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Tipi di cuscinetti a rulli
Cuscinetti a rulli di forma cilindrica
Come suggerisce il nome, i cuscinetti a rulli cilindrici sono un tipo particolare di cuscinetti a rulli in cui i cilindri vengono utilizzati come elemento volvente e mezzo di separazione. A causa della superficie piana interna, questo tipo di cuscinetti offre un'area di contatto più ampia sugli anelli interni ed esterni. I cuscinetti a rulli cilindrici sono più adatti per applicazioni in cui sono necessarie prestazioni elevate ed elevata capacità di carico.
Cuscinetti a rulli conici
I cuscinetti a rulli conici sono disponibili in diverse dimensioni e strutture; a differenza della maggior parte degli altri tipi di cuscinetti, nei cuscinetti a rulli conici l'anello esterno è chiamato coppa e l'anello interno è chiamato cono a causa della loro forma. Questo tipo di cuscinetto è solitamente costituito da quattro elementi base: coppa, cono, rulli conici e gabbia che mantiene tali rulli nella giusta posizione.
Cuscinetti orientabili a rulli
I cuscinetti orientabili a rulli sono progettati per sopportare carichi pesanti, forti vibrazioni e disallineamento. Grazie al maggiore gioco radiale interno rispetto ai cuscinetti a sfere a gola profonda, alberi e alloggiamenti speciali si adattano a seconda delle esigenze. La loro capacità di supportare forti vibrazioni e disallineamenti li rende ideali per applicazioni per l'industria degli aggregati e motori vibranti/scuotitori, nonché riduttori, motori elettrici di grandi dimensioni, generatori e altre applicazioni per impieghi gravosi.
Cuscinetto a rullini
Un cuscinetto a rullini è un tipo speciale di cuscinetto a rulli che utilizza rulli cilindrici lunghi, sottili e simili alle esigenze. I loro elementi volventi hanno un diametro piccolo e una lunghezza lunga. I cuscinetti a rullini sono di dimensioni compatte, possono sopportare carichi radiali elevati e hanno velocità limitate. Possono essere forniti con o senza pista interna e si trovano tipicamente nell'industria aerospaziale, nei bilancieri, nelle punterie a camme, nei riduttori, nelle trasmissioni di veicoli, negli alberi di trasmissione e altro ancora.
Cuscinetti a rulli reggispinta
I cuscinetti reggispinta gestiscono solo carichi assiali e hanno una capacità di carico radiale minima. Similmente ad altri tipi di cuscinetti a rulli, i cuscinetti reggispinta a rulli utilizzano rulli. Hanno capacità autoallineanti e rulli convessi.
Cuscinetti degli ingranaggi
I cuscinetti a rulli che si combinano con gli ingranaggi epicicloidali sono noti come cuscinetti per ingranaggi. Per rappresentare ciascun componente viene utilizzata un'alternanza concentrica di ruote dentate e rulli con passo della ruota dentata e diametro dei rulli uguali. I rulli e le ruote dentate coniugati hanno larghezze identiche se utilizzati in coppia. L'impegno è a spina di pesce o inclinato delle facce terminali. Un cuscinetto a ingranaggi potrebbe essere utilizzato come meccanismo di ingranaggio planetario cinematicamente semplice negli orologi e nei dispositivi di misurazione.
Quando si sceglie il cuscinetto a rulli giusto, è necessario considerare diversi fattori critici
Capacità di carico
Determina l'entità e la direzione del carico che il cuscinetto sosterrà, che sia radiale, assiale o una combinazione di entrambi.
Velocità
Considerare la velocità di rotazione dell'applicazione poiché una velocità eccessiva può influire sulle prestazioni dei cuscinetti.
Condizioni ambientali
Valutare l'ambiente operativo, comprese temperatura, umidità ed esposizione a contaminanti, poiché questi fattori possono influire sulla durata dei cuscinetti.
Allineamento e disallineamento
Determinare se l'applicazione richiede che il cuscinetto gestisca il disallineamento e selezionare di conseguenza un tipo adatto.
Vincoli di spazio
Considerare lo spazio disponibile all'interno del macchinario, poiché in spazi ristretti potrebbero essere necessarie soluzioni compatte come i cuscinetti a rullini.
Requisiti di precisione
Alcune applicazioni richiedono un'elevata precisione, come quelle nell'industria medica o dei semiconduttori.
Utilizzo dell'elemento volvente
Sia nei cuscinetti a rulli che in quelli a sfere, sono presenti un elemento volvente, una gabbia e strutture di cuscinetti costituite da un cuscinetto. Quando l'elemento volvente nel cuscinetto è una sfera sferica, viene semplicemente definito cuscinetto a sfere.
