APPENDICE TECNICA. 1. SUDDIVISIONE DEI CUSCINETTI VOLVENTI 1.1 Denominazione dei cuscinetti volventi - Pag.3

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2 APPENDICE TECNICA 1. SUDDIVISIONE DEI CUSCINETTI VOLVENTI 1.1 Denominazione ei cuscinetti volventi Pag.3 2. APPELLATIVO DEI CUSCINETTI VOLVENTI 2.1 Sigle ei cuscinetti volventi Pag Schermi e anelli i tenuta Pag Anelli i tenuta Pag Schermi in lamiera Pag.6 3. SCELTA DEL TIPO DI CUSCINETTO 3.1 Generalità Pag Capacità i carico e urata Pag Durata moificata Pag Coefficiente i carico statico Pag Scelta i funzione elle imensioni Pag TOLLERANZE DEI CUSCINETTI VOLVENTI 4.1 Dimensioni ei raggi i raccoro Pag Fori conici e relative tolleranze Pag Anelli i ancoraggio: gole relative e tolleranze Pag MATERIALI 5.1 Materiale egli anelli e elle sfere Pag Materiali elle gabbie Pag Materiale elle tenute Pag GIUOCO DEL CUSCINETTO 6.1 Generalità Pag Regole per la scelta el gioco el cuscinetto Pag TOLLERANZE DI MONTAGGIO ED ESECUZIONE DELLE SEDI DEL CUSCINETTO 7.1 Determinazione elle tolleranze i montaggio Pag Tolleranze i montaggio raccomanate Pag Esecuzione elle sei Pag Tolleranze e qualità elle superfici ei particolari i montaggio Pag NUMERO DI GIRI LIMITE 8.1 Generali Pag Attrito e temperatura i funzionamento Pag LUBRIFICAZIONE 9.1 Generalità Pag Lubrificazione a grasso Pag Lubrificazione a olio Pag Sistemi i lubrificazione a olio Pag TABELLE 2

3 1. SUDDIVISIONE DEI CUSCINETTI VOLVENTI 1.1 Denominazione ei cuscinetti volventi Tutti i tipi i cuscinetti volventi sono costituiti a: anello interno, anello esterno, corpi volventi (sfere o rulli), gabbia e, a secona elle necessità, schermi o tenute. Inoltre, per i casi particolari, ai cuscinetti volventi possono essere collegati anelli i ancoraggio, O Ring e bussole i trazione o i pressione. Nella figura viene inicata la enominazione elle varie parti che costituiscono il cuscinetto volvente. 3

4 2. APPELLATIVO DEI CUSCINETTI VOLVENTI 2.1 Sigle ei cuscinetti volventi Es: 6202 TN ZZ N P6 C3 S Appellativo L appellativo base è costituito alla sigla el tipo i cuscinetto e al coice el iametro el foro. I primi numeri inicano il tipo i cuscinetto mentre, quelli sotto riportati, rappresentano i coici el iametro el foro. Esempio nell appellativo 6202 il iametro interno è inicato a Diametro el foro = Diametro el foro = Diametro el foro = Diametro el foro = Diametro el foro = 20 Da 04 in su il iametro el foro si ottiene moltiplicano il coice relativo x 5 Esempio: Il iametro el foro el cuscinetto 6205 si ottiene al prootto 05 x 5 = 25 P.S.: Per i cuscinetti con foro inferiore a 10 gli ultimi numeri ell appellativo inicano irettamente il iametro el foro. Esempio: Il cuscinetto 608 ha un foro avente iametro 8. 2 Gabbia J Gabbia stampata in acciaio Y Gabbia stampata in ottone TN Gabbia in plastica poliaie 6.6 TN1 Gabbia in plastica i poliaie 66 rinforzata in fibre i vetro 3 Protezione el cuscinetto (tenute) Z ZZ RS 2RS LLU RSR RS1 RSS RDD 4 Schermo su un lato Schermi su entrambi i lati Tenuta su un lato Tenute su entrambi i lati Doppio labbro su entrambi i lati Esecuzioni iverse i tenute in goa Il normale materiale elle tenute è goa NBR70 e non è inicato nell appellativo. A inica tenute in materiale acrilico e V inica tenute in Viton.

