Seguimi su:
Cosa dovresti considerare quando scegli i cuscinetti?
I cuscinetti sono uno dei componenti più critici di qualsiasi macchinario industriale. Questi componenti ad alta precisione sono essenziali per ridurre l'attrito e trasportare carichi durante il movimento rotatorio. Scoprirai che molte applicazioni industriali dispongono di almeno un cuscinetto. Ci sono migliaia di cuscinetti sul mercato, inclusi cuscinetti a sfera, cuscinetti a sezione sottile, cuscinetti a rulli cilindrici, cuscinetti a rulli affusolati, cuscinetti a rullini e altri tipi di cuscinetti. Sebbene i cuscinetti a sfere siano il tipo di cuscinetto più comune, ciascun tipo ha le proprie caratteristiche e vantaggi che lo rendono adatto a determinati usi e applicazioni e non adatto ad altri ambienti operativi.
La selezione e l'installazione dei cuscinetti corretti sono fondamentali per garantire prestazioni ottimali della macchina. I cuscinetti giusti non solo migliorano le prestazioni della vostra macchina, ma ne prolungano anche la durata riducendo i tempi di fermo e i costi di manutenzione. Al contrario, la scelta del cuscinetto sbagliato può ridurre l’efficienza, aumentare i requisiti di manutenzione e forse anche portare a costosi tempi di fermo macchina. Tuttavia, scegliere il cuscinetto giusto per la propria applicazione non è sempre facile. Ci sono molti fattori diversi da considerare quando si seleziona un cuscinetto, come velocità, carico e condizioni operative. Se non sei sicuro, è meglio consultare un esperto di cuscinetti per un consiglio sul cuscinetto migliore per la tua applicazione. Aubearing è un produttore leader di cuscinetti in Cina. Sulla base di molti anni di esperienza nella produzione di cuscinetti, ecco alcuni fattori da considerare quando si sceglie il cuscinetto giusto per la propria applicazione.
La prima cosa da considerare quando si seleziona un cuscinetto è lo spazio di montaggio disponibile. Non importa quanto un cuscinetto si adatti ai requisiti della vostra applicazione, se non c'è spazio disponibile, non può essere installato. Alcuni tipi di cuscinetti occupano spazio assiale rispetto ad altri, quindi se il cuscinetto più adatto è troppo grande per la vostra applicazione, ci sono sempre delle alternative. Lo spazio disponibile determinerà il foro e il diametro esterno del cuscinetto scelto, quindi è importante conoscere queste informazioni prima di selezionare un cuscinetto. Nella progettazione meccanica, generalmente viene determinata prima la dimensione dell'albero, quindi viene selezionato il cuscinetto volvente in base alla dimensione dell'albero. Solitamente i cuscinetti a sfere vengono utilizzati per alberi di piccole dimensioni mentre i cuscinetti a rulli vengono utilizzati per alberi di grandi dimensioni. Tuttavia, quando il cuscinetto è limitato nella direzione del diametro della macchina, è possibile utilizzare cuscinetti a rullini, cuscinetti a sfere o a rulli della serie extraleggera e ultraleggera; quando il cuscinetto è limitato nella posizione assiale della macchina, si possono utilizzare cuscinetti stretti o speciali. Serie stretta di cuscinetti a sfere o a rulli.
Cuscinetto Carico specificato
Quando esaminiamo le specifiche dei cuscinetti, parliamo di due diversi tipi di carichi: carichi radiali e carichi assiali. I carichi radiali sono perpendicolari all'asse, mentre i carichi assiali (detti anche carichi di spinta) sono paralleli all'asse. Cuscinetti diversi possono supportare tipi, direzioni ed entità di carichi diversi. Quando un cuscinetto sopporta sia il carico radiale che il carico assiale, si parla di carico combinato. I cuscinetti, come i cuscinetti a rulli conici, sono progettati specificamente per resistere a carichi combinati. In alcune applicazioni, possono essere necessari cuscinetti accoppiati per bilanciare condizioni di carico variabili o per tenere conto di condizioni di carico complesse. In questo caso, è meglio consultare uno specialista di cuscinetti per un consiglio esperto sulla migliore disposizione di cuscinetti per la vostra applicazione.
a) Carico radiale. Tutti i tipi di cuscinetti radiali possono sopportare carichi radiali. I cuscinetti a rullini e i cuscinetti a rulli cilindrici (tipo NU e tipo N) senza nervature sull'anello interno o esterno possono sopportare solo carichi radiali puri.