I cuscinetti a rulli sono progettati per resistere a carichi pesanti
I cuscinetti a rulli utilizzano rulli al posto delle sfere, il che li rende idonei all'uso con carichi radiali e assiali dove sono possibili disallineamenti. In vari casi, vengono utilizzati in automobili come camion, autobus e veicoli.
Distribuzione dei carichi
Nel caso dei cuscinetti a sfere, lavorano per trasferire i carichi dalla pista esterna a quella interna mentre nei cuscinetti a rulli distribuiscono il carico su un'ampia area rendendo desiderabile gestire il carico in modo migliore rispetto ai cuscinetti a sfere. Ciò avviene grazie al contatto della linea che lo rende capace di sopportare resistenze e urti.
Quale cuscinetto è migliore
Sia i cuscinetti a sfere che quelli a rulli possono avere capacità diverse, il cuscinetto a rulli può essere buono in termini di urti e condizioni di elevata resistenza mentre i cuscinetti a sfere potrebbero essere buoni per l'operatività a velocità più elevate.
A seconda dei requisiti specifici, come la direzione del carico e la rigidità, un cuscinetto a rulli può essere costituito da una o due corone di elementi volventi. La configurazione del cuscinetto supporta e dirige l'albero o il carico radialmente o assialmente rispetto ad altri componenti come gli involucri. Due blocchi di supporto, montati su entrambe le estremità o intermittenti, devono bloccare l'albero senza utilizzare bulloni.
Configurazione dei cuscinetti di vincolo e non di vincolo
In una configurazione di bloccaggio, il supporto del cuscinetto tocca assialmente l'albero. D'altro canto, una disposizione di cuscinetti non di vincolo fornisce spostamenti assiali dovuti alla differenza di dilatazione termica o di deformazione tra l'albero e l'alloggiamento. Inoltre, offre una maggiore tolleranza dei componenti, influenzando la distanza tra i cuscinetti.
Configurazione del cuscinetto regolata
In una configurazione dei cuscinetti regolata, l'albero si muove avanti e indietro; un supporto del cuscinetto consente lo spostamento positivo mentre l'altro (posizionato a croce) consente il posizionamento dell'albero nella direzione opposta. Gli utenti devono prima regolare la distanza durante il montaggio del componente. Esempi di cuscinetti a rulli con tale configurazione sono i cuscinetti a rulli conici (discussi di seguito).
Configurazione del cuscinetto flottante
In una disposizione flottante, il cuscinetto posizionato a croce e i componenti di contatto si muovono liberamente assialmente o radialmente su varie distanze tra i due punti finali. La differenza di dilatazione termica tra albero e alloggiamento e le tolleranze del componente determinano la distanza di galleggiamento. I cuscinetti sferici e scanalati sono esempi di cuscinetti con elementi a rulli con configurazione flottante.
Per apprezzare come funzionano i cuscinetti degli elementi a rulli, sarebbe meglio comprenderne il design. Un cuscinetto può contenere sfere, rulli sferici, rulli conici o rullini. Sono caratterizzati da un anello interno ed esterno con piste per le parti ingabbiate. Includono anche un lubrificante per ridurre l'attrito e guarnizioni per impedire l'ingresso di particelle che potrebbero contaminare l'olio.
Le tasche all'interno delle gabbie separano gli elementi volventi e mantengono una distanza costante mentre gli apparecchi rotolano sulle piste. Come già accennato, i cuscinetti a rulli sono disponibili in diverse configurazioni, compresi elementi a fila singola e doppia.
I cilindri tra le piste interna ed esterna consentono agli elementi ingabbiati di rotolare nelle piste lungo un unico asse. Gli elementi volventi scivolerebbero fuori posizione durante il funzionamento senza gabbie, causando il cedimento dei cuscinetti. Le gabbie non sopportano carichi e il loro scopo è mantenere i rulli in posizione. Esistono anche cuscinetti senza gabbia chiamati cuscinetti a complemento completo (FCB). Di solito, gli FCB hanno più elementi volventi e gestiscono carichi più pesanti. Un altro vantaggio è che possono sopportare carichi d'urto improvvisi poiché i rulli distribuiscono uniformemente il carico su tutta la pista.
È inoltre necessario lubrificare i cuscinetti a rulli. L'ingrassaggio o meno dipende dal prodotto acquistato. I cuscinetti a rulli sigillati vengono generalmente prelubrificati e non è richiesto alcun ulteriore ingrassaggio. Quelli non sigillati necessitano di un piano di lubrificazione chiamato lubrificazione elastoidrodinamica e devono rispettare le specifiche del produttore.
