THRUST BEARINGS CUSCINETTI ASSIALI

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1 CUSCINETTI ASSIALI THRUST BEARINGS

2 CUSCINETTI ASSIALI Gabbie assiali a rullini e ralle assiali Tipologie Esecuzioni Montaggio Coefficienti di carico Lubrificazione Tabelle dimensionali Gabbie assiali a rullini Ralle assiali Gabbie assiali a rullini integrate Cuscinetti assiali a rulli cilindrici Gabbie assiali a rulli cilindrici e ralle assiali Tipologie Esecuzione Precisione dimensionale Montaggio Tabelle dimensionali Gabbie assiali a rulli cilindrici Ralle

3 GABBIE ASSIALI A RULLINI E GABBIE ASSIALI Le gabbie assiali a rullini Torrington sono disponibili in varie dimensioni. Queste gabbie hanno una sezione trasversale molto sottile. Il presente catalogo comprende le esecuzioni più diffuse, standard e non. Se le parti adiacenti non sono adatte come piste di rotolamento, sono disponibili ralle temprate. Norme di riferimento: ISO 3031 Cuscinetti volventi Gabbie assiali a rullini, ralle assiali Dimensioni e tolleranze. DIN 5405 Parte 2 Cuscinetti volventi Cuscinetti a rullini Gabbie assiali a rullini DIN 5405 parte 3 Cuscinetti volventi Cuscinetti a rullini Ralle assiali ANSI/ABMA Std Gabbie assiali a rullini e ralle assiali Esecuzioni metriche Prima di effettuare la scelta di specifiche gabbie assiali a rullini, si consiglia di consultare la sezione Dimensionamento del presente catalogo. TIPOLOGIE DI GABBIE ASSIALI A RULLINI E RALLE ASSIALI AXK, FNT Gabbie assiali a rullini LS Ralla di rotolamento massiccia AS Ralla di rotolamento sottile FNTKF (FNTK, FNTF) Gabbia assiale a rullini integrata WS.811 Ralla per albero GS.811 Ralla per alloggiamento ESECUZIONI Gabbie assiali a rullini Le gabbie assiali a rullini (serie AXK) sono composte da una gabbia in singolo pezzo di acciaio e da rullini temprati finiti di precisione in tolleranze ristrette per una distribuzione ottimale del carico. Il disegno della gabbia è simile a quello collaudato con successo per le gabbie radiali. Le gabbie assiali a rullini della serie FNT, intercambiabili con AXK, sono provviste di gabbia in due pezzi accoppiati saldamente tra loro. Queste tipologie di gabbie hanno una sezione sottile, prossima a quella dei rullini, e durante la rotazione strisciano direttamente contro una delle piste di rotolamento. Quando le superfici non possono essere temprate e rettificate, sono disponibili ralle trattate di differenti spessori. Gabbie assiali a rullini integrate Le gabbie assiali a rullini della serie FNTK, FNTF e FNTKF sono state appositamente concepite per essere utilizzate in applicazioni dove una gabbia integrata semplifica l installazione ed elimina l esigenza di trattamenti termici e finitura di precisione di una o entrambe le superfici adiacenti il cuscinetto assiale. Ogni gabbia FNTK, FNTF o FNTKF è composta da una gabbia a rullini FNT integrata con una o due ralle speciali provviste di bordini che si innestano a scatto sulla gabbia per costituire un insieme integrato. Le gabbie FNTK e FNTF hanno una sola ralla, mentre le gabbie FNTKF hanno una ralla su ciascun lato. Le superfici di appoggio adiacenti le gabbie assiali integrate devono rispettare i valori di quadratura e di conicità o concavità ammissibili, indicati alla figura 1 e 2. L olio è il lubrificante più adatto per queste gabbie, tuttavia esse possono essere fornite pre-ingrassate per le applicazioni che non ammettono la lubrificazione a olio. 116 M101IT-5m-1199

