Cuscinetto a rulli a aghi: progettazione e applicazioni

Cuscinetti a rulli di ago sono un tipo specializzato di cuscinetti a rulli noto per la loro elevata capacità di trasporto del carico in un design compatto. Usano rulli cilindrici lunghi e sottili (aghi) con un rapporto di lunghezza-lunghezza elevato, rendendoli ideali per applicazioni con spazio radiale limitato. Questo articolo esplora l'uso di cuscinetti ad ago e aspetti chiave del design dei cuscinetti dell'ago, inclusi confronti delle prestazioni con altri tipi di cuscinetti.

Cuscinetto a rulli ad ago della serie BK

Uso del cuscinetto dell'ago

I cuscinetti a rulli di ago sono ampiamente utilizzati nei settori in cui i vincoli di spazio e gli elevati requisiti di carico sono fondamentali. Alcune applicazioni comuni includono:

Trasmissioni automobilistiche: utilizzati in cambio, gruppi di frizione e sistemi differenziali a causa della loro capacità di gestire carichi radiali elevati in spazi stretti.

Aerospace & Defense: impiegato in motori aeronautici, carrello di atterraggio e sistemi di rotore per la loro durata e proprietà leggere.

Macchinari industriali: trovati nelle pressioni di stampa, macchine tessili e robotica in cui la precisione e la compattezza sono essenziali.

Attrezzature mediche: utilizzati in dispositivi di imaging e strumenti chirurgici a causa del loro funzionamento e affidabilità fluidi.

Confronto delle prestazioni: cuscinetti ago contro cuscinetti a sfera

I cuscinetti dell'ago superano i cuscinetti a sfera in capacità di carico ed efficienza dello spazio, ma sono meno adatti per applicazioni ad alta velocità.

Design del cuscinetto dell'ago

La progettazione di cuscinetti a rulli di ago si concentra sulla massimizzazione della capacità di carico minimizzando lo spazio. Le considerazioni di progettazione chiave includono:

1. Geometria a rulli
I rulli di ago hanno una lunghezza 3-10 volte il loro diametro, consentendo una distribuzione del carico più elevata.
La macinatura di precisione garantisce un contatto uniforme con le piste, riducendo le concentrazioni di stress.

2. Configurazioni Cage e Raceway
Cuscinetti a ago per tazza disegnati: presenta un anello esterno sottile, ideale per applicazioni leggere.
Cuscinetti ad ago per anelli lavorati: avere anelli interni/esterni solidi per uso pesante.

Cage vs. complemento completo:
I progetti in gabbia riducono l'attrito e consentono velocità più elevate.
I progetti a completa integrale (nessuna gabbia) massimizzano la capacità di carico ma la velocità del limite.

3. Selezione del materiale
Standard: Chrome Steel (SAE 52100) per applicazioni generali.
Alte prestazioni: acciaio in ceramica o inossidabile per ambienti corrosivi o estremi.

4. Lubrificazione e sigillatura
Il grasso o la lubrificazione dell'olio sono fondamentali per ridurre l'usura.
I sigilli o gli scudi integrati impediscono la contaminazione in ambienti difficili.