Tecnologia dei cuscinetti

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1 Tecnologia dei cuscinetti Caratteristiche dei cuscinetti 38 Progettazione del cuscinetto 38 Materiali e trattamenti superficiali 39 Conoscenza e follow-up qualità dei materiali 39 Materiali e trattamenti superficiali 39 Trattamento termico 40 Fabbricazione del cuscinetto 42 Formatura degli anelli del cuscinetto 42 Finitura del cuscinetto 42 Ciclo di fabbricazione standard 43 Varianti dei componenti del cuscinetto 44 Anello interno 44 Alesaggio conico 44 Raggi di raccordo speciali 45 Definizioni 46 Altre varianti dell anello 48 Gabbia 49 Materiali 49 Centraggio 50 Scelta di una gabbia speciale 50 Protezione e tenuta stagna 52 Dispositivi di protezione e di tenuta stagna esterni al cuscinetto 53 Altri tipi di guarnizioni 54

2 Tecnologia dei cuscinetti Caratteristiche dei cuscinetti Progettazione del cuscinetto La continua evoluzione delle prestazioni dei cuscinetti SNR e della loro durata di vita si basa su un progresso tecnologico costante a tre livelli: la progettazione, il materiale e la fabbricazione. Cuscinetto normalizzato La progettazione si pone l obiettivo di determinare la geometria interna del cuscinetto, rispettando un ingombro normalizzato. Il cuscinetto deve essere in grado di soddisfare il maggior numero possibile di applicazioni, arrivando al miglior compromesso costi / prestazioni. L ottimizzazione verte sugli elementi che compongono il cuscinetto: corpi volventi (numero, dimensioni, profilo), piste di rotolamento (profilo), gabbia (materiale, disegno), nonché sulle guarnizioni di tenuta, tenendo conto: della resistenza meccanica dei materiali, dei mezzi di fabbricazione, del costo di produzione. Cuscinetto specifico Quando è necessario tecnicamente e possibile economicamente, il cuscinetto SNR può fornire una funzione più completa, sia mediante una caratteristica particolarmente sviluppata, sia integrando un insieme di funzioni associate alla funzione rotazione: fissaggio, protezione, lubrificazione, trasmissione, misura, L adattamento rigoroso di questi cuscinetti all applicazione offre vantaggi considerevoli, ottenuti grazie ad un ottimizzazione tecnica ed industriale. Esso consente inoltre, di salvaguardare una progettazione originale e più in generale, di accrescere le prestazioni dei Vostri prodotti. Per questa ragione, Vi suggeriamo di consultare il Vostro interlocutore SNR per studiare congiuntamente questo approccio molto interessante. 38

3 Materiali e trattamenti superficiali Conoscenza e follow-up qualità dei materiali SNR effettua ricerche approfondite sulla resistenza degli acciai in collaborazione con gli operatori del settore siderurgico. Per ogni classe, abbiamo definito specifiche estremamente precise ed esigenti, che vertono sui punti seguenti: la modalità di trattamento dell acciaio, la composizione chimica, la durezza, l attitudine all indurimento da tempra, la macrostruttura e lo stato macrografico, la microstruttura e la micropulizia, la resistenza, la presentazione del prodotto, le condizioni di ricevimento e di controllo. Il controllo preliminare del materiale è eseguito mediante esame metallografico e spettrografico, completato da prove al banco. Presentiamo di seguito i materiali ed i trattamenti superficiali più correntemente utilizzati. Gli interlocutori SNR sono a Vostra completa disposizione per studiare insieme le soluzioni che rispondono meglio alle Vostre specifiche. Materiali e trattamenti superficiali Applicazioni standard Requisiti Resistenza elevata alla fatica e all usura. Può accettare una durezza identica tra nucleo e superficie. Proposte 100Cr6 (AFNOR): acciaio al cromo ad alta concentrazione di carbonio. Questo acciaio, utilizzato molto correntemente, presenta numerosi vantaggi: pulizia, attitudine alla tempra senza carburazione, flessibilità del trattamento termico. Il nostro follow-up qualità continuo dei materiali ci ha consentito di incrementare in modo importante, la resistenza di questo tipo di acciaio. Composizione chimica C dal 0,98 al 1,10% Si dal 0,15 al 0,35% Mn dal 0,25 al 0,45% Cr dal 1,30 al 1,60% Caratteristiche Coefficiente di dilatazione: C1=12 x10-6 mm/mm/ C meccaniche Modulo di elasticità: E = N/mm 2 Modulo di Poisson: η = 0,3 100 Cr6 rifuso sottovuoto, nel momento in cui è assolutamente necessario ottenere un miglioramento delle prestazioni nell ambito di uno stesso ingombro. XC68 per i cuscinetti realizzati a partire da acciaio in bobina. 39