4 RALLE ASSIALI Idealmente, una ralla assiale deve operare staticamente ed essere guidata dall elemento di supporto o di appoggio, sia esso una parte integrante o meno l albero o l alloggiamento. Tra la ralla assiale e qualsiasi altro elemento di macchina non vi deve essere alcuna azione di sfregamento. E previsto che alcune ralle assiali siano guidate sul foro, altre sul diametro esterno. Ralle assiali sottili (AS) Le ralle assiali sottili sono costruite in acciaio temprato per molle. Possono essere non perfettamente piane a seguito del trattamento termico, ma si appiattiscono sotto carico. Le ralle assiali vengono impiegate quando le superfici di appoggio o le parti adiacenti non sono adatte come piste di rotolamento per i rullini. Queste ralle hanno uno spessore di appena 1 mm (dimensione s) e consentono perciò di ottenere cuscinetti di dimensioni ridottissime e di costo contenuto. Sebbene siano solitamente guidate sull albero, esse possono essere guidate sull alloggiamento se richiesto dall applicazione. Ralle assiali massicce (LS) Queste ralle assiali sono costruite in acciaio di qualità per cuscinetti ed hanno piste di rotolamento piane temprate e rettificate di precisione. I loro fori e diametri esterni non sono rettificati ma costituiscono delle superfici di rotolamento soddisfacenti per disposizioni con guida sull albero o sull alloggiamento. Ralle per albero (WS.811) e ralle per alloggiamento (GS.811) Le ralle assiali per albero e per alloggiamento sono utilizzate principalmente per essere utilizzate con cuscinetti assiali a rulli cilindrici della serie 811. Sono prodotte in acciaio di qualità per cuscinetti, temprate e rettificate di precisione e con superfici di rotolamento lappate piane. Le tolleranze del diametro interno ed esterno del cuscinetto assiale indicate alle tabelle 10 e 11 (Pagine 26 e 27) valgono rispettivamente per ralle per albero e per alloggiamento. PRECISIONE DIMENSIONALE Tolleranze per gabbie assiali a rullini Alle pagine da 120 a 121 sono indicati i diametri esterni nominali, il diametro interno ed il diametro dei rullini per le serie delle gabbie assiali a rullini AXK, così come il diametro esterno nominale ed il diametro interno delle serie di ralle assiali AS, LS, WS e GS. Le tabelle comprendono anche le tolleranze sulla larghezza per le ralle assiali AS ed LS. Le tolleranze per i diametri esterno ed interno delle gabbie assiali a rullini delle serie AXK sono indicate alla tabella 1. In ogni tipo di gabbia i rullini sono inclusi in 2 µm di tolleranza. Tabella 1 Tolleranze per il diametro esterno (D c ) ed il diametro interno (D c1 ) delle gabbie assiali a rullini della serie AXK D c Scostamenti del D c1 Scostamenti del diam. esterno max. diam. interno min. mm (c13) mm (E12) µm µm > sup. inf. > sup. inf Procedura di ispezione del foro per il montaggio Se si desidera effettuare una verifica del diametro interno (D c1 ) della gabbia, questo dovrebbe essere controllato con calibri a tampone passa e non passa. La dimensione del calibro a tampone passa è il diametro minimo del foro della gabbia. La dimensione del calibro a tampone non passa è il diametro massimo del foro della gabbia. La gabbia, sotto il suo peso, deve cadere liberamente dal calibro a tampone passa. Il calibro a tampone non passa non deve entrare nel foro, laddove questo possa essere forzato attraverso il foro, la gabbia non deve cadere dal calibro stesso sotto il suo peso. Tolleranze per le ralle assiali Le tolleranze per i diametri del foro delle serie WS, ralle per albero sono indicate alla tabella 10 di pagina 26 della sezione Dimensionamento. Le tolleranze per i diametri esterni delle serie GS, ralle per alloggiamento sono indicate alla tabella 11 di pagina 27 della sezione Dimensionamento. Le tolleranze per i diametri esterno ed interno delle ralle assiali della serie AS sono indicate alla tabella 2. La tolleranza sullo spessore per le ralle assiali della serie AS è di +0,05 mm. Tabella 2 Tolleranze per il diametro esterno (d 1 ) ed il diametro interno (d) delle ralle assiali della serie AS d 1 Scostamenti del d Scostamenti del diam. esterno max. diam. interno min. mm (e13) mm (E13) µm µm > sup. inf. > sup. inf Le tolleranze per i diametri esterno ed interno delle ralle assiali massicce LS sono indicate alla tabella 3, mentre quelle relative allo spessore sono indicate alle pagine con le rispettive tabelle. M101IT-5m-1199 (corr.0102) 117