In questo regime di ingrassaggio, viene applicato un lubrificante, solitamente inferiore a un micron, con livelli di pressione che raggiungono i 34.500 bar (500,000 psi). Il grasso solidifica parzialmente e deforma elasticamente gli elementi volventi e la superficie di contatto. Qualsiasi contaminazione dell'olio può portare a un significativo degrado della superficie di accoppiamento e può provocare l'accumulo di ulteriori particelle soggette a usura.
I cuscinetti a rulli, compresi quelli cilindrici, conici, sferici e ad aghi, sono costituiti da quattro componenti fondamentali
Anello interno
L'anello interno è il componente collegato all'albero rotante. Serve come superficie portante primaria del cuscinetto e interagisce direttamente con i rulli. Il design e la geometria della pista interna sono fondamentali per le prestazioni dei cuscinetti e devono essere montati correttamente sull'albero per garantire un'efficace distribuzione del carico.
Anello esterno
L'anello esterno, che circonda l'anello interno e fornisce una superficie di montaggio fissa per il cuscinetto. È collegato all'alloggiamento o alla struttura della macchina. Proprio come l'anello interno, il design dell'anello esterno gioca un ruolo fondamentale nel funzionamento del cuscinetto. Deve essere posizionato saldamente all'interno dell'alloggiamento del cuscinetto.
I rulli sono gli elementi portanti del cuscinetto. Questi componenti cilindrici, rastremati, sferici o a forma di ago trasmettono le forze applicate e consentono una rotazione regolare. Il design dei rulli varia a seconda del tipo di cuscinetto e dell'applicazione. I rulli cilindrici si trovano tipicamente nei cuscinetti a rulli cilindrici, mentre i rulli conici sono utilizzati nei cuscinetti a rulli conici e così via.
Gabbia (fermo del rullo)
La gabbia, nota anche come fermo o separatore dei rulli, è un componente fondamentale che mantiene la spaziatura e l'allineamento dei rulli all'interno del cuscinetto. Impedisce che i rulli entrino in contatto diretto tra loro, causando attrito e usura. Inoltre, la gabbia aiuta a distribuire uniformemente il lubrificante all'interno del cuscinetto. Il materiale e il design della gabbia possono variare in base ai requisiti specifici del cuscinetto.
La scelta dei cuscinetti a rulli giusti per un'applicazione specifica richiede la considerazione di diversi fattori
Requisiti di carico
Determina l'entità e il tipo di carico che il cuscinetto deve supportare, sia esso radiale, assiale o combinato.
Velocità
Considerare la velocità rotazionale o lineare alla quale funzionerà il cuscinetto per garantire che possa gestire il numero di giri richiesto.
Condizioni operative
Valutare fattori ambientali quali temperatura, umidità ed esposizione a polvere o sostanze chimiche che potrebbero influire sulle prestazioni del cuscinetto.
Vincoli di spazio e progettazione
Considerare lo spazio disponibile, le dimensioni, il design e i requisiti di montaggio del cuscinetto.
Il cuscinetto deve lasciare un certo spazio durante l'installazione in modo che possa ruotare liberamente durante il lavoro. Tuttavia, se lo spazio è troppo grande o troppo piccolo, potrebbe causare un cattivo funzionamento del cuscinetto, quindi deve essere regolato in base alle dimensioni del cuscinetto e ai requisiti di lavoro.
Pulizia
È molto importante mantenere puliti i cuscinetti. Ogni volta che si sostituisce l'olio lubrificante, i cuscinetti devono essere puliti e controllati per individuare eventuali anomalie, come corpi estranei, danni, ecc.
Lubrificazione regolare
I cuscinetti devono essere adeguatamente lubrificati durante l'uso per ridurre l'usura e l'attrito. Pertanto, è necessario aggiungere regolarmente una quantità adeguata di olio lubrificante o grasso ai cuscinetti e prestare attenzione alla pulizia e alla sostituzione del grasso.
Ispezione regolare
I cuscinetti saranno soggetti a usura e affaticamento durante il lavoro, pertanto i cuscinetti devono essere ispezionati e sostituiti regolarmente per evitare guasti e compromettere il normale funzionamento dell'attrezzatura.
La nostra fabbrica
HAXB è un produttore leader di cuscinetti a sfere a gola profonda di alta qualità in Cina. Compresi anche cuscinetti a rulli conici a parete sottile. La velocità di rotazione può superare i 25,000 giri al minuto e può essere adattata a tutti i tipi di motori ad alta velocità. Il nostro marchio HAXB produce principalmente cuscinetti di fascia media e alta (cuscinetti a sfere, cuscinetti a rullini e cuscinetti autolubrificanti), sperando di fornire agli utenti scelte più appropriate.
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