g |
| F8-16M | pista scanalata | Apri | 8 mm | 16 mm | 5 mm | 52100 in acciaio cromato | 2500 N | 4 | 4.5 g |
| F8-19M | pista scanalata | Apri | 8 mm | 19 mm | 7 mm | 52100 in acciaio cromato | 3452 N | 3 | 9.1 g |
| F9-17 | pista piana | Apri | 9 mm | 17 mm | 5 mm | 52100 in acciaio cromato | 578 N | 8 | 5.1 g |
| F9-20M | pista scanalata | Apri | 9 mm | 20 mm | 7 mm | 52100 in acciaio cromato | 3356 N | 2.5 | 9.9 g |
Applicazioni di cuscinetti reggispinta a sfere in miniatura
L'applicazione di micro cuscinetti reggispinta può fornire prestazioni eccellenti come rotazione fluida, silenziosa e ad alta velocità. Sono utilizzati principalmente in macchine utensili CNC, apparecchiature mediche, strumenti di precisione, ricambi auto, strumenti ottici, robot spazzatori, case intelligenti, ecc. I micro cuscinetti reggispinta sono ampiamente utilizzati nel settore dei dispositivi medici, come impianti, coltelli a radiofrequenza, artificiali ventilatori, robot chirurgici, ecc. Questi dispositivi medici richiedono alta precisione, elevata resistenza all'usura, rotazione ad alta velocità e funzionamento regolare. I cuscinetti assiali a sfere in miniatura possono soddisfare questi requisiti. Allo stesso tempo, l'applicazione di cuscinetti reggispinta in miniatura migliora anche la sicurezza e l'efficienza dei dispositivi medici, riduce i rischi medici e migliora gli effetti del trattamento del paziente.
Fasi di installazione dei cuscinetti assiali a sfere
I passaggi abituali per l'installazione di un cuscinetto reggispinta a sfere sono i seguenti: installare innanzitutto la ralla dell'alloggiamento, quindi posizionare la gabbia con sopra il gruppo sfera in acciaio e infine aggiungere la ralla dell'albero. Le rondelle dell'albero fissano l'asse dell'albero e gli consentono di ruotare. L'accoppiamento tra il cuscinetto reggispinta e l'albero è generalmente un accoppiamento di transizione, mentre l'accoppiamento tra la ghiera e il foro interno del cuscinetto è un accoppiamento con gioco. Pertanto, questo tipo di cuscinetto è conveniente da installare.
Conclusione
La scelta del cuscinetto reggispinta miniaturizzato appropriato richiede una valutazione della velocità, del carico e del materiale del cuscinetto. Gli ingegneri dei cuscinetti devono considerare la capacità di carico, le tolleranze dimensionali e i requisiti di lubrificazione. Le opzioni dei materiali vanno dall'acciaio inossidabile 440C all'acciaio AISI 52100 e possono includere l'uso di sfere in ceramica di nitruro di silicio con rondelle piatte o scanalate. La capacità di carico assiale calcolata mediante formule ingegneristiche è importante per selezionare il cuscinetto corretto per la propria applicazione. Se non siete sicuri di quale cuscinetto reggispinta a sfere in miniatura scegliere, contattate gli ingegneri di Aubearing. Aubearing è un produttore professionale di cuscinetti reggispinta a sfere certificato ISO9001:2015 e ha la capacità di farlo personalizzare i cuscinetti reggispinta.