4 Tecnologia dei cuscinetti Caratteristiche dei cuscinetti (seguito) Applicazioni specifiche Requisiti Resistenza elevata alla fatica e all usura. Resilienza elevata al nucleo. Tenuta ad alta temperatura. Miglioramento della resistenza all usura delle superfici esterne del cuscinetto. Miglioramento della resistenza alla corrosione. Miglioramento della resistenza alla corrosione da contatto tra l albero o l alloggiamento ed il cuscinetto. Lubrificazione in quantità ridottissima oppure lubrificazione tramite l ambiente circostante (benzina, gasolio, ). Incremento della resistenza all inquinamento. Proposte Acciaio 100Cr6 con tempra superficiale delle piste di rotolamento e delle superfici utili (ad esempio, facce d appoggio), mantenendo il nucleo del pezzo allo stato metallurgico iniziale. Acciai di cementazione. Acciaio 100Cr6 con trattamento termico di stabilizzazione. Per i cuscinetti realizzati in quantità limitata: Acciaio E80DCV40 (AFNOR ) o M50 (AISI) detto "rapido" elaborato e rifuso sottovuoto quando è possibile accettare una durezza identica tra nucleo e superficie. Acciai da cementazione ad alta temperatura. Acciai di nitrurazione qualora i cuscinetti siano moderatamente caricati. Trattamenti superficiali antiusura tipo fosfatazione, cromatura dura, brunitura o di altra natura, secondo specifiche. Trattamenti superficiali tipo Zincatura elettrolitica o altro, secondo specifiche. Acciai inossidabili. Trattamenti superficiali tipo deposito di rame o di cromatura dura sulle superfici esterne del cuscinetto. Utilizzo di sfere in ceramica. Trattamenti superficiali autolubrificanti tipo Argento + bisolfuro di molibdeno o altro per cuscinetti debolmente caricati. I contatti tra SNR e gli operatori del settore siderurgico hanno consentito la messa a punto di un acciaio per cuscinetti meno sensibile all inquinamento. Questo acciaio, di una composizione chimica e di una microstruttura particolari, necessita di un trattamento termico idoneo. Questo nuovo materiale concilia una durezza importante in superficie per resistere all usura ed una duttilità della matrice che consente di ridurre il rischio di fessurazione, pur conservando una buona stabilità dimensionale. Trattamento termico Il principio del trattamento termico dell acciaio per cuscinetti consiste nel fornirgli una struttura martensitica che gli conferisca: la durezza richiesta (circa 62 HRc), la resistenza alla fatica, la stabilità dimensionale, necessarie per coprire la maggior parte delle applicazioni. Prima della tempra, comprende una fase di austenizzazione ad alta temperatura al di sopra del punto di trasformazione. 40

