ITIS OMAR Dipartimento di MECCANICA …

1 itis OMARD ipartimento di MECCANICACUSCINETTI VOLVENTIGENERALITA I cuscinetti, in base all'angolo che la congiungente i punti di contatto tra i corpi volventi e glianelli forma con l'asse, possono dividersi in 3 categorie: cuscinetti radiali, obliqui ed assialiPoich i cuscinetti a rotolamento sono organi di massima precisione e delicatezza, sicomprende come il loro perfetto funzionamento sia legato alla scrupolosa osservanza dellenorme di montaggio. La prima regola da rispettare e' la scelta degli accoppiamenti opportunifra gli anelli interni ed esterni e le loro sedi. A tal riguardo occorre tenere presente che se unanello deve ruotare rispetto alla direzione del carico lo si deve montare con un accoppiamen-to "abbastanza serrato" per impedirne la lenta rotazione rispetto alla sede. D'altro canto sideve ricordare che i forzamenti con interferenza provocano un aumento di carico sui corpivolventi; perci quando gli anelli debbono essere montati con interferenza, questa deve esseresempre accuratamente verificata onde contenere il sovraccarico entro limiti per evitare sollecitazioni anormali si deve prestare molta attenzione affinch l'assedell'albero coincida perfettamente con l'asse del cuscinetto, rendendo minimi gli errori sia dieccentricit che di parallelismo; e, qualora questi errori non possano essere adeguatamentecontenuti, si deve ricorrere senz'altro a cuscinetti di tipo orientabile.

2 MONTAGGIO DEI CUSCINETTI RADIALIN elle applicazioni dei cuscinetti radiali si deve tenere presente che il compito di bloccareassialmente l'albero dovr essere affidato ad un solo cuscinetto, mentre gli altri devono esserescelti e montati in modo da non reagire a spinte assiali; ci per evitare che variazioni ditemperatura, conseguenti al funzionamento a numero di giri elevato, diano luogo a BOCCOLA FERROVIARIALa boccola ferroviaria sollecita da un carico radiale costante e da un carico assiale di tipoimpulsivo che pu essere ben sopportato dagli orletti laterali del DEI CUSCINETTI OBLIQUII cuscinetti obliqui possono avere due tipi di montaggio :1) montaggio ad "O"In questo caso la registrazione si effettua generalmente sull'anello interno che perci deve essere calettato "a spinta" (h6). Questo tipo di montaggio generalmente usatoper basse velocit (n < 1000 g/1 ).

3 La eventuale dilatazione assiale dell albero indurr una diminuzione del precarico2)montaggio a "X"La registrazione va effettuata generalmente sull'anello esterno e, poich possibilemontare l'interno con un accoppiamento bloccato, questa disposizione dei cuscinetti particolarmente adatta per velocit elevata (n > 1000 g/1 ).La eventuale dilatazione assiale dell albero indurr un aumento del due tipi di bloccaggio si differenziano anche per la diversa rigidezza che conferiscono alsupporto; pi precisamente si pu dire che il montaggio divergente, allontanando i centri dispinta, d a tutto il supporto una maggiore rigidit .MONTAGGIO DEI CUSCINETTI ASSIALII cuscinetti reggispinta (o cuscinetti assiali) vanno montati lasciando all'anello fisso ungiuoco radiale che ne permetta il libero spostamento sulla sede piana di il cuscinetto assiale possa funzionare, anche per brevi istanti, a velocit elevata esotto carichi molto bassi, e' conveniente applicare alle sfere, mediante delle molle, unprecarico iniziale in modo da impedire un reciproco allontanamento degli anelli che potrebbeconsentire una parziale caduta della gabbia e dei corpi non si possa fare affidamento su una perfetta quadratura fra i piani d'appoggio el'albero, e' indispensabile usare cuscinetti assiali questo caso si ricorre per lo pi all'adozione simultanea di un cuscinetto radiale orientabilee di un reggispinta a sede sferica, cercando, se possibile.