5 ZN ZNB RSNB ZNBR RSNBR Schermo a un lato e gola per anello i ancoraggio al lato opposto Schermo o anello i tenuta al lato ove si trova la gola per anello i ancoraggio Schermo o anello i tenuta al lato ove si trova la gola per anello i ancoraggio 4 Costruzione interna e profilo esterno B Cuscinetto obliquo a sfere; angolo i contetto i 40 K Cuscinetto con foro conico (Conicità 1:12) K30 Cuscinetto con foro conico (Conicità 1:30) N Cuscinetto con gola per anello i ancoraggio nell anello esterno NR Cuscinetto con anello i ancoraggio montato V Cuscinetto con foro i lubrificazione nell anello esterno NO Cuscinetto con gola per anello i ancoraggio e ORing 5 Classi i tolleranza Le classi i tolleranza corrisponono alla norma ISO492/TS6229 P0 = classe i tolleranza normale (non inicata) P 6 Classe i tolleranza più stretta i P0 P 5 Classe i tolleranza più stretta i P6 P 4 Classe i tolleranza più stretta i P5 P 2 Classe i tolleranza più stretta i P4 6 Giuoco el cuscinetto C0 = giuoco normale (non inicato) C2 Giuoco raiale inferiore a C0 C3 Giuoco raiale superiore a C0 C4 Giuoco raiale superiore a C3 C5 Giuoco raiale superiore a C4 Le lettere H,M e L inicano un giuoco selezionato H Campo superiore el giuoco M Campo meio el giuoco L Campo inferiore el giuoco La classe i tolleranza e il giuoco raiale possono venire inicate unitamente. Es.: P63 = P6 + C3 7 Trattamento termico S0 = massima temperatura i funzionamento 150 C (normale)(non inicato)(urezza egli anelli: Hrc 60 64) S1 Massima temperatura i funzionamento 200 C (urezza egli anelli: Hrc 57 61) S2 Massima temperatura i funzionamento 250 C (urezza egli anelli: Hrc 53 57) S3 Massima temperatura i funzionamento 300 C (urezza egli anelli: Hrc 51 55) S4 Massima temperatura i funzionamento 350 C (urezza egli anelli: Hrc 50 54) 5

6 2.2 Schermi e anelli i tenuta Gli schermi o gli anelli i tenuta vengono inseriti in una apposita see ricavata nell anello esterno el cuscinetto, lo proteggono alla contaminazione e impeiscono la fuoriuscita el grasso Anelli i tenuta Gli anelli i tenuta svolgono il loro compito grazie all azione i un labbro elastico che striscia su i una superficie ell anello interno. Come materiale normale viene impiegata ella goa in nitrilbutaiene (NBR). Se la temperatura i funzionamento supera il valore i 100 C, per gli anelli i tenuta viene impiegato il materiale acrilico (ACM) e talvolta il Viton (V). Lo strisciamento, elle tenute causa una riuzione el numero i giri limite e quini, prima ell applicazione, si rene necessario verificare i valori riportati nelle tabelle imensionali ei cuscinetti. Le tenute raiali hanno un labbro elastico in contatto raiale costante con l anello interno (Fig.2.1). Quano l applicazione lo richiee le tenute raiali possono avere ue labbri elastici in contatto raiale con l anello interno, in questo caso il suffisso a apporre al cuscinetto sarà 2LLU. Le tenute assiali hanno un contatto assiale con l anello interno (Fig.2.2). Per le applicazioni a elevato regime i rotazione, come nel caso ei cuscinetti per alternatori i autoveicoli, vengono applicate elle tenute a contatto leggero (Fig.2.3). Esistono poi ancora le tenute non a contatto che hanno una luce rispetto all anello interno (Fig.2.4). Anche queste ultime trovano applicazione nei casi analoghi a quelli elle tenute a leggero contatto. Fig. 2.1 Fig. 2.2 Fig. 2.3 Fig Schermi in lamiera In genere lo schermo è in lamiera i acciaio, è fissato in un apposita see ell anello esterno e non ha alcun contatto rispetto all altro anello (Fig.2.5). Lo schermo in lamiera non ha funzione i tenuta ma impeisce unicamente l ingresso i particelle contaminanti tra gli anelli el cuscinetto. In confronto agli anelli i tenuta gli schermi in lamiera sono più economici e nelle conizioni operative gravose sono più resistenti e quini più affiabili. Fig