5 Tipi di trattamenti SNR ha definito, di serie, diversi tipi di tempra dell acciaio 100Cr6 adatti alle esigenze dell applicazione. Ad esempio: La tempra martensitica profonda che consente di ottenere, con l ausilio di rinvenimenti scelti in modo appropriato, compromessi perfettamente equilibrati e gestiti tra l attitudine a resistere alle sollecitazioni di Hertz e la stabilità dimensionale, quindi il mantenimento della precisione geometrica dei cuscinetti nelle condizioni più generali di utilizzo. La tempra superficiale delle piste di rotolamento e delle superfici utili (ad esempio, facce d appoggio), mantenendo il nucleo del pezzo allo stato metallurgico iniziale. La tempra bainitica profonda che consente di ottenere nella massa e sulle piste, un compromesso interessante tra la durezza e la tenacità. Stabilità dimensionale dell acciaio ed influenza sul gioco del cuscinetto L acciaio temprato a struttura martensitica contiene sempre una percentuale di austenite residua che ne limita l utilizzo in un intervallo di temperatura compreso tra circa - 20 C e C. A bassa temperatura la tempra prosegue e l austenite residua (γ) si trasforma in martensite secondaria (α) ed aumenta il volume specifico dell acciaio. Ad alta temperatura la trasformazione dell austenite (γ-->α) residua apporta un aumento del volume specifico dell acciaio (1) l impoverimento della martensite mediante liberazione del carbonio (ε) conduce ad una diminuzione del volume specifico dell acciaio (2) γ α α α' + ε Variazione dimensionale Ø γ α Ø Trasformazione dell austenite residua in martensite Liberazione del carbonio (e) Questi due fenomeni irreversibili si compensano soltanto in modo molto parziale. Il cuscinetto subisce una variazione dimensionale la cui ampiezza e velocità dipendono dal tempo di mantenimento alla sua temperatura di funzionamento, provocando una modifica dei serraggi albero - cuscinetto e cuscinetto - alloggiamento e quindi, del gioco di funzionamento. Oltre la temperatura normale di C, si considera che la variazione dimensionale dell acciaio non sia più trascurabile e si utilizzano dei cuscinetti che avranno subito un trattamento termico speciale detto di stabilizzazione, il quale riconduce le variazioni dimensionali ad un livello compatibile con le applicazioni. Consultare SNR. 1 γ α α α' + ε α α' + ε Effetto di una temperatura elevata Effetto di una temperatura moderata

6 Tecnologia dei cuscinetti Caratteristiche dei cuscinetti (seguito) Fabbricazione del cuscinetto SNR ha sviluppato un sistema efficace di controllo qualità in fase di produzione, basato sull autocontrollo e sul follow-up dei nostri processi (SPC) in modo continuo. Questo sistema consente di assicurare l ottima qualità dei nostri prodotti nel tempo, mediante la corretta gestione e padronanza di tutti i componenti del processo (mezzi, metodi, manodopera, ambiente e materiale). Formatura degli anelli del cuscinetto La formatura degli anelli del cuscinetto è ottenuta: mediante taglio, mediante deformazione (forgiatura, rullatura, imbutitura). La deformazione del metallo consente una disposizione delle fibre parallela alla pista di rotolamento favorevole alla resistenza alla fatica, quindi alla durata. Lo sviluppo delle tecniche di deformazione è legato all ottenimento del miglior rapporto costi - prestazioni. Finitura del cuscinetto La finitura determina la qualità delle superfici degli elementi in contatto, qualità fondamentale dal punto di vista della resistenza alle sollecitazioni e della lubrificazione. La qualità si ottiene su tre livelli: Geometria: forme, microgeometria delle superfici di contatto (curvature, profili...) Per i cuscinetti a rulli, la ripartizione degli sforzi a livello dei contatti rulli - anelli non è distribuita in maniera omogenea e dipende: dai carichi applicati, dai disallineamenti imposti al cuscinetto, dalle geometrie in contatto. La realizzazione di profili corretti per i cuscinetti a rulli consente: di migliorare la ripartizione degli sforzi sulle generatrici dei rulli, di evitare le sovrasollecitazioni alle estremità. Per i cuscinetti a sfere, l adattamento delle curvature alle condizioni di funzionamento consente l ottimizzazione della geometria del cuscinetto, quindi una diminuzione della coppia di attrito ed un incremento della durata di vita. Stato superficiale Stato metallurgico: il processo di lavorazione deve rispettare le qualità metallurgiche superficiali 42

7 Ciclo di fabbricazione standard Operazione Anelli Corpi volventi Gabbia Tubi, barre Fili Fogli (in bobina) Materiale Tornitura Fucinatura Taglio e stampaggio del pezzo grezzo Imbutitura delle gabbie in lamiera Formatura Rullatura Sgrossatura Stampaggio delle gabbie in materiale plastico Tornitura delle gabbie massicce Trattamento termico 830 C Austenizzazione Tempra 40 C Rettifica Anello esterno Anello interno 170 C Rinvenimento Rettifica su mola Finitura Levigatura mediante pasta abrasiva tra 2 piastre Mola Cilindro di trascinamento Superfinitura Montaggio del cuscinetto Lavaggio, Marcatura, Controllo finale, Imballaggio 43