4 Di prevedere le posizioni relative deicuscinetti in modo che essi abbiano lo stesso centro di oscillazione. Necessit di spaziopossono per anche imporre la rinuncia a tale PER IL PROGETTO DELLE SEDIQ uando il cuscinetto alloggiato entro una scatola divisa a met non deve assolutamenterimanere giuoco tra il cappello e il corpo della scatola; in caso contrario una chiusuraenergica delle viti di unione potrebbe produrre una ovalizzazione dell'anello esterno,provocando l'insorgere di un forte sovraccarico in due zone diametralmente opposte. Perevitare questo grave inconveniente occorre tornire i sopporti dopo aver ben lavorato le super-fici di contatto del cappello e del corpo e bloccato le due met per mezzo di viti di unione. Nel caso in cui l'alloggiamento sia ricavato da un getto di materiale tenero (ad esempio Al) consigliabile, se le sollecitazioni sono elevate, riportare una bussola in ghisa o acciaio inmodo da creare una sede che non sia suscettibile a deformarsi o a guastarsi comunque si rinunci all'adozione di una bussola riportata, si deve tenere presente chenel caso di alloggiamenti in lega leggera vanno scelti accoppiamenti pi stabili che non per lesedi in acciaio o in ghisa; e ci per avere una sistemazione sufficientemente trasmissioni lunghe si fissa assialmente il cuscinetto alloggiato in uno dei supportisituati verso la mezzeria (fig.)

5 13); in quelle di lunghezza limitata si fissa il cuscinetto delsopporto pi caricato, perch conviene che i cuscinetti scorrevoli longitudinalmente sianoostacolati nel loro movimento il meno possibile dai carichi da essi montaggio dei cuscinetti con foro conico, bloccati tramite una bussola filettata dicalettamento, si deve fare in modo che la filettatura risulti di verso opposto a quello dirotazione dell' raccordi fra la sede e lo spallamento dovranno avere un raggio minore di quello degli anelli,altrimenti questi non potrebbero assumere la giusta posizione (fig. 15). Dato per , che pi ampio il raccordo tra l'albero e lo spallamento tanto pi favorevole risulta la distribuzionedelle tensioni, per alberi molto sollecitati, pu essere indispensabile prevedere un raccordopi ampio di quello dell'anello tal caso tra l'anello interno e lo spallamento si deve sistemare un distanziale che offraall'anello stesso una superficie d'appoggio sufficientemente estesa e che non interferisca conil raccordo dell' per facilitare lo smontaggio degli anelli necessario eseguire degli intagli neglispallamenti per permettere di introdurre le griffe dell' DI LAVORAZIONE DELLE SEDIE' della massima importanza che le superfici delle sedi siano lavorate con la estremaaccuratezza, sia per quanto riguarda la precisione di forma sia per quanto riguarda la rugosit.

6 Per gli errori di forma buona norma, per le applicazioni di uso corrente, cio quelle che siavvalgono delle qualit IT5-IT6, stare entro la met delle tolleranze prescritte per i diametri;per qualit pi grossolane conviene invece stare in un campo di tolleranza non superiore aIT5. Estrema cura deve anche essere posta nelle lavorazioni delle superfici lateralid'appoggio dei cuscinetti, le quali devono risultare perpendicolari alle rispettive difetto di perpendicolarit tra le superfici cilindriche e le superfici laterali d'appoggiodovrebbe stare, per le applicazioni normali, entro il limite di tolleranza della qualit ISO IT7riferito al diametro medio di per alberi pieni di acciaioCarico fisso rispetto all anello internoFacile spostamento assialeg6 Non necessario spostamento assialeh6 Carico rotante a direzione indeterminata rispetto all anello internoCarichi leggeri e variabile ( P < C )j6-k6 Carichi leggeri, elevata precisioneh5-j5-k5 Carichi normali o elevati( P > C )j5-k5-m6 Carichi molto elevati( P > C )