7 3. SCELTA DEL TIPO DI CUSCINETTO 3.1 Generalità La famiglia ei cuscinetti a sfere è costitutita a una grane varietà i tipi e i imensioni. Per la scelta el tipo i cuscinetto più ioneo a una eterminata applicazione, si rene necessaria un analisi elle conizioni operative, eseguita a iversi punti i vista. Poichè non esiste una regola valia e efinita per la scelta el cuscinetto più appropriato, è opportuno consierare la seguente linea i guia. Descrizione el tipo i applicazione Il passo più importante nella scelta el cuscinetto è una conseguenza al tipo i applicazione; per eterminare le esigenze operative e ambientali è necessario consierare i punti sotto inicati: Tipo i applicazione (motore elettrico, asse i autoveicolo, manrino i macchina utensile, ecc.) Regime i rotazione e urata richiesta Carico applicato (entità, irezione e tipo), presenza i vibrazioni Conizioni i montaggio e i smontaggio Possibilità i lubrificazione e metoo relativo Scelta preliminare el cuscinetto Il cuscinetto più ioneo eve essere scelto confrontano le prestazioni e le funzioni che ci si attenono con le caretteristiche ei iversi tipi i cuscinetti. A tale scopo si evono consierare i seguenti punti: Tipo i cuscinetto Dimensioni Limiti i applicabilità Dettagli per la richiesta offerta Quano si richiee l offerta i un cuscinetto si evono specificare i seguenti parametri: Tipo i cuscinetto Precisione, giuoco, trattamento termico e livello sonoro el cuscinetto Caratteristiche el cuscinetto come: materiale, materiale ella gabbia e elle tenute, tipo e quantità i grasso, esigenze i lubrificazione (frequenza e quantità i lubrificante). Confronto elle offerte La valiità i un offerta si ecie opo la valutazione ei seguenti punti: Soluzioni alternative Costi Termini i consegna Reperibilità e tipo i assistenza tecnica In ultima analisi si può quini proceere con l orine, il controllo ei cuscinetti forniti, il montaggio e la messa in opera. 7

