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Cuscinetti rigidi a sfere

I cuscinetti radiali a sfere a gola profonda hanno piste con gole profonde sull'anello interno e su quello esterno, tra le quali le sfere rotolano per sostenere l'albero. Sopportano principalmente carichi radiali (perpendicolari all'albero), ma possono sostenere anche carichi assiali in entrambe le direzioni in una certa misura; la struttura semplice, l'attrito ridotto e l'adattabilità alle alte velocità di rotazione ne fanno il cuscinetto più diffuso. Sono disponibili in versione aperta, schermata o con tenuta, con grasso di riempimento. Oltre ai modelli standard in acciaio, esistono versioni speciali: resistenti alla corrosione in acciaio inossidabile o ceramica, a lubrificazione solida per alte temperature, vuoto e bassa emissione di particelle, e con rivestimento isolante o sfere in ceramica per prevenire la corrosione elettrica. Sono impiegati in motori, dispositivi di trasporto, apparecchiature per la produzione di semiconduttori, macchine per l'industria alimentare e impianti ad alta temperatura.

Come scegliere Cuscinetti rigidi a sfere

  1. 1. Dimensioni principali compatibili con albero e alloggiamento

    Il diametro interno d va scelto in base al diametro dell'albero, il diametro esterno D al diametro di alloggiamento e la larghezza B allo spazio di installazione disponibile. I prodotti in catalogo coprono diametri interni da 0,6 a 1420 mm e, a parità di diametro interno, esistono serie dimensionali con diametri esterni e larghezze diversi. Al variare della serie cambiano anche la capacità di carico e la massa, pertanto le tre dimensioni vanno verificate insieme.

  2. 2. Carico dinamico nominale per il calcolo della durata

    Il carico dinamico nominale di base Cr è il valore di riferimento per il calcolo della durata a fatica da rotolamento; la durata si stima dal rapporto tra il carico effettivo e Cr. Per carichi elevati o durate lunghe si scelgono cuscinetti con Cr maggiore. I cuscinetti in materiali speciali possono avere un carico nominale inferiore a quello di un equivalente in acciaio di pari dimensioni, quindi la durata va verificata in base alle condizioni d'uso.

  3. 3. Verifica con il carico statico per carichi fermi o d'urto

    Il carico statico nominale di base C0r è il carico che, in condizioni di arresto, rotazione a bassa velocità o carichi d'urto, non produce deformazioni permanenti. Nelle applicazioni con movimento oscillante o carichi elevati durante l'arresto, la selezione va basata soprattutto sul rapporto con C0r (coefficiente di sicurezza statico) piuttosto che sul carico dinamico.

  4. 4. Gioco interno adatto all'accoppiamento e alla temperatura

    Il gioco interno radiale si riduce durante il funzionamento a causa dell'accoppiamento con interferenza e della differenza di temperatura tra anello interno ed esterno. Classi superiori allo standard, come C3, sono utilizzate in motori o ambienti ad alta temperatura, dove l'anello interno tende a dilatarsi. Un gioco troppo ridotto provoca surriscaldamento e grippaggio, quindi la classe va scelta in base all'accoppiamento e alla temperatura di esercizio.

  5. 5. Materiali e lubrificazione adatti all'ambiente

    In acqua o con soluzioni chimiche si usano acciaio inossidabile e ceramiche (nitruro di silicio, zirconia, carburo di silicio); in ambienti ad alta temperatura, sotto vuoto o in camera bianca si impiegano lubrificanti solidi a base di grafite o fluoro e grassi fluorurati. Le temperature massime di esercizio dei prodotti in catalogo arrivano a 250-350 °C, pertanto materiali e metodo di lubrificazione vanno scelti in base a temperatura, atmosfera e requisiti di emissione di particelle.

  6. 6. Verifica della velocità di rotazione e protezione dalla corrosione elettrica

    Occorre verificare che la velocità limite e la velocità di riferimento siano superiori alla velocità di esercizio. Nei dispositivi in cui circola corrente sull'albero, come i motori alimentati da inverter, i cuscinetti ibridi con rivestimento isolante o sfere in ceramica prevengono la corrosione elettrica. Le sfere in ceramica sono più leggere di quelle in acciaio e, alle alte velocità, l'effetto della forza centrifuga risulta minore.

Questa guida è stata redatta dall'AI sulla base dei documenti e delle specifiche dei prodotti elencati. Verifica la documentazione di ciascun produttore prima dell'adozione.