7 N6-p6 Carichi puramente assialij6-js6 Accoppiamenti per alloggiamenti di ghisa o acciaio in un sol pezzoCarico rotante rispetto all anello esternoCarichi normali o elevati ( P > C )N7 Carichi leggeri e variabili( P < C )M7 Carico di direzione indeterminataElevati carichi d urto ( motori di trazione )M7 Carichi normali o elevati( P > C )K7 Rotazione precisa e silenziosaMandrini macchine utensiliK6 Piccoli motori elettriciH6-J6 LUBRIFICAZIONEE' invalso l'uso di giudicare dal valore del prodotto " d n " (d = diametro del foro delcuscinetto in mm; n = numero di giri al primo) quando per una certa applicazione pi conveniente lubrificare con grasso oppure con cuscinetti a sfere o a rulli cilindrici con foro fino a 50 mm, si potr prevedere lalubrificazione con grasso per valori "d n" uguali o inferiori a 300000 500000 secondo ilgrado di precisione con il quale stato costruito un cuscinetto.

8 Per cuscinetti con foro pi grande, il valore limite diminuisce all'aumentare del diametro approssimativamente secondola relazione:50)500000300000(d Il controllo del valore " d n " ha un valore solo puramente orientativo, dato che la scelta deltipo di lubrificazione dipende da molti fattori valutabili caso per caso. In generale, comunque,quando possibile, conveniente prevedere la lubrificazione a grasso, sia perch illubrificante pu essere meglio trattenuto nei supporti, sia perch si possono adottare, perrealizzare la tenuta, dispositivi pi semplici e quindi pi per la velocit di rotazione e la temperatura di esercizio raggiungono valori moltoalti, oppure quando vi necessit di raffreddare il supporto per mezzo di liquido circolante lalubrificazione ad olio diventa A GRASSOE' importantissimo ricordare che il lubrificante non deve mai riempire completamente ilsupporto, altrimenti si generano nella rotazione, dei moti vorticosi che producono delledannose sopraelevazioni di temperatura.

9 Il periodo di tempo durante il quale un cuscinettofunziona regolarmente senza necessit di rilubrificazione dipende dal tipo e dalle dimensionidel cuscinetto, dalla velocit di rotazione e dalla temperatura di esercizio del grasso. Gliintervalli di lubrificazione si possono orientativamente stabilire dal diagramma (fig. 16),tenendo presente che i dati rilevati sono validi per cuscinetti montati su macchine fisse e incondizioni normali di carico. La quantit di grasso occorrente per la lubrificazione datadalla formula:BDG di grasso in grammiDdiametro esterno del cuscinetto in mmB larghezza del cuscinetto in mmLUBRIFICAZIONE AD OLIOIl tipo pi comune di lubrificazione per basse velocit quello cosiddetto a bagno d olio . Ilprincipio molto semplice: le parti in rotazione trascinano il lubrificante distribuendolo pertutto il supporto facendolo infine ricadere nel livello dell'olio, a riposo, deve essere leggermente al di sotto del centro del corpo volventepi basso.

10 In caso contrario si creerebbero del. moti vorticosi che, ostacolando la rotazioneprovocherebbero un dannoso innalzamento della temperatura. Quando le velocit di regimesono particolarmente elevate, il sistema a bagno d'olio, non smaltendo una sufficientequantit di calore, risulta inadeguato e si ricorre alla lubrificazione a circolazione d'olio. In talcaso il lubrificante, dopo essere passato attraverso il cuscinetto viene filtrato, eventualmenteraffreddato, per poi di nuovo ritornare in ciclo. Per evitare l'introduzione di una quantit eccessiva d'olio opportuno predisporre nel circuito di mandata un parzializzatore di caso di alberi ad asse verticale rotanti a elevata velocit la corretta lubrificazione pu essere assicurata anche da una vaschetta rotante o da una bussola opportunamente quanto riguarda il cambio dell'olio si pu dire che nel caso di lubrificazione acircolazione l intervallo di tempo fra due rinnovi successivi non pu che venire determinato,in pratica, in base a frequenti controlli dell'olio stesso.