8 Tecnologia dei cuscinetti Varianti dei componenti del cuscinetto Anello interno Questo capitolo illustra le caratteristiche particolari di esecuzione che possono modificare il cuscinetto normalizzato o i cuscinetti progettati per un applicazione specifica. Alcune di queste modifiche sono di esecuzione corrente, mentre altre possono essere realizzate su richiesta. Alesaggio conico L alesaggio conico è generalmente utilizzato nel momento in cui si desidera montare il cuscinetto su un albero ad ampia tolleranza con una bussola conica di serraggio la cui conicità è generalmente pari a 1/12, oppure nel momento in cui si impone l utilizzo di una bussola di smontaggio. In determinate applicazioni speciali (macchine per carta, laminatoi...), l anello interno è montato su una sede conica dell albero. È quindi possibile determinare il gioco in maniera molto precisa, mediante lo spostamento dell anello interno su quest ultimo elemento. La conicità normale 1/12 è simboleggiata dal suffisso K. La conicità speciale 1/30 è simboleggiata dal suffisso K30. d d = diametro di alesaggio minimo L alesaggio di conicità 1/12 è realizzato di serie su: i cuscinetti orientabili a sfere, i cuscinetti orientabili a rulli. Tuttavia, nelle serie 240xx e 241xx, si realizza l alesaggio di conicità 1/30. Le dimensioni delle bussole coniche sono indicate nella rubricatura Bussole ed accessori. Si noti che, in occasione di un montaggio con bussola, il diametro dell albero è inferiore all alesaggio nominale del cuscinetto di 5 mm o di un multiplo di 5, secondo la dimensione del cuscinetto. 44

9 Raggi di raccordo speciali In determinati montaggi, un raggio di raccordo speciale può contribuire a semplificare il montaggio ed a ridurne i costi. Raggio di raccordo incrementato Un raggio di raccordo incrementato consente, sopprimendo la rondella di spallamento del cuscinetto, di aumentare la rigidità dell albero, di ridurre la lunghezza dell asse e di evitare la concentrazione di sollecitazioni. Esempio: montaggio dei cuscinetti sugli assali delle ruote. Superficie di appoggio P Superficie di appoggio P Raggio di raccordo normale e rondella di spallamento Raggio di raccordo aumentato Raggio di raccordo ridotto Consente di accettare diametri di spallamento più ridotti, conservando una superficie d appoggio opportuna. È altresì interessante nel caso di uno spallamento realizzato con un anello di arresto. Superficie d appoggio P Superficie d appoggio P Ø di spallamento d2 Spallamento necessario con raggio di raccordo normale Ø di spallamento ridotto d2 Raggio di raccordo ridotto su anello interno 45

10 Varianti dei componenti del cuscinetto (seguito) Definizioni Tecnologia dei cuscinetti Diametro esterno sferico Per cuscinetti destinati ad essere montati su supporti (oppure flangie) autoallineanti (cuscinetti a sfere a contatto radiale ad una corona di sfere) Spessore aumentato Questo rinforzo consente al cuscinetto di adempiere ad una funzione di rotella, poiché l anello esterno scorre direttamente su una pista. L anello, di profilo rettilineo o speciale, è in generale oggetto di un trattamento termico e di un trattamento superficiale adatti, destinati a rinforzarne la resistenza agli urti ed alle deformazioni. Rivestimenti speciali In determinate applicazioni (carichi ridotti, velocità ridotte), il sovrastampaggio o l adattamento di materie sintetiche direttamente sull anello esterno consente di realizzare delle rotelle di forma complessa ed a funzionamento silenzioso. Scanalatura e fori di lubrificazione Questa variante, destinata a facilitare la lubrificazione, è realizzata sui cuscinetti orientabili a rulli (suffisso W33), ad eccezione della serie

11 Scanalatura per anello di arresto Questa scanalatura è destinata a ricevere un anello di arresto che consente di posizionare e di fissare il cuscinetto assialmente. La scanalatura (suffisso N) ed il sistema scanalatura + anello di arresto (suffisso NR) sono normalizzati (ISO 464). Le quote della scanalatura e le quote di montaggio sono fornite nell Elenco dei Cuscinetti Standard ad una corona di sfere. Flangia Questa flangia sostituisce il sistema scanalatura + anello di arresto, quando lo spessore dell anello non permette la realizzazione della scanalatura. Raggi di raccordo ridotti Gli anelli esterni possono essere realizzati con raggi di raccordo ridotti, come per gli anelli interni e per le stesse ragioni. 47

