Caratteristiche dei cuscinetti a rullini
Il cuscinetto a rullini non è stato denominato così per caso, ma bensì – sorpresa – grazie alla forma dei suoi corpi volventi! I corpi volventi sono inoltre centrati parallelamente all’asse, poiché i cuscinetti a rullini sono una tipologia speciale di cuscinetti a rulli cilindrici. Si può essere quasi certi di trovarli, ad esempio, nei riduttori, nelle trasmissioni dei veicoli o nei macchinari per l’imballaggio.
I cuscinetti a rullini sono principalmente utilizzati come cuscinetti flottanti. Tipiche di questa versione di cuscinetto, sono anche le dimensioni molto compatte. In alcuni casi può mancare l’anello interno e/o esterno, e lo stesso vale per la gabbia. Se manca la gabbia, si parla anche di “cuscinetto a rullini a pieno riempimento”. I cuscinetti a rullini hanno una sezione ridotta e sono quindi più piccoli di molte altre tipologie di cuscinetti. Questo perché il diametro dei corpi volventi è inferiore a 10 mm e il loro rapporto diametro-lunghezza è compreso tra 1:3 e 1:10.
Poiché i loro corpi volventi sono relativamente lunghi e il contatto con le piste di rotolamento è lineare, come nei cuscinetti a rulli cilindrici, i cuscinetti a rullini raggiungono il massimo coefficiente di carico nello spazio di installazione più ristretto e possono essere utilizzati con carichi radiali elevati. Oltre alla compattezza, come ulteriore vantaggio sono caratterizzati da un’elevata rigidità. Questi cuscinetti sono inoltre particolarmente adatti per applicazioni nelle quali non devono compiere giri completi, ma ruotano solo di un angolo. A differenza di altre tipologie di cuscinetti, la sovrapposizione dei corpi volventi sulle piste di rotolamento si verifica anche con piccoli movimenti a causa della ridotta distanza tra i corpi volventi. Ciò consente di contrastare le condizioni di scarsa lubrificazione che spesso si riscontrano in queste applicazioni rotanti. Inoltre, grazie alla loro progettazione modulare non sono difficili da montare e sono generalmente associati a costi bassi, soprattutto in relazione alle loro prestazioni: niente male, vero?
Lo svantaggio dei cuscinetti a rullini è l’aumento del livello di rumorosità, soprattutto rispetto ai cuscinetti a sfere. Come accennato in precedenza, sono ideali per i carichi radiali, ma al contrario non sono adatti per i carichi assiali. Nel caso di utilizzo di cuscinetti a rullini senza anello interno o esterno, è necessario assicurarsi che le piste prodotte sull’albero o sull’alloggiamento abbiano una durezza sufficiente e soddisfino anche elevati requisiti di precisione dimensionale e di concentricità. Un altro aspetto da tenere in considerazione è che i cuscinetti a rullini sono adatti solo in misura limitata ad alte velocità e temperature elevate. Ciò è particolarmente importante per i cuscinetti a pieno riempimento, i cui corpi volventi sfregano uno contro l’altro a causa dell’assenza della gabbia. Occorre prestare particolare attenzione alla lubrificazione per mantenere l’attrito il più basso possibile.
Gabbie a rullini (assemblaggio di rullini e gabbie)
Esistono diverse serie di cuscinetti a rullini; di seguito vengono presentate le più importanti. Innanzitutto vanno menzionate le gabbie a rullini, chiamate anche assemblaggi di rullini e gabbie. Esse scorrono direttamente sull’albero o sull’alloggiamento, cosi che l’albero e l’alloggiamento sostituiscano le classiche piste di rotolamento dei cuscinetti. Le gabbie a rullini rappresentano una variante economica dei cuscinetti volventi, soprattutto perché sono leggere, compatte e richiedono poco spazio. Allo stesso tempo, però, vengono posti elevati requisiti in termini di finitura superficiale e durezza delle gabbie sottili. La forma base con gabbia altamente rigida è riconoscibile dalla sigla K, ma esistono numerose forme diverse di gabbie a rullini.