8 1. SPAZIO DISPONIBILE PER IL CUSCINETTO Nella maggior parte ei casi lo spazio isponibile per il cuscinetto è molto limitato. Malgrao ciò, a parità i iametro ell albero esiste una grane scelta i cuscinetti normali i catalogo aventi larghezze e iametri esterni iversi. 2. ERRORI DI ALLINEAMENTO A causa i tolleranze i prouzione o i inflessioni ell albero si possono avere ei isallineamenti tra gli assi ei cuscinetti e l asse ell albero. Nei casi citati possono essere impiegati i cuscinetti orientabili a sfere o quelli rigii a sfere con giuoco maggiorato. 3. SUPPORTO FISSO E SUPPORTO MOBILE In un albero i lunghezza rilevante si manifestano elle ilatazioni termiche causate alla temperatura i funzionamento. In tali conizioni e anche per l assorbimento elle spinte assiali, uno ei cuscinetti eve svolgere la funzione i supporto fisso (ovvero non mobile assialmente); tutti gli altri cuscinetti costituiscono quini ei supporti mobili (ovvero mobili assialmente e ionei unicamente al supporto ei carichi raiali). Come supporti mobili possono venire impiegati egli specifici cuscinetti a rulli cilinrici privi i spalleggiamenti elle serie N o NU. Le ue serie citate sono strutturate in moo tale a poter permettere egli spostamenti assiali all interno el cuscinetto stesso. Uno ei ue anelli può quini essere montato bloccato assialmente. I cuscinetti con foro conico vengono montati meiante bussole i trazione e vengono bloccati nella posizione esierata. La ghiera i fissaggio eve essere serrata con cura estrema poichè, in caso contrario, si corre il rischio i conferire un giuoco i funzionamento troppo limitato. 4. PRECISIONE Tutti i tipi i cuscinetti volventi in classe i tolleranza normale (tolleranze imensionali e i rotazione) sono aatti alla maggior parte elle applicazioni. Per le macchine utensili e per gli alberi operanti a un elevato numero i giri sono isponibili ei cuscinetti con tolleranze ristrette. Questi ultimi però esigono ei particolari i montaggio aventi una precisione aeguata (ve. il: tolleranze i montaggio e esecuzione ei supporti). Le tolleranze ristrette possono essere apllicate a tutte le serie e i tipi i cuscinetti. 5. RUMOROSITÀ Nella maggior parte ei casi la rumorosità el cuscinetto è rilevante rispetto a quella egli organi aiacenti. Per applicazioni speciali, come i motori elettrici, elettroomestici e ascensori, si rene necessario l utilizzo i cuscinetti più silenziosi. Sebbene a tale scopo non siano ancora state stabilite elle norme precise, tutti i prouttori i cuscinetti volventi stanno otteneno simili limiti i rumorosità. Analizzano gli impieghi che il cuscinetto eve svolgere si eseguirà la scelta più aeguata. 8

9 3.2 Capacità i carico e urata Generalmente la eterminazione ella urata i un cuscinetto volvente è ottenuta alla valutazione ei carichi conseguenti alle conizioni operative. La urata teorica o calcolata viene inicata con il simbolo L10. Tale urata corrispone al numero i giri o cicli ottenuti alle prove i fatica eseguite su i un numero significativo i cuscinetti uguali, operanti nelle stesse conizioni, prima che si manifesti il ceimento per usura el 10% ei cuscinetti in prova. Le curve i urata, sono il risultato elle prove sperimentali, hanno evienziato ripetutamente che la maggior parte ei cuscinetti ha una urata superiore al previsto e che il 50% egli stessi funzionano per un perioo almeno cinque volte superiore a quello ella urata teorica: Montaggio corretto Lubrificazione sufficiente Sistema i tenuta perfetto La urata teorica in numero i giri totalizzati si ottiene con la formula seguente, ove: L10 : Durata teorica espressa in 10 6 giri L10 = ( C )3 P: Carico inamico equivalente (N) P C: Coefficiente i carico inamico (a rilevarsi alle tabelle imensionali ei cuscinetti) (N) Per i cuscinetti raiali rigii a sfere C= Cr Se il numero i giri rimane costante, la urata può essere calcolata anche in ore come segue, ove: (10 6.L10) 3 L10,h : Durata in ore i funzionamento L10,h = n: Numero i giri i funzionamento (1/min) 60n Inoltre, per i cuscinetti ruote, la urata può essere calcolata in Km come segue, ove: L10,s : Percorrenza in Km D: Diametro esterno ella ruota sopportata () L10,s = π.d.l10 Le tabelle e riportano i valori elle urate in ore e in Km, rilevate all esperienza, i alcuni esempi i applicazione i cuscinetti. Per quanto concerne il valore el carico inamico, si prega i consultare l assistenza tecnica. Se i cuscinetti evono operare a elevata temperatura, il loro materiale subisce una riuzione ella urezza che comporta una riuzione ella urata. Il coefficiente i carico inamico riotto che si eve consierare nel calcolo ella urata, si ottiene alla formula sotto riportata, ovvero moltiplicano il valore rilevato alle tabelle per il fattore ella temperatura i funzionamento (veere capitolo el trattamento termico i stabilizzazione imensionale e ei coici inicanti la massima temperatura operativa). Ct = Ft. C ove: Ct = Coefficiente i carico corretto per il funzionamento a temperatura elevata (N) Ft = Fattore ella temperatura (ve. Tab. 3.3) C = Coefficiente i carico (ve. le tabelle generali ei cuscinetti) 9

