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Cuscinetti a rulli conici

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tapered roller bearings

I cuscinetti a rulli conici WD sono prodotti con molti design e dimensioni per venire incontro alle differenti richieste dei clienti. Questi gruppi sono i seguenti

Caratteristiche design
I cuscinetti a rulli conici WD presentano anelli interni ed esterni guida rastremati tra cui vengono posizionati i rulli. Le linee di proiezione di tutte le superfici rastremate si incontrano in un punto comune sull’asse del cuscinetto. Il design rende cuscinetti a rulli conici particolarmente adatti per la combinazione di carichi assiali e radiali. La capacità di carico assiale è determinata in gran parte dell’angolo di contatto; maggiore è l’angolo di contatto, maggiore è la capacità di carico assiale. Un’indicazione delle dimensione dell’angolo è data dal fattore di calcolo; più grande è il valore maggiore è l’angolo di contatto, maggiore quindi è il carico assiale sopportabile dal cuscinetto.

Lista dei modelli

I cuscinetti a rulli conici sono solitamente separabili, ovvero il cono, che consiste nell’anello interno con rulli e gabbia, può essere separato della coppa (anello esterno).

I cuscinetti a rulli conici WD hanno un profilo di contatto logaritmico che fornisce la distribuzione ottimale degli sforzi lungo i contatti rullo/linee guida. Il design speciale delle superfici di slittamento della flangia e delle estremità dei rulli favoriscono in maniera considerevole la formazione di uno strato lubrificante in tali contatti. Il beneficio che ne risulta include affidabilità operazionale aumentata e ridotto rischio di disallineamento.

Cuscinetti metrici
LE dimensioni limite del cuscinetto rotante rastremato a linea singola metrico sono riportate nella tabella del prodotto conforme a ISO 355-1977.

Gli anelli interni compresi di gabbia e gli anelli esterni dei cuscinetto rotante rastremato WD sono interscambiabili. La tolleranza per lo spessore di spalla totale T del cuscinetto non eccede qualora vengano scambiati coni e coppe.

Il cuscinetto rotante rastremato WD metrico a linea singola viene prodotto con tolleranze normali. Alcuni cuscinetti sono disponibili anche con tolleranze ridotte secondo le specifiche classi CLN. Cuscinetti che hanno una J come prefisso sono prodotti con tolleranza standard secondo le specifiche della classe CLN.

Tutti i cuscinetti aventi diametro esterno superiore a 420mm hanno accuratezza di dimensioni con specifiche classi di tolleranza normali ma l’accuratezza di funzionamento è migliore della normale, con specifiche P6.

I valori per tolleranze Normali e CLN corrispondono alla ISO 492:2002 (classi Normale e 6X). Il valore per la P6 di accuratezza durante funzionamento è in linea con DIN 620-3:1964, utilizzata dal 1988.

Gioco interno e precarico
Il gioco interno di un cuscinetto rotante rastremato a linea singola si ottiene dopo il montaggio e viene determinando regolando il cuscinetto e il cuscinetto secondario. Ulteriori dettagli si trovano nella sezione “Precarico cuscinetti”.

Regolazione e funzionamento
Durante la regolazione del cuscinetto rotante rastremato contro un altro, i cuscinetti devono essere ruotati in modo da far assumere ai rulli la posizione corretta. L’ampia parte terminale dei rulli deve essere in contatto con la flangia guida.

Il cuscinetto rotante rastremato convenzionale ha un relativamente elevato momento torcente di attrito durante le prime ore di operazione, che decade dopo un certo periodo di funzionamento. Durante questo tempo, la temperatura del cuscinetto aumenta velocemente in seguito all’elevato attrito iniziale per poi decadere fino al livello di equilibrio non appena il transitorio è completato.

Questa fase di transitorio è considerevolmente ridotta grazie a cuscinetti fatti per l’applicazione specifica. Per questi cuscinetti, l’attrito iniziale è anche molto inferiore in modo che l’aumento di temperatura è irrilevante. Ciò si intende anche per i cuscinetti con specifiche CL7C ad alte prestazioni, che sono progettate per regolazione facile e veloce.

Disallineamento
L’abilità di un cuscinetto rotante rastremato a linea singola convenzionale per ospitare il disallineamento angolare dell’anello interno in relazione all’anello esterno è limitato a pochi minuti d’arco. I cuscinetti hanno profilo di contatto logaritmico e possono tollerare disallineamenti di circa 2 fino a 4 minuti di arco.

