Cuscinetti volventi: dimensioni secondo GOST, classificazione, tabella delle taglie

L'uso nei meccanismi dei cuscinetti volventi consente di produrre macchine con una classe di precisione più elevata. Le macchine su questi elementi strutturali sono più affidabili e hanno una maggiore durata. Inoltre, il loro utilizzo riduce i costi operativi.

Le capacità dell'assieme in cui viene applicato il cuscinetto volvente sono determinate dalla precisione con cui questa parte viene installata. La distanza dalla base all'asse di rotazione e dalla base all'estremità dell'albero, così come i battiti radiali e facciali devono essere entro certi limiti di precisione.

Durante il processo di assemblaggio, è necessario sforzarsi affinché le boccole del cuscinetto non siano deformate. La forma dei sedili nella sede dei cuscinetti e sull'albero deve soddisfare i requisiti tecnici in termini di forma e rugosità, senza graffi o sbavature.

Differenze dai cuscinetti a strisciamento

Nei meccanismi ci sono due tipi di parti mobili: cuscinetti basati sull'attrito di scorrimento e supporti basati sull'attrito volvente.

Quando si utilizzano le prime superfici di lavoro dell'alloggiamento e l'albero si muovono e interagiscono reciprocamente, separando il più delle volte lubrificanti e scivolare la fodera. Il supporto funziona quando c'è una scivolata chiara nelle parti che sono venute in contatto.

Nella seconda variante, i corpi volventi sono posti nello spazio tra le superfici che si muovono reciprocamente (possono essere rotoli o sfere). In questo caso, i supporti funzionano utilizzando l'attrito volvente. In questi casi, invece di bronzine, babbucce o rivestimenti di plastica nei cuscinetti, dove si applica l'attrito volvente, sono coinvolti cuscinetti a sfere o rulli in acciaio.

In base alla natura del carico dei cuscinetti a rotazione, essi sono radiali, quando un carico radiale agisce su un supporto, resistente quando il cuscinetto è soggetto solo a carichi assiali e resistente ai raggi, quando entrambi i tipi di carichi agiscono insieme sul supporto.

Ogni tipo di supporto è caratterizzato da dimensioni, design, specifiche di produzione, installazione e manutenzione.

Cuscinetti volventi e cuscinetti scorrevoli vari meccanismi di resistenza al movimento e determinazione dell'usura di parti di supporti mobili. Il tipo di unità richiesta è determinato sulla base di una valutazione della procedura operativa del meccanismo o delle sue singole unità.

Vantaggi e svantaggi

I cuscinetti volventi e scorrevoli presentano sia vantaggi che svantaggi. I cuscinetti volventi possono essere preferiti rispetto ai cuscinetti scorrevoli a causa del loro basso livello di attrito a basse velocità e quando si parte da un punto morto. Inoltre, i cuscinetti volventi hanno dimensioni assiali più ridotte, il che rende più facile assemblare i disegni di supporti autoallineanti, senza richiedere molto tempo per il montaggio individuale difficile dei rivestimenti e il loro rodaggio. Questo è particolarmente importante per i perni con grandi diametri, che operano sotto carichi pesanti, con velocità e temperature di rotazione elevate.

Quando si utilizza un cuscinetto volvente, viene migliorata la qualità della lubrificazione di parti e gruppi di macchine e la qualità della loro manutenzione, la durata delle superfici di appoggio dei cilindri e degli alberi viene estesa. Pertanto, per la stragrande maggioranza dei supporti di apparecchiature, sono i più adatti.

Tuttavia, oltre ai vantaggi, i cuscinetti volventi presentano una serie di svantaggi.

Ad esempio, grandi dimensioni. Tali elementi strutturali sono ampiamente rappresentati in apparecchiature di ingegneria, sono prodotti in piccoli lotti e sono molto costosi. Il cuscinetto volvente è inferiore alla concorrenza in parametri quali dimensioni radiali, peso e rigidità.

È molto difficile sceglierli correttamente quando le alte velocità di rotazione sono combinate dall'azione di carichi elevati. È noto che con l'aumentare del carico e la velocità di rotazione del nodo diminuisce la sua durata. Supponiamo che se il carico è aumentato di un quarto rispetto al precedente, allora la durata di servizio si dimezza, e quando il carico è raddoppiato, la durata diventa inferiore a 10 volte.