Astucci a rullini
Gli astucci a rullini sono caratterizzati da un anello esterno imbutito prodotto mediante formatura, che si distingue da uno spessore ridotto della parete in lamiera d’acciaio ed è molto sottile. Le tolleranze di alta precisione del foro dell’alloggiamento sono il requisito principale per l’utilizzo degli astucci a rullini. Una caratteristica degli astucci a rullini è l’assenza dell’anello interno nella maggior parte dei casi. Come per le gabbie a rullini, ne esistono diverse tipologie. La tipologia base è denominata HK. Gli astucci a rullini possono anche avere una tenuta stagna integrata nell’anello esterno imbutito su uno o entrambi i lati. Esistono anche varianti di questa tipologia completamente chiuse su un lato (Boccole a rullini). Tutte le tipologie di astucci a rullini sono anche note come “Drawn Cup”.
Cuscinetti a rullini con anello massiccio
Un’altra serie di cuscinetti a rullini è composta dai cuscinetti a rullini con anello massiccio, caratterizzati da un anello esterno massiccio, presente anche nei cuscinetti a rulli cilindrici. La rigidità di questa serie è superiore a quella di altre tipologie di cuscinetti a rullini. Questi cuscinetti sono quindi adatti per applicazioni con velocità elevate, carichi elevati ed elevati requisiti di precisione di rotazione. I cuscinetti a rullini con anello massiccio possono anche essere dotati di una scanalatura per l’olio con fori nell’anello esterno.
Perni folli
Un’altra tipologia di cuscinetti a rullini è la serie dei perni folli. Essi sono dotati di un albero di supporto ed eseguono movimenti rotatori intermittenti, oscillanti e continui con elevata precisione e alta velocità. Vengono utilizzati come meccanismo di controllo delle camme per le unità di azionamento e sono ideali per i macchinari d’imballaggio che possono rotolare sulla pista esterna durante la produzione.
Seguicamma
Ultimi ma non meno importanti, i seguicamma; a differenza dei perni folli non prevedono un albero di supporto. Da un lato, come i perni folli, possono anche svolgere la funzione di un meccanismo a camme, ma dall’altro lato possono fungere da rulli di guida o di supporto per binari diritti o curvi. Sia i seguicamma che i perni folli sono dotati di un anello esterno massiccio in grado di supportare carichi d’urto. Esistono due tipi di superficie esterna: cilindrica o bombata.
Tenuta stagna dei cuscinetti a rullini
Che ruolo svolgono le tenute stagne nei cuscinetti a rullini? Fondamentalmente, i cuscinetti a rullini aperti, e quindi i cuscinetti senza tenute, sono più comuni dei cuscinetti con tenute. È comunque possibile installare una tenuta direttamente nei cuscinetti a rullini sia lavorati che imbutiti. Per i cuscinetti a rullini viene utilizzata di serie una tenuta stagna a contatto in gomma nitrilica. Nelle gabbie a rullini, invece, è necessario utilizzare una tenuta nelle immediate vicinanze del cuscinetto. In questo caso, il produttore di cuscinetti volventi NTN dispone di tenute che si adattano direttamente all’altezza dei cuscinetti a rullini e che possono quindi proteggere efficacemente il cuscinetto da particelle estranee. La speciale tenuta GD è particolarmente vantaggiosa rispetto alla tenuta G, poiché ha un migliore effetto di tenuta, quindi trattiene il grasso e impedisce l’ingresso di particelle.
Ulteriori informazioni sulle tenute disponibili su conoscenzacuscinetti.it. Inoltre, troverete altre considerazioni che completano la progettazione di un’applicazione di cuscinetti, tra cui montaggio dei cuscinetti, differenza tra una disposizione di cuscinetti fissi e una disposizione di cuscinetti liberi e tipi di disposizione.
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