Questi valori di linee guida vengono applicati una volta fornita la posizione dell’albero e degli assi del contenitore sono costanti. Sono possibili anche grandi disallineamenti, che dipendono dal carico e dai requisiti di servizio. Per informazioni aggiuntive, si prega di contattare il servizio ingegneristico.

Gabbie
Il cuscinetto rotante rastremato WD si trova con uno delle seguenti gabbie.
1. Gabbia in acciaio pressato del tipo a finestra, rullo centrato.
2. Gabbia a finestra fusa a iniezione in amido polimerico 6,6 rinforzata con fibre di vetro, rullo centrato.
3. Gabbia di tipo a pinza in acciaio

Carico minimo
Per fornire operazione che soddisfino il cliente, il cuscinetto rotante rastremato, come un cuscinetto a rullo o a sfera, deve essere sempre soggetto a un carico minimo. Ciò risulta particolarmente importante qualora il cuscinetto debba funzionare a velocità elevate o sia soggetto a elevate accelerazione o cambi repentini in direzione del carico. In queste condizioni, le forze inerziali dei rulli e delle gabbie, così come l’attrito nel lubrificante possono avere influenza di deterioramento sulle condizioni di rullaggio nel posizionamento del cuscinetto e possono causare movimento di slittamento di danneggiamento che possono avvenire tra il rullo e la guida.

Il carico radiale minimo richiesto dal cuscinetto rotante rastremato si può stimare da

Frm = 0,02 C
In cui

Frm = Carico radiale minimo, kN
C = Livello carico dinamico base, kN (vedere la tabella del prodotto)

Quando il funzionamento parte a basse temperature o quando il lubrificante è altamente viscoso, possono essere richiesti carichi minimi persino maggiori. Il peso dei componenti supportati dal cuscinetto insieme alle forze esterne di solito eccede il carico minimo richiesto. Qualora ciò non dovesse accadere, il cuscinetto rotante rastremato a linea singola deve essere soggetto a un carico radiale aggiuntivo che può essere raggiunto facilmente applicando il precarico. Per ulteriori informazioni, si faccia riferimento alla sezione “Precarico cuscinetto”.

Carico dinamico equivalente

P = Fr dove Fa /Fr =re
P = 0,4 Fr + Yfa dove Fa /Fr >re
I valore dei fattori di calcolo Y ed e
Possono essere trovati nella tabella del prodotto.

Carico statico equivalente
P0 = 0,5Fr + Y0Fa

Quando P0 < Fr, P0=Fr deve essere usato come valore. Il fattore di calcolo Y0 può essere trovato nella tabella del prodotto.

Determinazione carico assiale
Quando un carico radiale viene applicato al cuscinetto rotante rastremato a linea singola, il carico viene trasmesso da una linea guida all’altra tramite un angolo dall’asse del cuscinetto, causando la forza assiale interna da essere applicata nel cuscinetto. Ciò deve essere considerato quando si calcola il carico equivalente per la il posizionamento del cuscinetto, che consiste in due cuscinetti a linea singola e/o un paio di cuscinetti in tandem.

Le equazioni necessarie sono fornite nella tabella 3 per i vari arrangiamento dei cuscinetti e i casi di carico. Le equazioni sono valide solo se i cuscinetti sono posti l’uno contro l’altro con gioco pari a zero senza precarico. Negli arrangiamento mostrati, il cuscinetto A è soggetto al carico radiale FrA e il B al carico FrB. Valori dei carichi FrA e FrB sono sempre considerati positivi quando agiscono in direzioni opposte a quella mostrata in figura. I carichi radiali agiscono al centro di pressione dei cuscinetti (dimensione a riportata nella tabella prodotto).

Oltre alla forze esterna, Ka agisce sull’albero (o sul contenitore). I casi 1c e 2c sono anche validi per Ka=0. Valori del fattore Y possono essere trovati nella tavola prodotto.

Caratteristiche
1. Progettato per combinare carichi radiali e assiali.
2. Disponibile in dimensioni metriche o in pollici.
3. Design ottimizzato nelle ruote e nelle linee guida, riduce lo sforzo ed estende la vita utile. Particolarmente adatto per il supporto dell’albero.
4. Poco rumore, raggiunge livello di rumore V1, contribuisce alla silenziosità del motore dell’automobile o degli ingranaggi.