5 Tabella 3 Tolleranze per il diametro esterno (d 1 ) ed il diametro interno (d) delle ralle assiali massicce della serie LS d 1 Scostamenti del d Scostamenti del diam. esterno max. diam. interno min. mm (a12) mm (E12) µm µm > sup. inf. > sup. inf Procedura di ispezione del foro per le ralle assiali della serie AS ed LS Se si desidera effettuare una verifica del diametro interno (d c1 ) della ralla, questo dovrebbe essere controllato con calibri a tampone passa e non passa. La dimensione del calibro a tampone passa è il diametro minimo del foro della ralla. La dimensione del calibro a tampone non passa è il diametro massimo. La ralla, sotto il suo peso, deve cadere liberamente dal calibro a tampone passa. Il calibro a tampone non passa non deve entrare nel foro, laddove questo possa essere forzato attraverso il foro, la ralla, sotto il suo peso, non deve cadere dal calibro. TOLLERANZE DI MONTAGGIO Gabbie assiali a rullini Per le gabbie assiali a rullini delle serie AXK, il foro della gabbia ha una tolleranza più ristretta rispetto al diametro esterno, quindi per queste gabbie è preferibile la guida sul foro. Allo scopo di ridurre l usura si consiglia che le superfici di guida siano temprate con una durezza di almeno 55 HRC. Laddove le caratteristiche dell esecuzione impediscano la guida nel foro, le gabbie assiali a rullini della serie AXK possono essere guidate sul diametro esterno. Per questi casi bisogna determinare le dimensioni corrette di guida. Le tolleranze di montaggio sono indicate alla tabella 4. Tabella 4 Tolleranze di montaggio Componenti del Tolleranze Tolleranze Elemento cuscinetto dell albero per dell alloggiamento di guida guida sull albero per guida sull alloggiamento Gabbia assiale h8 H10 Albero a rulli cilindrici ed a rullini Ralla assiale h10 H11 Albero sottile AS Ralla assiale h10 H11 Albero massiccia LS Ralla assiale h6 (j6) Giuoco Albero per albero WS.811 Ralla assiale per Giuoco H7 (K7) Alloggiamento alloggiamento GS.811 Superfici di appoggio In alcune applicazioni si desidera utilizzare le superfici di appoggio come piste di rotolamento per i rullini delle gabbie assiali a rullini. In queste esecuzioni, queste superfici devono essere temprate con una durezza di almeno 58 HRC. Se non può essere raggiunta questa durezza e non possono essere utilizzate ralle assiali, i coefficienti di carico devono essere ridotti, come spiegato alla pagina 6 della sezione Dimensionamento. Le superfici di rotolamento assiali devono essere rettificate con una rugosità R a di 0,2 µm. Quando non è possibile soddisfare questo requisito devono essere utilizzate ralle assiali. Le piste di rotolamento sulle quali ruotano i rullini o la superficie di supporto delle ralle assiali devono essere in quadratura con l asse dell albero e non devono essere incurvate o coniche. I limiti ammissibili di non-ortogonalità e di curvatura o conicità sono indicati alle Figure 1 e 2. Le dimensioni di appoggio della pista di rotolamento E a e E b sono indicate alle pagine con le tabelle. Le ralle assiali sottili della serie AS devono essere supportate tra le dimensioni E a ed E b per tutta la larghezza. Ralle assiali Le tolleranze di montaggio per le ralle assiali delle serie AS, LS, WS e GS per utilizzo con gabbie assiali a rullini sono indicate alla tabella 4. Per quanto riguarda le gabbie assiali della serie AXK, per ridurre l usura, la superficie di guida è preferibile sia anch essa temprata con una durezza di almeno 55 HRC. 118 M101IT-5m-1199