b) Carico assiale. I cuscinetti assiali a sfere e i cuscinetti a sfere a quattro punti di contatto sono più adatti a sopportare carichi assiali puri leggeri o medi; I cuscinetti assiali a rulli cilindrici e i cuscinetti assiali a rullini sono generalmente utilizzati per sopportare carichi assiali puri più pesanti. I cuscinetti reggispinta unidirezionali possono sopportare carichi assiali solo in una direzione, mentre i cuscinetti reggispinta a due vie possono sopportare carichi assiali in direzioni diverse. Per sopportare carichi assiali pesanti in direzioni alternate, è necessario utilizzare cuscinetti assiali a rulli cilindrici o cuscinetti assiali orientabili a rulli configurati in coppia.
c) Carico combinato. Quando sul cuscinetto agiscono contemporaneamente carichi radiali e carichi assiali (detti carichi combinati), vengono generalmente utilizzati cuscinetti a sfere a contatto obliquo o cuscinetti a rulli conici. Se il carico radiale è elevato e il carico assiale è ridotto, cuscinetti radiali a sfere e possono essere utilizzati anche cuscinetti a rulli cilindrici con nervature sugli anelli interno ed esterno. I cuscinetti a sfere a contatto obliquo a una corona, i cuscinetti a rulli conici, i cuscinetti a rulli cilindrici di tipo NJ e i cuscinetti assiali orientabili a rulli possono sopportare solo il carico assiale in un'unica direzione. Se sono presenti carichi direzionali alternati, questi cuscinetti devono essere combinati con un altro cuscinetto per funzionare.
Se il carico assiale è elevato e il carico radiale è ridotto, è possibile utilizzare cuscinetti assiali a sfere a contatto obliquo, cuscinetti a sfere a quattro punti di contatto, cuscinetti assiali orientabili a rulli, cuscinetti a rulli incrociati, ecc.
Cuscinetto Velocità di rotazione
Ciascun cuscinetto ha una velocità operativa ottimale e una velocità operativa massima. Le applicazioni che funzionano ad alte velocità utilizzano tipi di cuscinetti diversi rispetto alle applicazioni che funzionano a basse velocità. Alcuni cuscinetti, come i cuscinetti a sfere a gola profonda e cuscinetti a contatto obliquo, sono progettati per resistere alle alte velocità. Tuttavia, ciò di solito va a scapito di una certa capacità di carico. I cuscinetti a rulli cilindrici e i cuscinetti a rullini spesso sono dotati di gabbie per consentire velocità operative più elevate. Ancora una volta, questo di solito riduce la capacità di carico del cuscinetto. Se si sceglie un cuscinetto con un indice di velocità non sufficientemente elevato, è probabile che il cuscinetto si guasti rapidamente a causa della fatica, con conseguenti costosi tempi di fermo macchina e la necessità di sostituzione. Ciascun modello di cuscinetto ha una propria velocità limite, determinata da caratteristiche fisiche quali dimensioni, tipo e struttura. Il superamento di questo limite provocherà un aumento della temperatura del cuscinetto, l'essiccazione del lubrificante e persino il blocco del cuscinetto. La pratica ha dimostrato che è meglio lavorare ad una velocità inferiore al 90% della velocità limite. La velocità limite dei cuscinetti lubrificati con grasso è inferiore a quella dei cuscinetti lubrificati con olio e il metodo di alimentazione dell'olio del cuscinetto ha un impatto sulla velocità limite raggiungibile. Va notato che per i cuscinetti lubrificati con grasso, la velocità limite è generalmente solo l'80% della velocità limite quando il cuscinetto utilizza un sistema di ricircolo dell'olio di alta qualità, ma per i sistemi di lubrificazione a nebbia d'olio, la velocità limite è generalmente superiore alla stesso sistema di lubrificazione di base. 50% in più. Anche il design e la struttura della gabbia influiscono sulla velocità limite del cuscinetto.
In determinate condizioni di carico e lubrificazione, la velocità massima consentita da un cuscinetto è chiamata velocità limite del cuscinetto. È correlato a molti fattori quali il tipo, le dimensioni, la precisione, il gioco del cuscinetto, il materiale e la struttura della gabbia, il metodo di lubrificazione, la natura e la quantità di lubrificante, le dimensioni e la direzione del carico e il calore. condizioni di dissipazione. Se la velocità di lavoro effettiva del cuscinetto supera la velocità di lavoro massima consentita, è necessario adottare alcune misure di miglioramento, come il miglioramento del metodo di lubrificazione, la creazione di un sistema di raffreddamento efficace, il miglioramento della precisione del cuscinetto, l'aumento adeguato del gioco del cuscinetto, il passaggio a materiali speciali per cuscinetti e gabbie appositamente strutturate, ecc. Quando si scelgono i tipi di cuscinetti in base alla velocità, è possibile fare riferimento ai seguenti punti:
(1) I cuscinetti a sfere hanno una velocità limite e una precisione di rotazione più elevate rispetto ai cuscinetti a rulli. I cuscinetti a sfera dovrebbero essere preferiti alle alte velocità.