12 Tecnologia dei cuscinetti Varianti dei componenti del cuscinetto (seguito) Altre varianti dell anello La flessibilità dei mezzi di produzione di SNR consente di associare la progettazione del cuscinetto e dei pezzi circostanti, allo scopo di semplificare il montaggio, di diminuire il numero di pezzi, nonché di aumentare le prestazioni, con: bride e flangie con fori di fissaggio lisci o filettati, ingranaggi ricavati negli anelli,... Cuscinetti normalizzati Cuscinetti specifici Numero di pezzi e costo del montaggio ridotti Montaggio semplificato Maggiore rigidità 48

13 Gabbia La funzione della gabbia consiste nel separare i corpi volventi e nel mantenere la loro equidistanza per ridurre l attrito ed il riscaldamento al minimo. Adempie anche altre funzioni complementari importanti: rendere solidali i corpi volventi con un anello nel caso di cuscinetti ad elementi separabili: cuscinetti a rulli conici e cilindrici o cuscinetti orientabili, agevolare lo scorrimento dei corpi volventi,... Materiali Le gabbie sono realizzate in molteplici materiali e con diversi processi di fabbricazione. Per ciascun cuscinetto, esiste un tipo di gabbia definita standard. Quest ultima ha sempre dimostrato la sua validità in esercizio, ed è ritenuta essere la migliore in termini di progettazione per la maggior parte delle applicazioni. La gabbia standard per cuscinetti di grandi dimensioni può essere differente da quella dei cuscinetti di piccole dimensioni in una stessa serie, tenuto conto dei diversi campi d applicazione, delle possibilità di fabbricazione e dei costi. Nel momento in cui una gabbia diventa standard, il suo tipo non è più individuato da un suffisso specifico nella designazione del cuscinetto SNR. Gabbie stampate in materiale sintetico Il materiale più utilizzato attualmente è il poliammide 6/6 caricato con fibre di vetro. Queste gabbie presentano caratteristiche meccaniche interessanti: coefficiente di attrito ridotto, elasticità e buona resistenza agli urti ed alle vibrazioni. Inoltre, lo stampaggio consente di ottenere forme adatte e precise che migliorano lo scorrimento dei corpi volventi. A causa dell evoluzione rapida dei materiali di sintesi, si consiglia di consultare SNR per conoscere in maniera precisa le condizioni di impiego di queste gabbie. I cuscinetti SNR standard stagni o protetti possono usufruire di questo tipo di gabbia e di un lubrificante compatibile. gabbia stampata aperta (materiale sintetico) gabbia stampata chiusa (materiale sintetico) Gabbie in lamiera imbutita, acciaio dolce, ottone In un pezzo o in due pezzi rivettati, aggraffati o saldati. Queste gabbie possono subire un trattamento superficiale destinato a migliorarne il coefficiente di attrito. gabbia rivettata o saldata gabbia aggraffata Gabbie lavorate: resina fenolica, leghe di rame (ottone), leghe di alluminio Per le gabbie di grandi dimensioni fabbricate in piccole quantità, è spesso la gabbia lavorata in ottone ad essere standard: in questo caso, il simbolo del cuscinetto è sempre seguito dal suffisso di gabbia (M, MA, MB). gabbia lavorata gabbia lavorata 49

14 Tecnologia dei cuscinetti Varianti dei componenti del cuscinetto (seguito) Centraggio Le gabbie possono essere centrate: sui corpi volventi (la maggior parte delle gabbie in lamiera e delle gabbie stampate) sull anello interno del cuscinetto sull anello esterno del cuscinetto La scelta del centraggio dipende dai parametri di funzionamento del cuscinetto, dalle vibrazioni, dagli urti, dalle alte velocità, dalle variazioni di velocità, ecc Scelta di una gabbia speciale La scelta di una gabbia speciale avverrà in funzione dei parametri di funzionamento particolari del cuscinetto: temperatura, lubrificazione, vibrazioni, accelerazioni e decelerazioni brusche, difetti di allineamento albero - alloggiamento. Vedi tabella a lato. Per determinate applicazioni in cui si ricerca un incremento importante della capacità di carico dinamico (riduttori, scatole cambio di velocità...) o della capacità di carico statico (rotelle, pulegge...), è possibile utilizzare cuscinetti speciali senza gabbia. Da notare che la velocità limite di questo tipo di cuscinetto è più ridotta rispetto a quella del cuscinetto standard corrispondente. La sua lubrificazione richiede una particolare attenzione a causa dell attrito relativo dei corpi volventi. 50