6 Superficie Superficie Fuori squadra Incavata o conica Figura 1 Figura 2 COEFFICIENTI DI CARICO Carico assiale minimo Se il carico assiale applicato è troppo leggero e la velocità d esercizio della gabbia assiale a rullini è elevata, può verificarsi slittamento in particolar modo se in presenza di scarsa lubrificazione. Per un funzionamento soddisfacente di una gabbia assiale a rullini, deve essere applicato un carico minimo che può essere calcolato nel modo seguente: F a min = C 0 /2200 [kn] dove ANGOLO MAXIMUM MASSIMO ANGLE ARCTG ARCTAN 0, C 0 coefficiente di carico statico [kn] F a min carico assiale minimo [kn] ANGOLO MAXIMUM MASSIMO ANGLE ARCTG ARCTAN 0, COEFFICIENTE DI ATTRITO In genere, il coefficiente di attrito di un cuscinetto assiale (composto da una gabbia assiale a rullini e da ralle assiali) è definito come il momento d attrito diviso per il prodotto del carico applicato e del raggio primitivo del cuscinetto. Questo coefficiente di attrito non è un valore costante ma varia sensibilmente con il carico, la velocità ed il lubrificante. Generalmente, il coefficiente di attrito diminuisce con l aumento del carico e aumenta con il crescere della velocità. Si consiglia di utilizzare un valore di 0,008 quale valore cautelativo. LUBRIFICAZIONE L olio è il lubrificante più adatto per le gabbie assiali a rullini e un ampio flusso d olio è assolutamente necessario per velocità di rotazione elevate oppure per velocità di rotazione modeste e carico relativamente alto. Quando l applicazione prevede lubrificazione a grasso, la gabbia assiale a rullini può essere ordinata pre-ingrassata. Quando le velocità di rotazione sono basse e la rotazione non continua, la carica iniziale di grasso potrebbe essere sufficiente per tutta la durata dell applicazione. Quando le velocità di rotazione sono moderate, tuttavia, è preferibile prevedere un frequente re-ingrassaggio. Poiché i rullini tendono ad espellere il lubrificante radialmente verso l esterno, i passaggi di rilubrificazione dovrebbero essere diretti verso il foro della gabbia, sia nel caso di lubrificazione ad olio che a grasso. ESECUZIONI SPECIALI Le gabbie assiali a rullini e le ralle assiali possono essere realizzate anche in dimensioni, configurazioni e materiali speciali, quando le quantità consentono una produzione economica. Le gabbie assiali a rullini sono particolarmente adatte per una combinazione integrata a basso costo con ralle assiali speciali. CUSCINETTI CON DIMENSIONI NOMINALI IN POLLICI Torrington è uno dei principali produttori di gabbie assiali a rullini e di ralle assiali con dimensioni in pollici e tolleranze basate sulle specifiche standard in pollici indicate nella Norma ANSI/ABMA , Gabbie assiali a rullini e ralle assiali Esecuzioni in pollici. M101IT-5m

7 Gabbie assiali a rullini E a D c1 D w D c E b AXK Dimensioni di appoggio delle piste di rotolamento Diame- Dimensioni gabbia assiale Coefficienti di carico Velocità di tro Esecuzione Massa Dinamico Statico riferimento 1) dell albero D c1 D c D w E b E a r as max gabbia C C 0 Olio mm assiale kg kn rpm ,6 18,6 0,3 AXK0821TN 0,002 8,34 21, ,5 0,3 AXK1024 0,003 9,32 25, ,5 0,3 AXK1226 0,003 10,8 32, ,3 AXK1528 0,003 11,1 35, ,3 AXK1730 0,003 11,7 38, ,3 AXK2035 0,005 12,8 45, ,6 AXK2542 0,006 14,3 56, ,6 AXK3047 0, , ,6 AXK3552 0,008 17,4 79, ,6 AXK4060 0,016 27, ,6 AXK4565 0, ,6 AXK5070 0,02 30, ,6 AXK5578 0,026 39, ,6 AXK6085 0,035 44, ,6 AXK6590 0,036 46, ,6 AXK7095 0,055 53, ,6 AXK ,058 55, ,6 AXK ,06 56, ,6 AXK ,063 57, ,6 AXK ,081 72, ,6 AXK ,106 90, ,6 AXK ,117 93, ,6 AXK ,126 98, ,6 AXK , ,6 AXK , ,6 AXK , ,6 AXK , ) Quando si utilizza un grasso lubrificante di buona qualità, la velocità d esercizio massima consentita non dovrebbe essere superiore al 25% della velocità di riferimento con lubrificazione ad olio. 120 M101IT-5m-1199