Marcatura e dimensioni secondo GOST

Requisiti per componenti e parti formulati GOST. Cuscinetti volventi descrive GOST 520-2002.

La base dei simboli ha formato i seguenti parametri:

• diametro, che ha un foro del cuscinetto;
• una serie di larghezze (o altezze) e una serie di diametri;
• tipi di cuscinetti;
• implementazione tecnica.

Come determinare la dimensione dei cuscinetti volventi contrassegnando? La notazione della tabella aiuterà a far fronte a questo compito.

Tutti i parametri sopra indicati sono indicati da segni (o numeri). Il fatto di cui sono composti i segni di rilevamento dipende dai luoghi che occupano nel suo simbolo, se letti da sinistra a destra:

dimensioni

Per scoprire come le dimensioni dei cuscinetti dipendono dalle loro serie, la tabella delle dimensioni dei cuscinetti consente. Ti permette di collegare la serie con il diametro esterno e interno e la larghezza.

Dimensioni dei cuscinetti volventi. Tabella 1.

Questa è una tabella di cuscinetti volventi, una delle molte tabelle che descrivono questo tipo di elementi strutturali.

classificazione

Uno dei segni con cui sono classificati i cuscinetti volventi è la forma degli elementi volventi. In conformità con esso, i cuscinetti possono essere a sfera e a rulli. Gli elementi volventi a sfera, come suggerisce il nome, hanno una forma molto sferica. I corpi volventi possono essere cilindrici, così come a forma di botte oa cono.

La prossima caratteristica di classificazione è la direzione del carico percepita dal cuscinetto volvente. Con questa caratteristica si distinguono i cuscinetti:

• radiale, che percepisce solo carichi radiali o principalmente radiali;
• resistente alle radiazioni, in grado di percepire sia carichi radiali che assiali.

Va notato che, i cuscinetti registrabili non possono funzionare senza carico dell'asse. Persistente può percepire solo forze assiali. Tipo di lavoro a resistenza radiale con carichi radiali assiali e bassi.

Esiste anche una classificazione dei cuscinetti volventi, in base al numero di file di elementi volventi in cui sono costituiti. Sono single-row e double-row.

In accordo con una caratteristica come la sensibilità alle distorsioni, si distinguono i cuscinetti autoallineanti. Sono in grado di funzionare normalmente anche in caso di inclinazione fino a 3 °.

Sistema di tolleranze e atterraggi

I cuscinetti volventi sono molto diffusi. Sono prodotti in fabbriche speciali e hanno completa intercambiabilità sulle superfici, che sono determinati dai diametri degli anelli: D è il diametro esterno dell'anello esterno ed d è il diametro interno dell'anello interno.

L'intercambiabilità dei cuscinetti volventi dipende dai requisiti di precisione:

• precisione della larghezza dell'anello;
• precisione dei diametri degli anelli d, D;
• precisione superficiale dell'anello;
• scentratura radiale e assiale delle piste, che determina l'accuratezza della rotazione;
• la precisione della distanza, che si forma ai parametri operativi tra le piste e gli elementi volventi.

La precisione delle unità di assemblaggio imposta GOST. I cuscinetti volventi devono soddisfare i requisiti di precisione di GOST 520-89, in base ai quali ci sono 5 classi di precisione: 0; 6; 5; 4; 2. La maggior parte dei meccanismi utilizza i nodi della classe di precisione 0. I nodi con classi di accuratezza superiore a zero vengono utilizzati a velocità di rotazione elevate e in situazioni che richiedono un'elevata precisione della rotazione dell'albero (ad esempio, nelle macchine di precisione). Classe di precisione indicato prima di marcare con un trattino.

Per preservare l'intercambiabilità dei cuscinetti volventi, la conicità e l'ovalizzazione medie del foro e della superficie degli anelli non devono essere più della metà della tolleranza per i diametri medi Dc, dc. Questi parametri sono calcolati come media aritmetica dei diametri massimo e minimo, misurati nelle 2 sezioni estreme dell'anello.

Pertanto, le tolleranze dei cuscinetti volventi sono assegnate alle dimensioni:

• D e d;
• Dc e dc;
• V.

