Un corretto adattamento dell’albero e dell’alloggiamento è vitale per la durata dei cuscinetti. Esistono diversi tipi di accoppiamenti per albero e alloggiamento. Diversi fattori determineranno l’adattamento appropriato per la tua applicazione. Non sfiorare la selezione dell’accoppiamento dei cuscinetti. Un design scadente o la selezione errata dell’adattamento stanno configurando l’applicazione per il fallimento continuo.
Con un accoppiamento lasco, i cuscinetti si insinueranno – il movimento involontario da o all’interno della loro posizione di montaggio – o si danneggeranno. Un adattamento allentato può anche portare a una pista incrinata dalla mancanza di supporto all’anello interno o esterno. Quando un accoppiamento è troppo stretto, il cuscinetto subirà una drastica perdita di efficienza, le temperature di esercizio aumenteranno e il rumore ambientale aumenterà.
La selezione dell’accoppiamento corretto del cuscinetto ridurrà al minimo i guasti. Anche la correzione dell’adattamento può essere molto difficile, a seconda dell’applicazione. In genere ciò richiederà un intero smontaggio per accedere sia all’albero che all’alloggiamento. Risolvere un problema come questo sul campo può essere quasi impossibile. Gli accoppiamenti dei cuscinetti non sono affascinanti, ma farli nel modo giusto ti salverà da riparazioni frustranti.
Sono molteplici i fattori da considerare quando si selezionano gli accoppiamenti dell’albero e dell’alloggiamento per ciascuna applicazione:
- Se l’anello interno sta ruotando o no
- Che tipo di carico sta producendo l’applicazione e la sua direzione
- Foro del cuscinetto e diametro esterno
- L’applicazione stessa
Sebbene non siano un fattore comune, anche i materiali dei cuscinetti e degli alloggi sono importanti per determinare gli accoppiamenti corretti. L’alluminio si espanderà più dell’acciaio, richiedendo adattamenti diversi, anche se tutte le altre variabili rimangono le stesse. Prima di iniziare il processo di selezione, discuteremo ulteriori generalità. Diamo un’occhiata.
Considera il tipo di adattamento del cuscinetto
Un accoppiamento con gioco , o accoppiamento a scorrimento, consente sempre il gioco tra il foro del cuscinetto e l’albero, o l’anello esterno e l’alloggiamento. L’installazione è generalmente facile a causa dello spazio aggiuntivo. Se l’accoppiamento è troppo lento, si possono incontrare problemi in cui un cuscinetto può strisciare o ruotare, sull’albero o all’interno dell’alloggiamento, specialmente in presenza di vibrazioni. Questa rotazione genererà calore e provocherà un guasto prematuro dei cuscinetti.
Un accoppiamento con interferenza è esattamente l’opposto dell’accoppiamento con gioco. In questo accoppiamento, spesso chiamato accoppiamento a pressione, c’è un’interferenza tra l’anello del cuscinetto e la sua parte di accoppiamento. Il foro del cuscinetto è più piccolo del diametro dell’albero o il diametro esterno del cuscinetto è maggiore del foro dell’alloggiamento. Questa interferenza renderà le parti difficili da assemblare e in genere richiederanno la pressione in posizione o l’uso di un adattamento termico per consentire un assemblaggio più semplice.
Come suggerisce il nome, un adattamento di transizione è da qualche parte tra i due descritti sopra. A seconda delle dimensioni effettive del foro e dell’albero del cuscinetto o dell’anello esterno e dell’alloggiamento, può verificarsi un accoppiamento con gioco o con interferenza. L’accoppiamento risultante dipenderà dalle tolleranze di due punti di contatto: il foro del cuscinetto e l’albero o l’alloggiamento e il diametro esterno del cuscinetto
Sarà insolito che un albero e un alloggiamento si adattino allo stesso modo. Un accoppiamento richiede un accoppiamento con gioco, l’altro, generalmente, l’anello rotante, richiede un accoppiamento con interferenza. L’anello rotante richiede questo accoppiamento con interferenza perché quando si applica il carico a un accoppiamento più largo, si verificherebbe uno slittamento e una perdita di efficienza e, infine, danni alla superficie o corrosione da sfregamento. Spesso, le applicazioni di tipo vibrante o scuotitore variano dalla generalità di cui sopra. Gli accoppiamenti errati possono causare il cedimento prematuro dei cuscinetti.
Passaggi per la determinazione dell’adattamento dell’albero
La maggior parte delle applicazioni generali includono la rotazione dell’anello interno e un carico radiale costante. Per queste condizioni, si consiglia un accoppiamento con interferenza tra l’albero e il foro del cuscinetto. Il livello di interferenza aumenterà per carichi più pesanti. Quando le condizioni dell’albero sono stazionarie e il carico radiale è costante, è possibile un accoppiamento con gioco moderato tra l’albero e il foro del cuscinetto.
Selezione del corretto adattamento dell’alloggiamento
L’adattamento dell’alloggiamento può essere diverso dall’adattamento dell’albero, e spesso lo è. Come l’adattamento dell’albero, molte condizioni determinano quale sia l’adattamento migliore. Le considerazioni includono la rotazione degli anelli interni o esterni, il tipo di carico e la facilità con cui installare o rimuovere il cuscinetto dall’alloggiamento.
Il fattore principale da considerare è la rotazione dell’anello interno del cuscinetto e la sua relazione con il carico radiale. Anche l’entità del carico radiale influenzerà la scelta dell’accoppiamento. Per direzioni di carico indeterminate o variabili, evitare accoppiamenti con gioco. Inoltre, applicare un accoppiamento con gioco per applicazioni con un alloggiamento diviso assialmente per evitare distorsioni degli anelli esterni del cuscinetto.
Applicare la teoria a una situazione campione
Immagina di installare un cuscinetto in un’applicazione per motori elettrici. Che tipo di accoppiamento albero e alloggiamento avete bisogno? Diamo prima un’occhiata alle specifiche dell’applicazione. In questa situazione, l’anello interno ruoterà, la direzione del carico applicato sarà costante e l’anello esterno sarà fermo.
Entriamo più nello specifico e usiamo le seguenti misure: l’albero è di 20 mm con un cuscinetto a sfere 6204 (0.787402 “x 1.85039”) (ID x OD). In questa circostanza, avrai bisogno di un accoppiamento con interferenza sull’albero perché l’anello interno è quello rotante. Un accoppiamento di transizione è più appropriato per il foro dell’alloggiamento perché consentirà un’installazione più semplice e lo spostamento per la rimozione.
Si noti che gli accoppiamenti appropriati sono un accoppiamento dell’albero k5 di .7875″-.7878″ e un accoppiamento dell’alloggiamento J7 di 1.850″-1.851″. Ovviamente questo è solo un esempio. Per la tua applicazione, dovrai avere un’idea generale di quali dovrebbero essere gli adattamenti in anticipo. Una volta che sai se stai cercando un’interferenza, un gioco o un accoppiamento di transizione, il catalogo può fornire dimensioni specifiche in base ai diametri interno ed esterno del cuscinetto in questione.