8 Ralle assiali a h h 45 r r d 1 d d 1 d d d 1 D 1 D 45 s h AS LS WS.811 GS.811 Diame- Esecuzione della ralla assiale e massa tro Dimensioni ralla assiale Ralla Massa Ralla Massa Ralla Ralla Massa dell albero d D 1 D, d 1 s h a r s min assiale assiale per per mm ±0,05 h11 sottile kg. massiccia kg. albero alloggiamento kg ,75 0,3 AS0821 0,002 LS0821 0, ,75 0,5 AS1024 0,003 LS1024 0, ,75 0,5 AS1226 0,003 LS1226 0, ,75 0,5 0,3 AS1528 0,003 LS1528 0,01 WS GS , ,75 0,5 0,3 AS1730 0,003 LS1730 0,011 WS GS , ,75 0,5 0,3 AS2035 0,005 LS2035 0,014 WS GS , ,6 AS2542 0,007 LS2542 0,021 WS GS , ,6 AS3047 0,008 LS3047 0,023 WS GS , ,5 1 0,6 AS3552 0,009 LS3552 0,03 WS GS , ,5 1 0,6 AS4060 0,012 LS4060 0,041 WS GS , ,6 AS4565 0,013 LS4565 0,052 WS GS , ,6 AS5070 0,014 LS5070 0,056 WS GS , ,6 AS5578 0,018 LS5578 0,091 WS GS , ,75 1,5 1 AS6085 0,022 LS6085 0,102 WS GS , ,25 1,5 1 AS6590 0,023 LS6590 0,121 WS GS , ,25 1,5 1 AS7095 0,025 LS7095 0,128 WS GS , ,75 1,5 1 AS ,027 LS ,15 WS GS , ,75 1,5 1 AS ,028 LS ,158 WS GS , ,75 1,5 1 AS ,028 LS ,166 WS GS , ,5 1,5 1 AS ,038 LS ,245 WS GS , ,5 1 AS ,05 LS ,345 WS GS , ,5 1 AS ,055 LS ,373 WS GS , ,5 1 AS ,059 LS ,405 WS GS , ,5 1 AS ,074 LS ,65 WS GS , ,5 1,5 1 AS ,078 LS ,71 WS GS , ,5 1,5 1 AS ,083 LS ,756 WS GS , ,5 1,5 1 AS ,088 LS ,802 WS GS ,805 M101IT-5m

9 GABBIE ASSIALI A RULLINI INTEGRATE Gabbie assiali a rullini integrate B 2 d FNTKF D Le gabbie assiali a rullini integrate FNTKF combinano l attrito ridotto e la sezione trasversale sottile del cuscinetto con la convenienza di un unità preassemblata. Sono utilizzate quando entrambe le superfici di appoggio non sono adeguatamente temprate o rettificate. Queste superfici devono soddisfare i requisiti limite di non-ortogonalità e di incurvatura o conicità ammissibili indicati alle figure 1 e 2 di pagina 119. L unità può essere guidata sia sull albero sia sull alloggiamento, ma non su entrambi. Per maggiori informazioni contattare Torrington. FNTKF Guidata nell alloggiamento FNTKF Guidata sull albero 122 M101IT-5m-1199

10 Gabbie assiali a rullini integrate GABBIE ASSIALI A RULLINI INTEGRATE B 1 D Le gabbie assiali a rullini integrate FNTK combinano l attrito ridotto e la sezione trasversale sottile del cuscinetto con la convenienza di un unità preassemblata. Sono utilizzate quando una delle superfici di appoggio non è adeguatamente temprata o rettificata. Queste superfici devono soddisfare i requisiti limite di non-ortogonalità e di incurvatura o conicità ammissibili indicati alle figure 1 e 2 di pagina 119. L unità può essere guidata sia sull albero sia sull alloggiamento, ma non su entrambi. D c1 Per maggiori informazioni contattare Torrington. FNTK FNTK Guidata sull alloggiamento FNTK Guidata sull albero B 1 D c Le unità cuscinetto assiali a rullini integrate FNTF sono utilizzate dove una delle superfici di appoggio non può essere utilizzata come pista di rotolamento dei rullini. d Per maggiori informazioni contattare Torrington. FNTF FNTF Guidata sull alloggiamento FNTF Guidata sull albero M101IT-5m