Tipologie di cuscinetti volventi

Panoramica

Sintesi

  • Esistono fondamentalmente due tipi di cuscinetti volventi: cuscinetti a sfere e cuscinetti a rulli
  • Cuscinetti a sfere: corpi volventi sferici, contatto puntiforme tra corpi volventi e pista di rotolamento del cuscinetto, adatti per velocità elevate (ad es. cuscinetti rigidi a sfere)
  • Cuscinetti a rulli: corpi volventi a forma di rullo, contatto lineare tra corpi volventi e pista di rotolamento del cuscinetto, adatti per carichi elevati (ad es. cuscinetti a rulli cilindrici)

Dopo la lettura del nostro articolo in merito alle nozioni di base sui cuscinetti volventi, si comprende che i cuscinetti volventi sono sostanzialmente divisi in due tipologie: cuscinetti a sfere e cuscinetti a rulli.

Cuscinetti a sfere

I cuscinetti a sfere sono generalmente caratterizzati dal fatto che i loro corpi volventi hanno la forma di una sfera ed entrano in contatto con la pista di rotolamento del cuscinetto in un punto. Quando vengono caricati, l’area di contatto forma un cerchio a causa della deformazione elastica. A causa del punto di contatto, la resistenza al rotolamento di questo tipo di cuscinetti è bassa, per cui i cuscinetti sono principalmente utilizzati in applicazioni con velocità più elevate e carichi inferiori. Normalmente, la loro capacità di carico non è elevata come quella dei cuscinetti a rulli, tuttavia i cuscinetti a sfere radiali possono supportare carichi in direzione sia assiale che radiale.

I cuscinetti a sfere sono dotati di un’area di contatto circolare e di corpi volventi sferici.

I corpi volventi allungati dei cuscinetti a rulli, in questo esempio i cuscinetti a rulli cilindrici, presentano un contatto lineare con la pista di rotolamento.

Cuscinetti a rulli

I cuscinetti a rulli presentano generalmente caratteristiche opposte a quelle dei cuscinetti a sfere: la superficie di contatto dei corpi volventi caricati con la pista di rotolamento ha la forma di un rettangolo a causa della deformazione elastica. Stiamo parlando di contatto lineare che determina una coppia di attrito relativamente elevata e ad una maggiore rigidità. Per questo motivo i cuscinetti a rulli sono più adatti ad applicazioni con velocità inferiori rispetto ai cuscinetti a sfere. Essi hanno un’elevata capacità di carico e a parte poche eccezioni, supportano principalmente carichi radiali.

Cuscinetti a sfere

Cuscinetti a rulli
Contatto puntualeContatto lineare
Bassa resistenza al rotolamentoElevata coppia di attrito
Adatto per applicazioni ad alte velocitàLe applicazioni devono presentare velocità inferiori rispetto ai cuscinetti a sfere
Minore capacità di caricoMaggiore capacità di carico, elevata rigidità
Capacità di carico generalmente possibile in direzione sia radiale che assialeLa capacità di carico nella maggior parte dei casi è possibile solo in direzione radiale

Dove c’è luce, c’è anche ombra: velocità e capacità di carico sono fattori importanti nel contesto dei cuscinetti volventi, ma non possono mai essere elevati allo stesso tempo.

Tipologie di cuscinetti a sfere e a rulli

Le tipologie di cuscinetti a sfere più note sono i cuscinetti radiali rigidi a sfere, i cuscinetti a sfere a contatto obliquo e i cuscinetti a quattro punti di contatto. Tra i cuscinetti a rulli, i cuscinetti a rulli cilindrici sono particolarmente degni di nota. Altri tipi di cuscinetti a rulli in cui i corpi volventi hanno una forma leggermente modificata del rullo cilindrico sono ad esempio, i cuscinetti a rullini e i cuscinetti a rulli conici. Nei paragrafi della sessione dedicata alle “Tipologie di cuscinetti volventi”, sono disponibili maggiori informazioni sulle singole tipologie di cuscinetti a sfere e a rulli, nonché sui cuscinetti-inserti per alloggiamenti. Le caratteristiche principali delle singole tipologie di cuscinetti possono essere visualizzate nella seguente tabella.

TipoImmagineVantaggiSvantaggi
Cuscinetti a sfere
Cuscinetti radiali rigidi a sfere
  • Sensibile ai carichi d’urto
  • Durata operativa relativamente bassa
Cuscinetti a sfere a contatto obliquo
  • Possono essere montati in coppia: Capacità di carico maggiore rispetto ai cuscinetti rigidi a sfere
  • Possibilità di precarico
  • Assemblaggio relativamente complesso e costi più elevati
Reggispinta (assiali) rigidi a sfere
  • Possibilità di installazione separata dei singoli componenti
  • Possono compensare i disallineamenti solo in misura limitata
  • Devono essere radialmente liberi per progettazione
  • Velocità inferiori
Cuscinetti a rulli
Cuscinetti a rulli cilindrici
  • Elevato coefficiente di carico con lo stesso spazio di installazione degli altri cuscinetti
  • Velocità più elevate tra tutti i cuscinetti a rulli
  • Si dovrebbero evitare difetti di allineamento
  • Elevato attrito con i tipi a pieno riempimento
Cuscinetti a rulli conici
  • Supporta carichi radiali e assiali combinati
  • Da utilizzare in coppia: Possibilità di regolare il gioco e il precarico dei cuscinetti secondo necessità
  • Velocità limite inferiore rispetto ad altri cuscinetti a rulli

  • Lubrificazione a olio spesso necessaria
Cuscinetti orientabili a rulli
  • Supporta carichi radiali e assiali
  • Massima capacità di carico tra tutti i cuscinetti volventi
  • Si adatta ai difetti di allineamento
  • Nessun altro tranne che i tipici svantaggi dei cuscinetti a rulli in generale
Cuscinetti a rullini
  • Compatto
  • Adatto per carichi oscillanti
  • Basso costo
  • Le più alte capacità di carico in rapporto all‘ingombro, rispetto agli altri tipi di cuscinetti volventi
  • Aumento del livello di rumorosità
  • Si dovrebbero evitare difetti di allineamento

Oltre ai vantaggi e svantaggi generali dei cuscinetti a sfere o a rulli, le singole tipologie di cuscinetti presentano proprietà specifiche.

Tabella con panoramica delle principali tipologie di cuscinetti volventi, compresi i relativi corpi volventi e le progettazioni delle gabbie.

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Sintesi

  • Esistono fondamentalmente due tipi di cuscinetti volventi: cuscinetti a sfere e cuscinetti a rulli
  • Cuscinetti a sfere: corpi volventi sferici, contatto puntiforme tra corpi volventi e pista di rotolamento del cuscinetto, adatti per velocità elevate (ad es. cuscinetti rigidi a sfere)
  • Cuscinetti a rulli: corpi volventi a forma di rullo, contatto lineare tra corpi volventi e pista di rotolamento del cuscinetto, adatti per carichi elevati (ad es. cuscinetti a rulli cilindrici)

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