10 TABELLA Valori empirici ella urata L10,h in ore i funzionamento CONDIZIONI OPERATIVE Apparecchi usati i rao es. elettroomestici Apparecchi usati per brevi perioi es. autovetture Macchine i uso quotiiano, per perioi i meia urata senza eccessive esigenze ella sicurezza operativa es. macchine agricole Macchine i uso quotiiano, per perioi i meia urata con esigenze i affiabilità operativa es. ascensori Macchine usate quotiianamente per lunghi perioi i tempo, normalmente a pieno carico es. nastri trasportatori Macchine usate quotiianamente per lunghi perioi i tempo, normalmente a pieno carico es. macchine utensili, veicoli ferroviari Funzionamento continuo es: compressori e motori i grani imensioni Funzionamento continuo con grane affiabilità operativa es: macchine per carta, generatori i centrali elettriche L10,h TABELLA Valori empirici ella urata L10,s in Km percorsi TIPO DI VEICOLO Cuscinetti ruote per: Autovetture Autobus e Autocarri Assali i veicoli ferroviari Vagoni merci (in servizio continuo) Veicoli usati per brevi istanze, Tram Carrozze ferroviarie per lunghi percorsi Locomotori iesel per lunghi percorsi Locomotori iesel elettrici per lunghi percorsi L10,S / / /

11 3.2.1 Durata moificata Per una eterminata applicazione esiste un tipo i cuscinetto il quale, rispetto a altri, offre ei particolari vantaggi. A titolo i esempio, in molte applicazioni al cuscinetto vengono richieste le seguenti caratteristiche: compensazione egli errori i allineamento, sopporto ei carichi raiali e i quelli assiali, permettere un elevato numero i giri o combinazioni elle caratteristiche citate. Ciascuna i tali caratteristiche influisce in moo iverso sulla urata. Nel calcolo ella urata evono quini essere prese in consierazione le conizioni operative, la qualità el materiale e l affiabilità che vengono valutate meiante specifici fattori. La urata moificata viene calcolata con la formula seguente: Ln,a = a1. a2. a3. L10 ove: Ln,a: Durata teorica moificata (fattore i sicurezza n=100) L10: Durata corrisponente al 90% i affiabilità Quano L10 non sia sufficiente e si esieri un affiabilità superiore al 90%, eve essere moificato il valore i L10 a1: Fattore i correzione per l affiabilità a2: Fattore i correzione per il materiale a3: Fattore i correzione per le conizioni operative Poichè la eterminazione ei fattori a2 e a3 risulta ifficoltosa, normalmente si assumono entrambi uguali a 1. TABELLA 3.3 Fattori i temperatura, ft Temperatura i funzionamento ( C) ft 1,00 0,95 0,90 0,75 TABELLA 3.4 Fattori i affiabilità, a1 Affiabilità %90 %95 %96 %97 %98 %99 a1 1,00 0,62 0,53 0,44 0,33 0, Coefficiente i carico Nelle applicazioni con limitato numero i giri (inferiore a 33 giri/minuto), con lenti movimenti i oscillazione o nei casi i carichi a urto, si eve prenere in consierazione il coefficiente i carico. 3.3 Scelta in funzione elle imensioni Tutti i tipi i cuscinetti a sfere aventi lo stesso coice el foro e appartenenti alla stessa serie i iametro esterno e larghezza, sono imensionalmente intercambiabili. A titolo i esempio il cuscinetto 6203 e il 7203 hanno lo stesso foro i 17, il iametro esterno i 42 e la larghezza i 12. Ciò significa che la scelta el tipo più ioneo avviene in consierazione el regime i rotazione, el carico assiale applicato, ell errore i allineamento e altre particolari specifiche applicative. In tal moo si può ottenere la urata richiesta. 11

