Scelgo una disposizione di cuscinetti fissi, una disposizione di cuscinetti regolati o una disposizione di cuscinetti liberi? Questa domanda è importante quando si progetta un sistema di alberi. Le tre varianti presentano naturalmente vantaggi e svantaggi.
Definizione di disposizione di cuscinetti fissi/liberi
Innanzitutto è importante sapere che gli alberi o assi sono sostanzialmente supportati da almeno una coppia di cuscinetti sia in direzione assiale che in direzione radiale. Il cuscinetto che deve impedire il movimento assiale dell’albero rispetto all’alloggiamento è chiamato cuscinetto fisso. A tal fine, il cuscinetto deve essere sempre fissato assialmente sull’albero e nell’alloggiamento mediante idonei riscontri. Questo fissaggio assiale può talvolta essere effettuato mediante una ghiera di bloccaggio o un anello elastico.
Per compensare la dilatazione termica e le tolleranze di fabbricazione, è necessario un altro cuscinetto, il cosiddetto cuscinetto libero. Come evidenziato nell’illustrazione del cuscinetto fisso e libero, lo spostamento assiale avviene nell’alloggiamento. Tuttavia, questo spostamento assiale può essere reso possibile anche sull’albero o all’interno del cuscinetto stesso (ad esempio nel caso di un cuscinetto a rulli cilindrici della progettazione NU o N). In ogni caso il fissaggio assiale avviene sull’albero o nell’alloggiamento. Nel caso di un cuscinetto a rulli cilindrici (progettazione NU o N di NTN), dove lo spostamento assiale avviene all’interno del cuscinetto, sia l’anello interno che l’anello esterno sono fissati assialmente.
| Disposizione dei cuscinetti (distinzione tra cuscinetto lato fisso e cuscinetto lato libero) | |||
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| Disposizione | Commento | Esempi di applicazione | |
| Lato cuscinetto fisso | Lato cuscinetto libero | ||
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Panoramica generale delle disposizioni di cuscinetti fissi e liberi.
Disposizione di cuscinetti regolati
Oltre alla disposizione di cuscinetti fissi e liberi, esiste anche la disposizione di cuscinetti regolati. La regolazione implica lo spostamento degli anelli dei due cuscinetti fino a ottenere il precarico o il gioco desiderati, acquisendo una guida più precisa e una maggiore rigidità dei cuscinetti. I cuscinetti a rulli conici e cuscinetti a sfere a contatto obliquo sono utilizzati principalmente per questa “regolazione”, ma anche molti altri tipi di cuscinetti volventi (come i cuscinetti radiali rigidi a sfere) sono adatti per una disposizione di cuscinetti regolati. Per allineare due cuscinetti uno contro l’altro, esistono tre possibili disposizioni dei cuscinetti: la disposizione a O, a X e tandem. La tabella mostra le disposizioni a O e X.
| Disposizione di cuscinetti (cuscinetti regolati) | ||
| Disposizione | Commento | Esempi di applicazione |
Disposizione a O (dorso-dorso) |
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Disposizione a X (faccia-faccia) |
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Maggiori informazioni sulla disposizione a O e X sono disponibili qui.
Bisogna però tenere presente che i cuscinetti regolati presentano anche degli svantaggi. Per la “regolazione” è necessario molto più tempo durante il montaggio rispetto ad un cuscinetto fisso/libero. La ragione è, ad esempio, l’impostazione di un gioco o di un precarico definiti.
Disposizione dei cuscinetti completamente libera
Un’altra disposizione di cuscinetti che essenzialmente ha molto in comune con la disposizione di cuscinetti regolati è la disposizione di cuscinetti completamente liberi. A differenza del cuscinetto regolato, questo comporta sempre un certo gioco assiale, motivo per cui non esiste una guida assiale precisa con il cuscinetto libero. La quantità di gioco assiale s è predeterminata dal progettista nel caso di disposizione di cuscinetti liberi, in modo che i cuscinetti non siano in nessun caso soggetti a distorsioni assiali. Ad esempio, per i riduttori viene scelta una disposizione di cuscinetti liberi, se la dentatura richiede una posizione assiale libera o se la precisione della guida assiale non deve essere particolarmente elevata.
I cuscinetti a sfere a contatto obliquo e i cuscinetti a rulli conici, che devono entrambi essere registrati, non sono invece adatti per la disposizione di cuscinetti completamente liberi. L’elenco riassume i tipi di cuscinetti volventi più diffusi e adatti per una disposizione di cuscinetti liberi.
Oltre a queste tre tipologie, è ovviamente possibile utilizzare anche altri tipi di cuscinetti volventi per creare una disposizione di cuscinetti completamente liberi.
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