15 Gabbia stampata Gabbia imbutita in lamiera d acciaio o in ottone Gabbia lavorata in ottone Gabbia lavorata in resina fenolica Velocità limite Quella del cuscinetto Quella del cuscinetto Consente di aumentare la velocità limite del cuscinetto Generalmente centrata su un anello, consente di aumentare la velocità limite del cuscinetto Temperatura Poliammide 6/6: 120 C in modo continuo, 150 C intermittente Altri materiali, consultare SNR Non limita la temperatura di funzionamento del cuscinetto Non limita la temperatura di funzionamento del cuscinetto 110 C max. in utilizzo continuo Lubrificazione Buon coefficiente di attrito Buon comportamento in caso di lubrificazione carente Contatto metallo / metallo, quindi sensibile alla lubrificazione Buon coefficiente di attrito ottone / metallo Eccellente coefficiente di attrito Gabbia impregnata di olio, quindi lubrificazione ottimale del cuscinetto Resistenza alle vibrazioni Eccellente comportamento - Leggerezza - Elasticità Limitata da: - resistenza meccanica - modalità di assemblaggio - eventuale sbilanciamento Eccellente comportamento Mantiene la centratura, nonostante eventuali sbilanciamenti dinamici Buon comportamento con gabbia centrata su un anello Debole inerzia Buon bilanciamento Accelerazioni e decelerazioni brusche Eccellente comportamento - Leggerezza - Elasticità Rischio di rottura della gabbia Resistenza meccanica elevata, ma: - bassa flessibilità - inerzia elevata Eccellente comportamento: - debole inerzia - buona resistenza meccanica Difetti di allineamento alberoalloggiamento Eccellente comportamento - Elasticità Rischio di rottura della gabbia Utilizzo non raccomandato Utilizzo non raccomandato Osservazioni Gabbia che sostituisce la gabbia in lamiera per numerosi tipi di cuscinetti Costo elevato Riservata generalmente ai cuscinetti ad alta velocità e/o di alta precisione Costo elevato Riservata generalmente ai cuscinetti ad alta velocità e/o di alta precisione 51

16 Tecnologia dei cuscinetti Protezione e tenuta stagna Le parti attive del cuscinetto, vale a dire corpi volventi, piste di rotolamento e gabbia, devono sempre rimanere perfettamente pulite e ben lubrificate. La protezione e la tenuta stagna hanno la funzione di assicurare la permanenza di questi due fattori vitali per la durata di vita del cuscinetto, impedendo agli agenti inquinanti di penetrare nel cuscinetto, trattenendovi il grasso. Sono normalmente utilizzati due tipi di protezioni per i cuscinetti: Le protezioni senza attrito Questi dispositivi sono basati sull effetto prodotto tramite una distanza ridotta tra componenti volventi ed elementi fissi. In pratica, queste protezioni non danno luogo ad alcun attrito e ad alcuna usura. Esse sono particolarmente idonee per le alte velocità di rotazione e per le temperature elevate. La loro efficacia può essere rinforzata iniettando del lubrificante nella zona di sfioro degli elementi in moto relativo. Le guarnizioni con attrito (contatto) La guarnizione esercita una pressione sulla superficie coniugata, in generale tramite un labbro. In questo modo, si evita la penetrazione delle impurità e dell umidità e/o le perdite di lubrificante. La pressione può essere prodotta: mediante l elasticità del materiale della guarnizione ed il serraggio appropriato tra il labbro e la sua superficie di appoggio, oppure, mediante lo sforzo esercitato da una molla incorporata sul perimetro della guarnizione. Guarnizioni standard Deflettori Guarnizioni speciali SNR propone una vasta gamma diversificata di protezioni e di tenute stagne, sia totalmente integrate al cuscinetto, sia rinforzate mediante un labbro frontale. Secondo le applicazioni, è possibile sostituire o rinforzare questi dispositivi mediante una protezione indipendente del cuscinetto. 52

