Cuscinetti a rulli conici vs cuscinetti orientabili a rulli: applicazioni pratiche, selezione

Un riduttore su una macchina a colata continua si è guastato dopo 14 mesi di servizio. L'analisi delle vibrazioni ha rilevato un carico sui bordi del set di rulli e il foro dell'alloggiamento ha misurato un'inclinazione di 0,4 mm dopo la precedente sostituzione del cuscinetto. L'ingegnere che ha scelto il sostituto aveva due opzioni credibili: un cuscinetto a rulli conici o un cuscinetto a rulli orientabili. La scelta corretta dipende dalla direzione del carico, dalla deflessione dell'albero e dalla quantità di disallineamento che il montaggio può tollerare, non solo dall'abitudine o dal prezzo.

Differenze di progettazione che determinano l'applicazione

I cuscinetti a rulli conici sopportano carichi radiali e assiali combinati attraverso linee di carico convergenti, mentre i cuscinetti a rulli orientabili gestiscono carichi radiali pesanti con autoallineamento integrato.

I cuscinetti a rulli conici utilizzano rulli conici guidati tra una pista interna angolata e un anello esterno corrispondente. Le linee di carico convergono in un unico punto sull'asse del cuscinetto, motivo per cui una singola fila assorbe la spinta in una sola direzione. Le installazioni industriali pertanto montano cuscinetti conici in coppia, disposti schiena contro schiena o faccia a faccia, in modo che i carichi assiali siano bilanciati in entrambe le direzioni. Gli angoli di contatto tipicamente sono compresi tra 10 e 30 gradi, con angoli più ripidi che forniscono una maggiore capacità assiale.

Cuscinetto a rulli conici all'ingrosso per applicazioni di carico assiale accoppiato Questo cuscinetto a rulli conici supporta la spinta in una sola direzione ed è generalmente montato in coppia per carichi assiali bilanciati. Consultalo qui per comprenderne le opzioni di angolo di contatto e il ruolo nei riduttori industriali e nelle estremità delle ruote. Visualizza il prodotto →

I cuscinetti orientabili a rulli utilizzano rulli a forma di botte che corrono tra una pista esterna rettificata sfericamente e una pista interna a doppio labbro. L'anello esterno sferico consente al gruppo anello interno e rulli di ruotare all'interno dell'alloggiamento, compensando la flessione dell'albero e la distorsione del foro dell'alloggiamento. La maggior parte delle serie tollera da 1,5 a 2 gradi di disallineamento angolare senza una riduzione della durata nominale. Il compromesso è una capacità assiale inferiore rispetto a una coppia conica abbinata della stessa dimensione del foro.

Cuscinetto orientabile a rulli all'ingrosso per la compensazione del disallineamento Questo cuscinetto orientabile a rulli si autoallinea per adattarsi alla flessione dell'albero e alla distorsione dell'alloggiamento con una tolleranza di disallineamento da 1,5 a 2 gradi. Il suo design è adatto a carichi radiali pesanti, sebbene la capacità assiale sia inferiore rispetto alle coppie coniche. Visualizza il prodotto →

Alla Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company, il processo di selezione inizia con la struttura del catalogo: le serie coniche come 30200, 32200 e 32300 coprono scatole del cambio e estremità delle ruote, mentre le serie sferiche come 22200 e 22300 dominano i macchinari pesanti a carico radiale.

Carico, velocità e i numeri che contano

I cuscinetti orientabili a rulli offrono una maggiore capacità di carico radiale per dimensione dell'involucro; i cuscinetti a rulli conici sostengono velocità più elevate e producono sistemi assiali più rigidi.

A parità di diametro, un cuscinetto orientabile a rulli supporta tipicamente dal 20 al 30% in più di carico radiale rispetto a un cuscinetto a rulli conici della stessa larghezza, poiché i rulli a forma di botte entrano in contatto con la linea su una lunghezza effettiva maggiore. I cuscinetti conici generano meno calore di scorrimento sulla nervatura e quindi mantengono una velocità limite più elevata. In un confronto con il cambio, un set conico 32032 funzionerà più velocemente, mentre un'unità sferica 22232 accetterà un carico radiale continuo più pesante mentre l'albero si flette.

