alberi per cuscinetti lineari

Selezione di alberi per cuscinetti lineari: due cose che devi sapere

Sia i cuscinetti lineari a ricircolo che quelli lineari così come i cuscinetti lineari basati su ruote a rulli possono utilizzare un’ampia varietà di materiali per alberi, a seconda dell’applicazione o dei requisiti ambientali. Gli alberi per cuscinetti lineari a ricircolo sono generalmente realizzati in acciaio al carbonio per cuscinetti o acciaio inossidabile. Allo stesso modo, i sistemi di cuscinetti lineari semplici possono utilizzare alberi in acciaio al carbonio, acciaio inossidabile o alluminio. E per ambienti molto difficili o condizioni speciali, gli alberi possono essere placcati o rivestiti  per resistere a contaminanti caustici o abrasivi.

Quando si sceglie il tipo di albero da utilizzare in un’applicazione con cuscinetto lineare, i due fattori più importanti che contribuiscono all’usura e alla durata del cuscinetto sono la finitura superficiale e la durezza dell’albero.

Finitura superficiale

La finitura superficiale si riferisce generalmente alla “rugosità” di una superficie, che è una misura di quanto varia la topografia della superficie da un piano ideale. I cuscinetti a ricircolo di sfere funzionano meglio se abbinati ad alberi rettificati o lucidati con un valore di rugosità basso. Questo perché una migliore finitura superficiale aumenta effettivamente l’area di contatto tra l’albero e le sfere di ricircolo. Una superficie dell’albero “ruvida”, con un numero significativo di picchi e avvallamenti, fornisce un’area di contatto minore per le sfere su cui cavalcare, mentre una superficie dell’albero più liscia fornisce un’area di contatto maggiore per le sfere portanti. Le tipiche raccomandazioni sulla finitura superficiale per alberi utilizzati con cuscinetti a ricircolo di sfere sono Ra da 6 a 10 microinch.

LEGGI  Cosa causa l'usura dei cuscinetti a strisciamento?

Per i cuscinetti lineari a strisciamento, tuttavia, una superficie dell’albero più liscia può effettivamente ridurre la durata, a causa della natura autolubrificante della maggior parte dei cuscinetti a strisciamento. I cuscinetti a strisciamento si basano sulle caratteristiche della rugosità dell’albero, in particolare sui “picchi” sulla superficie dell’albero, per trasferire piccole quantità di materiale del cuscinetto all’albero. Questi pezzi di materiale spostati riempiono le valli sulla superficie dell’albero e forniscono lubrificazione mentre il cuscinetto si sposta avanti e indietro. Senza questa lubrificazione, l’attrito tra l’albero e il cuscinetto sarà maggiore e il valore PV del cuscinetto  sarà ridotto.

Ciò vale anche per i cuscinetti a strisciamento in bronzo, che devono essere lubrificati esternamente. Una leggera rugosità della superficie dell’albero aiuta l’albero a trattenere il lubrificante e prevenire il contatto metallo-metallo. Ma come per gli alberi con cuscinetti a ricircolo, una superficie troppo ruvida può anche causare un’usura estesa del cuscinetto e portare a un guasto prematuro. L’intervallo suggerito di valori di rugosità superficiale dipende dal materiale del cuscinetto, ma ad esempio, i produttori di cuscinetti in composito generalmente raccomandano una rugosità della superficie dell’albero da 8 a 16 microinch Ra.

LEGGI  5 consigli per l'installazione dei cuscinetti

Durezza dell’albero

Altrettanto importante per la finitura superficiale dell’albero è la durezza dell’albero. Una durezza sufficiente dell’albero è fondamentale per i cuscinetti lineari a ricircolo perché il carico puntuale creato dalle sfere può causare la deformazione permanente dell’albero. Poiché i carichi più pesanti esercitano una maggiore sollecitazione sulla superficie dell’albero, richiedono valori di durezza più elevati rispetto ai carichi più leggeri. Infatti, un fattore di durezza dell’albero (spesso indicato con f H ) è incluso nei calcoli di carico e durata per i cuscinetti a ricircolo di sfere.

La tipica raccomandazione di durezza per alberi tondi utilizzati con cuscinetti a ricircolo di sfere è HRC 60, che corrisponde a un fattore di durezza dell’albero, f H , di 1,0 (cioè nessun aumento della capacità di carico richiesta o riduzione della durata). I valori di durezza inferiori a HRC 60 possono ridurre significativamente la durata del gruppo cuscinetto. Si noti che l’acciaio inossidabile ha generalmente un valore di durezza nell’intervallo di HRC 54, il che significa che i gruppi che utilizzano alberi in acciaio inossidabile avranno un’aspettativa di vita inferiore, anche se tutti gli altri parametri operativi sono gli stessi.

LEGGI  Cosa significa "lubrificato a vita"?

Sebbene la durezza dell’albero non sia critica per i cuscinetti lineari normali come lo è per i tipi a ricircolo, gioca un ruolo nell’usura dei cuscinetti. Poiché i cuscinetti a strisciamento in genere non includono guarnizioni o spazzole, i contaminanti possono rimanere intrappolati tra il cuscinetto e l’albero e, se il materiale del cuscinetto è morbido, i contaminanti possono incorporarsi nel cuscinetto. Allo stesso modo, se la durezza dell’albero non è sufficiente, anche i contaminanti possono penetrare nell’albero. 

X