17 Dispositivi di protezione e di tenuta stagna esterni al cuscinetto Secondo le applicazioni, i dispositivi di protezione o di tenuta stagna integrati ai cuscinetti possono essere sostituiti o rinforzati da una protezione indipendente dal cuscinetto. I dispositivi di protezione indipendenti del cuscinetto sono ad attrito oppure non ad attrito. Possono essere associati per ottenere una protezione più efficace. Dispositivi ad attrito Effetto radiale Effetto assiale Dispositivi non ad attrito Tipo Velocità lineare massima (m/sec) Temperature di utilizzo ( C) Disallineamento massimo Sede della guarnizione Punti particolari Applicazioni Durezza Stato della superficie (sede) (Ra max) Lubrificazione raccomandata Feltro 4 0,01 rad 0,5 Min. 30HRc o 300 HV 3,2 µm Impregnare il feltro nell olio a 80 C prima del montaggio Gole normalizzate Supporti in due parti Grasso Guarnizione metalloplastica Nitrile acrilico NBR: 15 Poliacrilato ACM: 18 Elastomero fluorato FKM: 20 0,01 rad 0,5 Min. 40HRc o 450 HV 0,8 µm Prevedere uno smusso sull albero per facilitare l inserimento dei labbri Lubrificare le sedi e le guarnizioni prima del montaggio Generale Grasso Olio Protezione meccanica 0,01 rad 0,5 0,02 rad 1 0,001 rad 0,06 Sede integrata alla guarnizione 3,2 µm 0,8 µm (albero) Questa guarnizione può sopportare pressioni relativamente importanti Tenuta stagna ai fluidi Grasso Olio Guarnizione a labbro frontale 16 7 Nitrile acrilico NBR Poliacrilato ACM Elastomero fluorato FKM L utilizzo di guarnizioni in elastomero fluorato consente di estendere l intervallo di temperatura e di velocità Tenuta stagna rinforzata all inquinamento Grasso Scanalature 3 scanalature min. Gioco tra albero e alloggiamento da 0,3 a 0,5 mm per Ø < 50 0,8 a 1,2 mm per Ø > 50 Organo di precisione Alta velocità Ambiente poco inquinato Grasso Olio Labirinto 0,001 rad 0,06 0,8 µm (albero) Gioco diametrale da 0,3 a 0,5 mm per Ø < 50 0,8 a 1,2 mm per Ø > 50 Gioco assiale da 1 a 2 mm per Ø < 50 2 a 4 mm per Ø > 50 Organo di precisione Alta velocità Ambiente poco inquinato Grasso Olio Deflettore 0,001 rad 0,06 Utilizzato per rafforzare un altro tipo di tenuta stagna contro l inquinamento Agisce per centrifugazione 53

18 Tecnologia dei cuscinetti Protezione e tenuta stagna (seguito) Altri tipi di guarnizioni È possibile integrare altri tipi di tenute stagne nel cuscinetto. Questa integrazione offre, per numerose applicazioni, un risparmio di spazio e di volume, consentendo così una diminuzione del costo della funzione tenuta stagna. Alcuni esempi di realizzazione: Anello di tenuta stagna radiale a molla Gli anelli di tenuta stagna con labbro radiale muniti di una molla sono idonei per numerose applicazioni industriali. Sono particolarmente idonei per una tenuta stagna all olio, ma possono altresì essere utilizzati con i cuscinetti lubrificati a grasso. Questo tipo di tenuta stagna può anche essere munita di un labbro di protezione contro le polveri o lo sporco esterni. Guarnizione ad anello (OR) È possibile integrare le guarnizioni ad anello (OR) al cuscinetto per assicurare una tenuta stagna statica con olio o con grasso. Guarnizione lineare Guarnizione formata da uno o più labbri in elastomero non armato. La guarnizione lineare estrusa può adattarsi a cuscinetti di diametri diversi. Questo tipo di guarnizione è perfettamente idoneo per cuscinetti lubrificati a grasso. Molto utilizzata nell ambito della robotica. Guarnizione metallica lappata Per tutte le applicazioni esposte a forti sollecitazioni d usura dovute al fango, alla sabbia o alla polvere, è possibile integrare al cuscinetto una guarnizione metallica lappata. Queste guarnizioni sono composte da due anelli metallici ad attrito, montati in maniera elastica con due guarnizioni ad anello. Questo tipo di tenuta stagna è particolarmente idoneo per le applicazioni nei settori movimento terra (pale meccaniche gommate o cingolate, battipista,...), trattamento inerti e minerario. 54