Le tolleranze degli anelli sono determinate solo dalla classe di precisione del cuscinetto e dalle sue dimensioni, indipendentemente dalle proprietà del collegamento con l'albero e l'alloggiamento. Ciò si ottiene riducendo la gamma di cuscinetti. I parametri per il collegamento degli anelli all'albero e all'alloggiamento sono determinati modificando i campi di tolleranza dell'albero e del foro.

L'accoppiamento dei cuscinetti volventi dovrebbe essere determinato in modo tale che l'anello, che ruota, si trovi in ​​tensione, il che escluderebbe il rodaggio e lo slittamento dell'anello lungo la superficie di appoggio durante il lavoro nella modalità caricata.

Gli sbarchi dipendono da tali fattori:

• classe di precisione;
• tipo e dimensione dei carichi;
• tipo di carico.

Il caricamento può essere locale, circolare e oscillatorio.

Nel caso di carico locale, funziona solo il carico radiale di entità e direzione costanti in un singolo punto della superficie di appoggio del cuscinetto, trasmesso da un singolo punto della superficie dell'alloggiamento o dell'albero.

L'anello caricato in questo modo deve essere installato in modo tale che vi sia uno spazio vuoto, quindi ruotare gradualmente l'anello, evitando la produzione locale dell'anello, dell'albero e del corpo.

Se è presente un carico di circolazione, viene influenzato solo il carico radiale trasmesso all'intera circonferenza della pista del cuscinetto e viene percepito in sequenza dalla superficie dell'alloggiamento o dell'albero. L'anello, che sta attraversando il carico circolatorio, è montato sull'alloggiamento o sull'albero con tensione.

Quando si verifica un caricamento oscillatorio, entrano in gioco due carichi radiali diversi. Uno di questi ha un valore e una direzione costanti e l'altro ruota. Il risultato di questi carichi interessa una parte limitata dei tapis roulant degli anelli, essendo trasferito ad una certa parte sulla superficie di seduta del corpo o dell'albero.

calcolo

I cuscinetti volventi sono progettati per durare con il metodo della rottura a fatica e per prevenire la deformazione plastica.

Per la modalità permanente, questi elementi strutturali sono calcolati dal carico dinamico equivalente, tenendo conto della natura e della direzione delle forze che agiscono sul nodo. Il carico equivalente viene preso in modo tale da fornire la stessa durata di servizio dei carichi reali.

La capacità portante è caratterizzata da parametri come la capacità di carico dinamico di base C e la capacità di carico statico di base C0.
Il primo è un carico radiale o assiale con una vita utile di 1 milione di giri. Durata di base - durata in termini di affidabilità 90%.

La durata stimata può essere definita come il numero di giri in milioni o di ore di lavoro, se il risultato è che sulle superfici del 90% delle parti del lotto non vi è evidenza di fatica del metallo sotto forma di sfaldamento o scheggiatura.

Cuscinetti radiali a una corona di sfere

Il tipo più popolare di cuscinetti volventi. Spesso utilizzato nella costruzione di un'ampia varietà di attrezzature. Tra i suoi rotoli ci sono macchine di cartone, scatole del cambio, motori elettrici. Utilizzato per contrastare i carichi radiali, ma può anche essere preparato per la percezione dei carichi assiali bilaterali. Spesso vengono utilizzati esclusivamente per carichi assiali, soprattutto se il numero di giri dell'albero è ampio e non è possibile utilizzare i cuscinetti assiali. Se aumenta il gioco radiale, anche la capacità di carico assiale del cuscinetto diventa maggiore, poiché in questa situazione i cuscinetti acquisiscono caratteristiche di resistenza radiale. Il funzionamento del cuscinetto è possibile, se il disallineamento relativo degli anelli interno ed esterno non è superiore a 20 °.

Per quanto riguarda l'alloggiamento dei cuscinetti volventi, è spesso realizzato in ghisa grigia. Il materiale per i separatori dei cuscinetti a fila singola è in acciaio stampato o materiali antifrizione come PCB, ottone, bronzo, duralluminio. In tempi recenti, le resine poliammidiche sono state utilizzate per produrre separatori. Se i cuscinetti hanno una classe di alta precisione e gabbie girevoli massicce, che sono centrate sull'anello esterno quando si usano modalità di lubrificazione efficaci, allora il loro lavoro è possibile anche a velocità di rotazione che superano il limite descritto nei libri di riferimento.