12 4. TOLLERANZE DEI CUSCINETTI VOLVENTI Le imensioni ingombro ei cuscinetti volventi e le loro tolleranze sono stabilite alle specifiche norme internazionali. Nella tabella 4.1 sono riportate e messe a confronto le varie normative. Tutti i cuscinetti volventi possono essere prootti con tolleranze normali (classe i tolleranza 0) e con tolleranze ristrette (classi i tolleranza P6, P5, P4, ecc.). Nei simboli elle classi i tolleranza ristrette, più piccola è la cifra, più elevata è la precisione. È necessario tener presente che, applicano ei cuscinetti con tolleranze ristrette, l albero, l alloggiamento e le altre parti i montaggio evono essere prootti con tolleranze analoghe. TABELLA 4.1 Confronto tra le norme internazionali elle tolleranze ei cuscinetti volventi Norma Classe i tolleranza Tipo i cuscinetto Normativa Giapponese JIS B 1514 Classe 0 Classe 6 Classe 5 Classe 4 Classe 2 Tutti i cuscinetti Normativa Internazionale ISO ISO 492 Classe Normale Classe 6 Classe 5 Classe 4 Classe 2 Cuscinetti raiali rigii a sfere Normativa Teesca DIN 620 P0 P6 P5 P4 P2 Tutti i cuscinetti American National Stanars Institute (ANSI) ANSI/ AFBMA Stan. 20 ABEC1 ABEC3 ABEC5 ABEC7 ABEC9 Cuscinetti raiali rigii a sfere Le serie i iametro riportate nelle tabelle el presente catalogo corrisponono alle norme ISO 15 (E). La tabella sotto riportata inica le reazioni tra i tipi i cuscinetti e le serie iametrali. Tipi i cuscinetti Cuscinetti raiali rigii a sfere Cuscinetti obliqui a sfere a una corona Cuscinetti orientabili ISO Serie iametrali Serie ei cuscinetti QJ QJ

13 Nella tabella elle tolleranze a 4.2 a 4.6 vengono impiegate le seguenti sigle: (1) Dimensioni : Dimensione nominale el iametro el foro 1 : Diametro el foro el lato maggiore i un foro conico s : Misura singola el iametro el foro m : Diametro meio el foro mp : Diametro meio el foro in una sezione D : Diametro esterno nominale Ds : Misura singola el iametro esterno Dm : Diametro esterno Dmp : Diametro esterno meio in una sezione B : Dimensione nominale ella larghezza ell anello interno C : Dimensione nominale ella larghezza ell anello esterno Bs,Cs : Misura singola ella larghezza i un anello Bm,Cm : Dimensione meia ella larghezza i un anello r : Dimensione nominale el raggio i raccoro rs : Misura singola el raggio i raccoro rsmin : Dimensione minima aessa el raggio i raccoro : Dimensione massima aessa el raggio i raccoro rsmax (2) Scostamenti imensionali s : Scostamento ella misura singola el iametro el foro m : Scostamento ella misura singola el iametro meio el foro mp : Scostamento ella misura singola el iametro meio el foro in un piano 1mp : Scostamento ella misura singola el iametro meio i un foro conico s : Scostamento i una misura singola el iametro esterno m : Scostamento i una misura meia el iametro esterno mp : Scostamento i una misura singola el iametro esterno in un piano Bs,Cs : Scostamento i una larghezza ell anello (3) Variazioni imensionali Vs : Variazione ella imensione el iametro el foro Vp : Variazione ella imensione el iametro el foro in un piano raiale Vmp : Variazione ella imensione meia el foro VDp : Variazione ella imensione el iametro esterno in un piano raiale VDmp : Variazione ella imensione meia el iametro esterno VB,VCs : Variazione ella imensione ella larghezza ell anello (4) Tolleranze i rotazione Kia : Difetto raiale i rotazione Kea : Difetto raiale i rotazione ell anello esterno Sia : Difetto i rotazione ella facciata laterale rispetto alla pista ell anello interno Sea : Difetto i rotazione ella facciata laterale rispetto alla pista ell anello esterno S : Difetto i quaratura ella facciata rispetto al foro Si : Difetto i rotazione assiale ell anello interno Se : Difetto i rotazione assiale ell anello esterno SD : Inclinazione ella superficie cilinrica rispetto alla facciata ell anello esterno 13

