Ci sono sette fattori da considerare nella scelta dei cuscinetti.
Tutti i tipi di cuscinetti volventi presentano caratteristiche diverse e sono adatti a diversi utilizzi su tutti i tipi di macchinari.
In generale, cuscinetti assiali e cuscinetti a contatto angolare vengono utilizzati quando si sopporta un carico assiale. Le applicazioni ad alta velocità solitamente utilizzano cuscinetti a sfere; quando si sopporta un carico radiale pesante, vengono utilizzati cuscinetti a rulli.
1. Lo spazio e la posizione della macchina occupati dal cuscinetto
Nella progettazione meccanica, la dimensione dell'albero viene generalmente determinata per prima, quindi il cuscinetto volvente viene selezionato in base alla dimensione dell'albero. Di solito la selezione dell'albero piccolo è quella dei cuscinetti a sfere, la selezione dell'albero grande è quella dei cuscinetti a rulli. Tuttavia, quando il cuscinetto è limitato nella direzione del diametro della macchina, vengono selezionati cuscinetti a rulli ad aghi, ultraleggeri e serie ultraleggere di cuscinetti a sfere o a rulli; quando il cuscinetto è limitato nella posizione assiale della macchina, è possibile selezionare serie strette o extra-strette di cuscinetti a sfere o a rulli.
2. La dimensione, la direzione e la natura del carico sul cuscinetto
Il carico è il fattore più importante nella selezione dei cuscinetti. I cuscinetti a rulli sono utilizzati per sopportare carichi più pesanti, i cuscinetti a sfere sono utilizzati per sopportare carichi più leggeri o moderati e i cuscinetti realizzati in acciaio al carbonio cementato o tempra bainitica possono sopportare carichi di impatto e vibrazione.
In termini di direzione del carico, quando si sopporta un carico radiale puro, si possono usare cuscinetti a sfere a gola profonda, cuscinetti a rulli cilindrici o cuscinetti a rulli ad aghi. Quando si sopporta un piccolo carico assiale puro, si può scegliere il cuscinetto a sfere reggispinta; Quando si sopporta un grande carico assiale puro, si può usare il cuscinetto a rulli reggispinta. Quando un cuscinetto sopporta un carico combinato radiale e assiale, si usa generalmente un cuscinetto a sfere a contatto angolare o un cuscinetto a rulli conici.
3. Prestazioni autoallineanti dei cuscinetti
Quando la linea centrale dell'albero è diversa dalla linea centrale della sede del cuscinetto, c'è un errore angolare o la rigidità dell'albero è piccola a causa della grande distanza tra i due supporti dell'albero ed è facile da piegare o inclinare con la forza, è possibile selezionare cuscinetti a sfere autoallineanti o cuscinetti a rulli autoallineanti con buone prestazioni di autoallineamento, nonché cuscinetti a sfere esterni. Questo tipo di cuscinetto può continuare a funzionare normalmente quando l'albero è leggermente inclinato o piegato.
La qualità delle prestazioni di autoallineamento del cuscinetto è correlata alla diversa coassialità consentita. Maggiore è il valore della diversa coassialità, migliore è la prestazione di autoallineamento.
4. Rigidità dei cuscinetti
La rigidità del cuscinetto si riferisce alla dimensione della forza richiesta dal cuscinetto per produrre una deformazione unitaria. La deformazione elastica del cuscinetto volvente è molto piccola, nella maggior parte dei macchinari non può essere presa in considerazione, ma in alcuni macchinari, come il mandrino della macchina utensile, la rigidità del cuscinetto è un fattore importante, in genere si dovrebbero scegliere cuscinetti a rulli cilindrici e conici. Poiché questi due tipi di cuscinetti sotto carico, il corpo volvente e la pista appartengono al contatto puntiforme, la rigidità è scarsa.
Inoltre, tutti i tipi di cuscinetti possono anche essere pre-serrati per aumentare la rigidità del supporto. Come cuscinetti a sfere a contatto obliquo e cuscinetti a rulli conici, al fine di prevenire la vibrazione dell'albero, aumentare la rigidità del supporto, spesso nell'installazione di una certa quantità di forza assiale viene applicata in anticipo, in modo che si comprimano a vicenda. Ma il precarico non può essere troppo grande, altrimenti aumenterà l'attrito del cuscinetto, aumenterà l'aumento della temperatura, influenzerà la durata dei cuscinetti.
5. Velocità dei cuscinetti
Ogni modello di cuscinetto ha la sua velocità limite, che è determinata da caratteristiche fisiche come dimensioni, tipo e struttura. Superare questo limite causerà un aumento della temperatura del cuscinetto, l'essiccazione del lubrificante e persino il bloccaggio del cuscinetto. La pratica ha dimostrato che è meglio lavorare in condizioni di velocità limite del 90%.
La velocità massima dei cuscinetti lubrificati a grasso è inferiore a quella dei cuscinetti lubrificati a olio. Va notato che per i cuscinetti lubrificati a grasso, la loro velocità limite è generalmente solo l'80% della velocità limite del cuscinetto quando si utilizza un sistema di lubrificazione a ciclo ripetuto di alta qualità, ma per i sistemi di lubrificazione a nebbia d'olio, la loro velocità limite è generalmente superiore del 50% rispetto allo stesso sistema di lubrificazione di base. Anche la progettazione e la struttura della gabbia influenzano la velocità massima del cuscinetto.
6. Cuscinetto che galleggia e spostamento assiale
Normalmente, un albero è supportato da due cuscinetti distanziati a una certa distanza l'uno dall'altro. Per adattarsi all'influenza di diversi gradi di dilatazione termica dell'albero e del guscio, un cuscinetto deve essere fissato nella direzione assiale durante l'installazione e l'altro cuscinetto deve essere in grado di nuotare sull'albero (ovvero, il supporto di nuoto), al fine di prevenire il fenomeno di inceppamento causato dall'allungamento o dalla contrazione dell'albero.
7. Cuscinetti facili da installare e smontare
Quando si selezionano i tipi di cuscinetti, è anche necessario considerare se sia conveniente installarli e smontarli, in particolare l'installazione e lo smontaggio di cuscinetti di grandi e grandissime dimensioni.
I cuscinetti sono una parte importante delle apparecchiature meccaniche.
Una selezione ragionevole, un funzionamento corretto e una manutenzione adeguata possono migliorare efficacemente le prestazioni e la durata utile dei cuscinetti e delle attrezzature.