Tipi costruttivi di cuscinetti radiali a una corona:

• avere una rondella di protezione;
• avendo due rondelle protettive;
• avere una scanalatura sull'anello esterno e sull'anello di installazione;
• avere un anello di regolazione e una rondella di protezione;
• avere un consolidamento unilaterale e bilaterale;
• avere una scanalatura per inserire sfere senza separatore.

Cuscinetti a sfera con una rondella di protezione

Sono prodotti esclusivamente con gabbie di timbratura. Il loro uso alle alte velocità non è auspicabile. Quando si lavora con tali cuscinetti si utilizza grasso. Una rondella di protezione in metallo, che viene premuta nella scanalatura dell'anello esterno, può trattenere il lubrificante su un solo lato. Sul retro, il grasso incorporato nel cuscinetto è limitato al tappo o alla guarnizione nell'assieme. Lo spazio di visualizzazione è parzialmente riempito con lubrificanti scelti per condizioni di lavoro speciali. Tale variante del design del pezzo offre sempre l'opportunità di ispezionarlo (al posto del coperchio o della guarnizione) e condurre una lubrificazione aggiuntiva lungo il percorso.

Cuscinetti a sfera con due schermi

Hanno gli stessi separatori e parametri di velocità della parte precedente, ma la lubrificazione funzionante dei cuscinetti volventi è prevista tra le rondelle nel processo di assemblaggio in fabbrica. Questo tipo di assemblaggio viene utilizzato in situazioni in cui non è possibile eseguire un sigillo in un nodo. Quindi il design diventa più semplice e diminuisce il peso totale del nodo. Le parti interne di tale cuscinetto non possono essere ispezionate durante il funzionamento.

Cuscinetti a sfera con scanalatura sull'anello esterno

Per mezzo di un anello di montaggio diviso che entra dalla scanalatura sull'anello dall'esterno, è possibile fissare il cuscinetto all'interno dell'alloggiamento, che non richiede un anello esterno per il riposo, nelle spalle dell'alloggiamento per il supporto. Tuttavia, la loro capacità di percepire i carichi radiali è molto maggiore rispetto ai carichi assiali. L'uso degli anelli di installazione semplifica la progettazione, riduce la dimensione dei nodi e consente il passaggio dei fori passanti della custodia.

Cuscinetti a sfera sigillati

I cuscinetti con tenuta bilaterale sono ampiamente utilizzati. È una membrana di gomma. I nodi, dove viene applicato questo sigillo, sono caratterizzati da una buona tenuta. Di conseguenza, il lubrificante di fabbrica non perde e impedisce l'ingresso di particelle estranee. I separatori di tali cuscinetti a sfera sono solitamente in textolite o bronzo. Sebbene siano anche del tipo di contatto, hanno la capacità di lavorare a velocità di rotazione elevate.

I cuscinetti a sfera sigillati sono spesso utilizzati nei cuscinetti dei motori elettrici. In questi nodi, la polvere della spazzola viene rilasciata così intensamente che può rapidamente portare alla rottura di altri tipi di cuscinetti a sfera.

Cuscinetti a sfera con scanalatura a sfera senza separatore

Si differenziano da altri cuscinetti di design classico in presenza di scanalature profilate nei lati degli anelli. Le sfere sono inserite attraverso queste scanalature. Dal momento che un cuscinetto volvente ha più sfere rispetto alle sfere separatrici, questo dà un guadagno in carico utile. Il loro scopo è di lavorare a basse velocità di rotazione a causa dell'eccessivo attrito dei corpi rotanti in contatto. Dove ci sono carichi assiali, è meglio abbandonare il loro uso, perché sotto la loro azione le sfere cambiano spesso rispetto a gli assi delle piste.

Come una versione costruttiva di tali cuscinetti a sfera, ci sono nodi in cui vi è sia una scanalatura per l'inserimento di sfere e rondelle protettive.

Queste unità vengono utilizzate senza l'uso di lubrificante nelle camere di essiccazione e nelle unità che utilizzano il movimento oscillante.