(2) Minore è l'angolo di contatto del cuscinetto, migliori sono le condizioni affinché il suo anello resista alla forza centrifuga inerziale degli elementi volventi. Pertanto, la velocità limite dei cuscinetti reggispinta è inferiore a quella dei cuscinetti radiali e i cuscinetti radiali a fila singola sono migliori dei cuscinetti sferici a doppia fila. Quando la velocità operativa è elevata e il carico assiale non è molto elevato, è possibile utilizzare cuscinetti a sfere a contatto obliquo per sopportare il carico assiale puro.
(3) Ad alta velocità, è necessario selezionare cuscinetti con lo stesso diametro interno e diametro esterno più piccolo. Quando la sua capacità di carico è insufficiente, è possibile utilizzare un'ampia serie di cuscinetti oppure installare due cuscinetti insieme.
(4) La gabbia piena consente una velocità maggiore rispetto alla gabbia stampata.
Rigidità del cuscinetto
L'applicazione di carichi ai cuscinetti provoca una deformazione elastica. Ciò inizia con l'area di contatto tra gli elementi volventi e la pista. La rigidezza di un cuscinetto descrive la relazione tra il carico del cuscinetto e la deformazione elastica risultante. Maggiore è la rigidità, minore è la deformazione. In molti casi la deformazione elastica del cuscinetto è molto piccola e può essere ignorata. Tuttavia, in alcune applicazioni, come quelle delle macchine utensili, la rigidità del cuscinetto è fondamentale. I cuscinetti a rulli sono spesso la scelta migliore laddove è richiesto un elevato livello di rigidità del cuscinetto. Inoltre è possibile precaricare diversi tipi di cuscinetti per aumentare la rigidità del supporto. Ad esempio, nei cuscinetti a sfere a contatto obliquo e nei cuscinetti a rulli conici, per prevenire le vibrazioni dell'albero e aumentare la rigidità del supporto, una certa forza assiale viene spesso applicata in anticipo durante l'installazione per premerli l'uno contro l'altro. Tuttavia, la quantità di precarico non deve essere eccessiva, altrimenti l'attrito del cuscinetto aumenterà, l'aumento della temperatura e la durata di esercizio del cuscinetto ne risentiranno.
Prestazioni di allineamento dei cuscinetti
Quando le linee centrali della sede del cuscinetto e dell'albero non possono essere allineate correttamente a causa di errori di produzione e installazione, o quando l'albero e i fori della sede sono notevolmente deformati, è necessario utilizzare cuscinetti con buone prestazioni di autoallineamento. I cuscinetti con capacità di autoallineamento sono spesso selezionati per applicazioni in cui è presente disallineamento, come ad esempio cuscinetti sferici a sfere or cuscinetti orientabili a rulli. Gli snodi sferici montati sono adatti a compensare gli errori di allineamento iniziale causati da un'installazione inadeguata. L'uso di cuscinetti a rullini e cuscinetti a rulli con inclinazione dell'asse dovrebbe essere evitato il più possibile. Il disallineamento può essere causato da diversi motivi, tra cui carico, imprecisioni di albero e alloggiamento ed errori di installazione. Mentre alcuni cuscinetti possono tollerare il disallineamento, altri possono esserne danneggiati, causando un cedimento prematuro del cuscinetto. Pertanto, è importante considerare il grado di disallineamento nell'applicazione prima di selezionare un cuscinetto.
Rumore di funzionamento
In alcuni ambienti operativi, può essere importante un basso rumore di funzionamento. La maggior parte dei cuscinetti volventi produce un rumore di funzionamento minimo. Tuttavia, alcuni motori elettrici e strumenti di misura potrebbero richiedere un'ulteriore riduzione del livello di rumore durante il funzionamento. I cuscinetti a sfere a gola profonda sono spesso la scelta migliore laddove i bassi livelli di rumore sono fondamentali. Anche i cuscinetti, come quelli a rulli cilindrici, possono essere regolati per ridurre ulteriormente i livelli di rumore durante il funzionamento.
Ambiente operativo
Diversi ambienti industriali avranno ambienti operativi diversi per ciascuna applicazione. Prima di effettuare una selezione, è fondamentale comprendere le condizioni operative del cuscinetto. Ciò include contaminazione, temperatura, urti e vibrazioni. Alcuni cuscinetti sono realizzati con materiali certificati resistenti alla corrosione o adatti all'uso alimentare, che li rendono ideali per settori quali quello chimico, alimentare e farmaceutico. Altri prodotti sono progettati per funzionare a temperature elevate o resistere a carichi d'urto pesanti e livelli elevati di vibrazioni. Comprendere l'ambiente operativo della tua macchina ti aiuterà a selezionare i cuscinetti giusti per la tua applicazione, nonché le soluzioni di tenuta e i lubrificanti più appropriati per supportarla. Ciò offrirà ai vostri cuscinetti le migliori possibilità di ottenere una lunga durata operativa, riducendo al minimo i tempi di fermo e ottimizzando la produttività.
