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Componenti e materiali

Un cuscinetto volvente tipico è formato dai seguenti componenti (fig. 1):
  • un anello interno
  • un anello esterno
  • sfere o rulli, come elementi volventi
  • una gabbia

SKF fornisce molti tipi di cuscinetti con dispositivi di protezione, tenuta o schermo, su uno o entrambi i lati. I cuscinetti con dispositivo di protezione su ambo i lati sono riempiti di grasso in fase di produzione. Offrono una soluzione economica e di poco ingombro, rispetto ai sistemi di tenuta esterni.

Anelli del cuscinetto

La pressione sulle aree di contatto di rotolamento e il rotolamento ciclico determina la fatica degli anelli del cuscinetto, quando questo è in funzione. Per ovviare al problema della fatica, gli anelli in acciaio devono essere temprati.

L’acciaio standard per anelli dei cuscinetti è il 100Cr6, contenente circa l’1% di carbonio e l’1,5% di cromo.

Gli anelli e le ralle dei cuscinetti SKF sono realizzati in acciaio in conformità a specifiche SKF. Tali specifiche coprono tutti gli aspetti importanti per assicurare una lunga durata di esercizio del cuscinetto. In base ai requisiti specifici, SKF utilizza acciai inossidabili o acciai per alte temperature.

Corpi volventi

Gli elementi volventi (sfere o rulli) trasferiscono il carico tra l'anello interno ed esterno. Di norma, per gli elementi volventi si utilizza lo stesso acciaio degli anelli interni e delle ralle. Se richiesto, gli elementi volventi possono essere realizzati in materiale ceramico. I cuscinetti con elementi volventi in ceramica sono considerati cuscinetti ibridi e sono sempre più diffusi.

Gabbie

Una gabbia assolve principalmente i seguenti compiti:

  • separare gli elementi volventi, per ridurre il calore da attrito generato nel cuscinetto
  • mantenere gli elementi volventi a una distanza uniforme per ottimizzare la distribuzione del carico
  • guidare gli elementi volventi nella zona scarica del cuscinetto
  • trattenere in posizione gli elementi volventi nel caso di montaggio o smontaggio di un anello in cuscinetti separabili

Le gabbie sono centrate in direzione radiale (fig. 2) su:

  • elementi volventi
  • anello interno
  • anello esterno 

Le gabbie centrate sugli elementi volventi facilitano la penetrazione del lubrificante nel cuscinetto. Le gabbie centrate sugli anelli, che assicurano una maggior precisione di guida, solitamente vengono impiegate quando i cuscinetti devono sopportare alte velocità, elevati livelli di vibrazione o forze d'inerzia determinate da movimenti dell'intero cuscinetto.

I tipi principali di gabbia sono:

  • Gabbie stampate in metallo (fig. 3)
    Le gabbie stampate in metallo (lamiera d'acciaio o talvolta lamiera di ottone) sono leggere e possono sopportare temperature elevate.

  • Gabbie massicce in metallo (fig. 4)
    Le gabbie massicce in metallo sono realizzate in ottone o, talvolta, acciaio o lega leggera. Consentono velocità, temperature, accelerazioni e livelli di vibrazione elevati.

  • Gabbie in polimero (fig. 5)
    Le gabbie in polimero sono realizzate in poliammide 66 (PA66), poliammide 46 (PA46) o, talvolta, polietereterchetone (PEEK), oppure altri materiai polimerici. Le buone proprietà di scorrimento delle gabbie in polimero consentono basso attrito e, di conseguenza, velocità elevate. In condizioni di lubrificazione insufficiente, queste gabbie permettono di ridurre il rischio di grippaggio e danni secondari, poiché possono operare con lubrificazione limitata per un certo periodo di tempo.

  • Gabbie con spina (fig. 6)
    bLe gabbie con spina in acciaio necessitano di rulli forati e vengono utilizzate solamente con i cuscinetti a rulli di grandi dimensioni. Si tratta di gabbie relativamente leggere, che permettono di incorporare un gran numero di rulli.

Sistema di tenuta integrato

I sistemi di tenuta integrati possono prolungare notevolmente la durata di esercizio dei cuscinetti realizzando la ritenzione del lubrificante e l'esclusione degli agenti contaminanti. I cuscinetti SKF sono disponibili con diversi tipi di dispositivi di protezione:

  • Schermi
    Tra anello interno e schermo è presente una piccola luce. I cuscinetti con schermi (fig. 7) si utilizzano in condizioni di esercizio relativamente pulite, oppure se è importante mantenere basso l'attrito per motivi di velocità o temperature di esercizio.

  • Tenute
    I cuscinetti con tenute sono preferibili per le disposizioni destinate ad applicazioni moderatamente contaminate. Se non è possibile escludere la presenza di acqua o umidità, tipicamente, si utilizzano tenute striscianti (fig. 8). Queste tenute realizzano un contatto vantaggioso con la superficie di scorrimento su uno degli anelli del cuscinetto. Le tenute a basso attrito (fig. 9) e le tenute non striscianti (fig. 10) consentono il funzionamento alle stesse velocità dei cuscinetti con schermi, ma sono più efficienti in termini di tenuta..
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