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Gabbie

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

I tipi principali di gabbie sono descritti nella sezione Materiali per le gabbie. Inoltre, informazioni sulle gabbie standard, e possibili opzioni per le gabbie per un determinato tipo di cuscinetto, sono riportate nella sezione dedicata al prodotto specifico. Se è necessario un cuscinetto con gabbia non standard, prima di effettuare l’ordinazione verificarne la disponibilità.

Alcune differenze di design fondamentali tra i cuscinetti, combinate con l'influenza delle dimensioni del cuscinetto, rendono necessari determinati design gabbia. Ad esempio:

  • alcuni tipi di cuscinetti richiedono gabbie in due metà o a scatto, poiché sono assemblati dopo il sotto-assemblaggio di anelli ed elementi volventi
  • altri tipi richiedono gabbie guidate dai rulli, per essere indipendenti
  • i cuscinetti con una determinata combinazione di dimensioni e serie richiedono gabbie guidate dall'anello, per limitare le sollecitazioni di contatto tra elementi volventi e gabbia.
Data le specifiche esigenze funzionali e la quantità di cuscinetti prodotti, i materiali e metodi di produzione vengono scelti per ottenere le gabbie più affidabili e convenienti
Durante il funzionamento del cuscinetto, le gabbie sono soggette a sollecitazioni meccaniche generate da attrito, uro e forze centrifughe e di inerzia e possono inoltre essere sottoposte a sollecitazioni chimiche causate da alcuni solventi organici o refrigeranti, lubrificanti, additivi dei lubrificanti. Quindi il tipo di materiale utilizzato per la gabbia influenza significativamente l'idoneità di un cuscinetto volvente per una particolare applicazione.

Gabbie in acciaio
Le gabbie in acciaio si possono impiegare con temperature fino a 300 °C (570 °F).

Gabbie in lamiera di acciaio

Le gabbie in acciaio stampato sono realizzate in acciaio a basso tenore di carbonio. Queste gabbie leggere hanno una forza relativamente elevata e, per alcuni tipi di cuscinetti, possono essere trattate superficialmente allo scopo di ridurre ulteriormente l'attrito e l'usura in condizioni critiche.

Gabbie massicce in acciaio

Le gabbie massicce in acciaio di norma sono realizzate in un tipo di acciaio strutturale non legato. Per ridurre attrito e usura, alcune gabbie massicce vengono sottoposte a trattamento superficiale.

Queste gabbie non vengono alterate dai lubrificanti a base sintetica o minerale generalmente impiegati per i cuscinetti volventi, né dai solventi organici utilizzati per la pulizia dei cuscinetti.

Gabbie in ottone
Le gabbie in ottone si possono utilizzare a temperature fino a 250 °C (480 °F).

Gabbie in lamiera di ottone

Le gabbie stampate in foglio di ottone vengono utilizzate per alcuni tipi di cuscinetti di piccole e medie dimensioni. Per le applicazioni, quali i compressori per refrigerazione, che impiegano ammoniaca, sono consigliate gabbie massicce in ottone o in acciaio.

Gabbie massiccia in ottone

La maggior parte delle gabbie massicce in ottone è realizzata in ottone da colata o fucinatura. Non vengono alterate dai lubrificanti per cuscinetti più comuni, tra cui gli oli e i grassi sintetici, e possono essere pulite con solventi organici.

Gabbie in polimero

Poliammide 66

La poliammide 66 (PA66) è il materiale utilizzato più comunemente per le gabbie stampate a iniezione. Questo materiale, rinforzato o meno con fibre di vetro, è caratterizzato da una combinazione ottimale di resistenza ed elasticità. Le proprietà meccaniche dei polimeri, quali la resistenza e l'elasticità, dipendono dalla temperatura e sono soggette all'invecchiamento. I fattori che influenzano maggiormente il processo di invecchiamento sono, oltre alla temperatura, il tempo e la sostanza (un lubrificante) a cui il polimero è esposto. La relazione fra questi fattori per la PA66 rinforzata con fibra di vetro è illustrata nel diagramma 1. La durata della gabbia diminuisce con l'aumentare della temperatura e dell'aggressività del lubrificante.

L'idoneità delle gabbie in poliammide a una specifica applicazione dipende, pertanto, dalle condizioni di esercizio e dalle esigenze in termini di durata. La classificazione dei lubrificanti come “aggressivi” e “delicati” si riflette nelle “temperature di esercizio ammissibili” per le gabbie in PA66 rinforzate con fibra di vetro con vari lubrificanti tabella 1. La temperatura di esercizio ammissibile riportata nella tabella 1 viene definita come la temperatura che consente una durata operativa della gabbia di almeno 10.000 ore di esercizio.

Alcune sostanze sono più “aggressive” di quelle riportate nella tabella 1. Un esempio tipico è l'ammoniaca utilizzata come refrigerante nei compressori. In questi casi, è bene non impiegare le gabbie in PA66 rinforzata con fibre di vetro a temperature di esercizio superiori a 70 °C (160 °F).

La poliammide perde le sue proprietà elastiche a bassa temperatura. Non è pertanto consigliabile utilizzare le gabbie realizzate in PA66 rinforzata con fibra di vetro per applicazioni in cui la temperatura di esercizio continua è inferiore a -40 °C (-40 °F).

Poliammide 46

La poliammide 46 (PA46) rinforzata con fibra di vetro è il materiale per gabbie standard utilizzate in alcuni cuscinetti toroidali a ruulli CARB di piccole e medie dimensioni. La temperatura di esercizio ammessa è di15 °C (25 °F) più elevata rispetto a quella della PA66 rinforzata con fibra di vetro.

Polietereterchetone

Il polietereterchetone (PEEK) rinforzato con fibra di vetro è più adatto per condizioni gravose in termini di velocità elevate, resistenza chimica o alte temperature, rispetto alla PA66 e PA46. Le eccezionali proprietà del PEEK offrono una combinazione superiore di resistenza e flessibilità, ampia gamma di temperature di esercizio, elevata resistenza chimica e all'usura. Grazie a queste eccezionali caratteristiche, le gabbie in PEEK sono comunemente disponibili per i cuscinetti a sfere e a rulli cilindrici ibridi e/o Super-precision. Il materiale non mostra segni di invecchiamento causati dalla temperatura o da additivi a base d'olio fino a 200 °C (390 °F). La temperatura massima per l'uso a velocità elevate, tuttavia, è limitata a 150 °C (300 °F), ovvero la temperatura di ammorbidimento del polimero.

Gabbie realizzate in altri materiali
Oltre ai materiali sopraindicati, i cuscinetti SKF per applicazioni speciali possono essere provvisti di gabbie realizzate con altri polimeri tecnologicamente avanzati, leghe leggere o ghise speciali. Per ulteriori informazioni sui materiali alternativi per le gabbie, rivolgetevi a SKF.

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