Movimento assiale
Quando è necessario che il cuscinetto si muova e si sposti in direzione assiale, è possibile utilizzare un cuscinetto a rulli cilindrici (tipo NU o tipo N) o un cuscinetto a rullini senza nervature nell'anello interno o esterno. A questo punto, l'anello interno e l'albero o l'anello esterno possono essere installati con interferenza tra esso e il guscio. Se si utilizzano cuscinetti non scomponibili come i cuscinetti radiali a sfere e i cuscinetti orientabili a rulli, è necessario utilizzare un gioco tra l'anello interno o l'anello esterno e le sue parti accoppiate per consentire sufficiente libertà di movimento assiale. Per piccoli movimenti assiali, tutti i tipi di cuscinetti possono essere garantiti dal proprio gioco.
Installazione dei cuscinetti
Gli ingegneri utilizzano gli strumenti di montaggio corretti per installare i cuscinetti sull'albero. Il modo in cui installi e rimuovi i cuscinetti dipenderà dal tipo di cuscinetto, dall'ambiente operativo e dalle tue preferenze personali. Tuttavia, potrebbe anche essere influenzato dallo spazio disponibile. I cuscinetti rimovibili sono generalmente più facili da installare e rimuovere. Ciò include tipicamente cuscinetti a rulli cilindrici, cuscinetti a rulli conici e cuscinetti a rullini. Questi cuscinetti sono ideali per applicazioni che richiedono ispezioni periodiche. L'installazione dei cuscinetti con foro conico è difficile perché il gioco interno deve essere regolato durante l'installazione. Cuscinetti divisi può essere una buona scelta per applicazioni che richiedono ispezione o manutenzione regolare o dove i cuscinetti sono circondati da macchinari pesanti. Questi cuscinetti sono facili da installare e non richiedono lo smontaggio delle apparecchiature circostanti.
Flusso pulito del lubrificante sui cuscinetti a sfere a gola profonda La scelta del lubrificante è fondamentale per garantire prestazioni affidabili ed efficienti dei cuscinetti. I lubrificanti aiutano a ridurre l'attrito, riducendo così l'usura e prolungando la durata dei cuscinetti. Pertanto, quando si specificano i cuscinetti è necessario considerare la scelta del lubrificante. Scegliere il lubrificante giusto è importante quanto scegliere il cuscinetto giusto. Il lubrificante scelto dipenderà dalle condizioni operative del cuscinetto, inclusi carico, velocità, temperatura e contaminazione.
Non ha senso scegliere il cuscinetto migliore per la tua applicazione senza considerare la soluzione di tenuta che utilizzerai. Scegliere sempre guarnizioni di alta qualità, che proteggeranno i cuscinetti dalla contaminazione e manterranno puliti i cuscinetti e i relativi lubrificanti. Ciò darà ai tuoi cuscinetti le migliori possibilità di raggiungere la loro durata di servizio ottimale. Quando si considera la soluzione di tenuta necessaria per un cuscinetto, è necessario considerare il tipo di cuscinetto, i contaminanti a cui sarà esposto, le temperature di esercizio a cui sarà esposto, il tipo di lubrificante che verrà utilizzato e le forze esercitate sul sigillo. Considera le soluzioni di tenuta di cui hai bisogno quando selezioni i cuscinetti per assicurarti che siano compatibili e funzionino insieme in modo efficace.
Altri fattori
Quando si seleziona il tipo di cuscinetto, è necessario decidere anche se utilizzare cuscinetti con scanalature di arresto, guarnizioni, coperture antipolvere, cuscinetti silenziosi, ecc. secondo necessità, e considerare il prezzo e l'offerta di mercato dei cuscinetti.
Aiuta nella scelta dei cuscinetti
La scelta dei cuscinetti è una parte importante del processo di progettazione dell’applicazione. Scegli il cuscinetto sbagliato e le tue prestazioni ne risentiranno, portando potenzialmente a un guasto prematuro del cuscinetto e della macchina. Se non sei sicuro di quando scegliere il cuscinetto giusto per la tua applicazione, è meglio consultare un esperto di cuscinetti. Dopotutto, sono esperti di cuscinetti.
Aubearing può aiutarti a specificare il prodotto giusto per i tuoi requisiti applicativi. I nostri esperti si prenderanno il tempo per comprendere la vostra attività per assicurarvi di selezionare i migliori cuscinetti per i vostri macchinari.