Disallineamento e domanda abitativa

I cuscinetti orientabili a rulli perdonano la flessione dell'albero e il disallineamento del foro dell'alloggiamento; I cuscinetti a rulli conici richiedono alloggiamenti rigidi, allineati con precisione e un'accurata regolazione.

I vagli vibranti, gli azionamenti dei trasportatori e gli alberi dei ventilatori si flettono sotto carico. Un cuscinetto orientabile a rulli assorbe una pendenza dell'albero di 1 grado e mantiene la zona di carico centrata sui rulli. Un cuscinetto a rulli conici sottoposto alla stessa pendenza sviluppa un carico laterale sulla pista esterna, che aumenta lo stress da contatto e riduce la durata a fatica. Se il foro dell'alloggiamento non può essere corretto, il design sferico è la scelta ingegneristica più sicura.

Guida alla selezione basata sull'applicazione

Utilizzare cuscinetti a rulli conici per trasmissioni ad ingranaggi, ruote, pignoni e mandrini; utilizzare cuscinetti orientabili a rulli per carichi radiali pesanti, carichi d'urto e alberi disallineati.

La logica decisionale segue la macchina. I riduttori industriali, le ruote delle gru, i mozzi delle ruote delle automobili e i mandrini delle macchine utensili funzionano su cuscinetti conici perché il montaggio accoppiato garantisce rigidità assiale e precarico preciso. Vagli vibranti, nastri trasportatori, ventilatori, argani da miniera e polverizzatori funzionano su cuscinetti sferici perché il telaio si flette e il carico è prevalentemente radiale.

Cuscinetto orientabile a rulli serie 22200 per macchinari pesanti Parte della serie 22200, questo cuscinetto orientabile a rulli gestisce carichi radiali elevati e assiali moderati durante l'autoallineamento. La sua struttura in acciaio cromato è adatta a vagli vibranti, trasportatori e altre apparecchiature con disallineamento strutturale. Visualizza il prodotto →

Applicazioni meglio servite dai cuscinetti a rulli conici:

• Trasmissioni ad ingranaggi e riduttori di velocità
• Mozzi delle ruote e boccole
• Mandrini di macchine utensili
• Ruote di gru e ralle
• Differenziali automobilistici e alberi pignone

Applicazioni meglio servite dai cuscinetti orientabili a rulli:

• Vibrovagli e alimentatori
• Pulegge di testa e coda del nastro trasportatore
• Ventilatori, soffianti e compressori
• Frantoi e polverizzatori
• Alberi di propulsione marini e ruote continue

La stessa logica di selezione appare ovunque le nostre pagine di settore , dalle macchine edili alle linee di lavorazione alimentare. Per un esame più approfondito del gioco e degli accoppiamenti dell'alloggiamento sul lato sferico, consultare la nostra guida alla scelta dei cuscinetti orientabili a rulli .

Costo, manutenzione e disponibilità

I cuscinetti a rulli conici sono generalmente più economici e più facili da reperire nelle dimensioni piccole e medie; I cuscinetti orientabili a rulli hanno un costo iniziale più elevato ma riducono la manutenzione nei macchinari soggetti a disallineamento.

I piccoli set conici come il 30208 o il 32010 sono articoli di base con tempi di consegna brevi e pratiche di sostituzione semplici. Le unità sferiche di grandi dimensioni delle serie 22300 e 24000 hanno un prezzo di acquisto più elevato, ma nella manutenzione dei vagli vibranti spesso estendono l'intervallo di ricostruzione da 8-10 mesi a 3 o 4 anni. Quando il costo totale di proprietà viene calcolato su un periodo di cinque anni, il cuscinetto sferico spesso risulta vincente nelle apparecchiature in cui non è possibile garantire l'allineamento.

Domande frequenti