14 TABELLA 4.2 Tolleranze ei cuscinetti a sfera TABELLA Tolleranze imensionali e i rotazione egli anelli interni ella classe P0 Dimensioni in () mp Vp Bs Serie i iametro Vmp Kia S Sia Normale 8,9 0,1 2,3,4 Moif Norm Moif 1) VBs oltre incl. sup. inf. max. max. max. max. max. sup. inferiore max. 2, ) Questi valori si applicano ai singoli anelli per essere combinati TABELLA Tolleranze imensionali e i rotazione egli anelli esterni ella classe P0 Dimensioni in Vp 2) D () Dmp Cuscinetto a sfere sup./incl. in esecuzione aperta Cuscinetto con schermo o tenuta 1) Vmp 2) Kea SD Sea Cs VCs Serie i iametro 8,9 0,1 2,3,4 2,3,4 oltre incl. sup. inf. max. max. max. max. max. sup. incl. max ) Le tolleranze per le serie iametrali 8,9,0 e 1 non sono inicate 2) Applicabili prima el montaggio e senza anello i ancoraggio Ientico a Bs e VBs ell anello interno 14

15 TABELLA Tolleranze imensionali e i rotazione egli anelli interni ella classe P6 Dimensioni in () mp Vp Bs Serie i iametro Vmp Kia S Sia Normale 8,9 0,1 2,3,4 Moif Norm Moif 1) VBs oltre incl. sup. inf. max. max. max. max. max. sup. inferiore max. 2, ) Questi valori si applicano ai singoli anelli per essere combinati TABELLA Tolleranze imensionali e i rotazione egli anelli esterni ella classe P6 Dimensioni in Vp 2) D () Dmp Cuscinetto a sfere in esecuzione aperta Cuscinetto con schermo o tenuta Vmp 2) Kea SD Sea Cs VCs Serie i iametro 8,9 0,1 2,3,4 2,3,4 oltre incl. sup. inf. max. max. max. max. max. sup. incl. max ) Le tolleranze per le serie iametrali 8,9,0 e 1 non sono inicate 2) Applicabili prima el montaggio e senza anello i ancoraggio Ientico a Bs e VBs ell anello interno 15

16 TABELLA Tolleranze imensionali e i rotazione egli anelli interni ella classe P5 Dimensioni in () mp Vp Bs Serie i iametro Vmp Kia S Sia Normale 8,9 0,1,2,3,4 Moif Norm Moif VBs oltre incl. sup. inf. max. max. max. max. max. sup. inferiore max ) Questi valori si applicano ai singoli anelli per essere combinati TABELLA Tolleranze imensionali e i rotazione egli anelli esterni ella classe P5 Dimensioni in D () Dmp Vp 1) Serie i iametro 8,9 0,1,2,3,4 Vmp 2) Kea SD Sea Cs VCs oltre incl. sup. inf. max. max. max. max. max. sup. incl. max Ientico a Bs e VBs ell anello interno ) Non vengono inicate le tolleranze 16

17 TABELLA Tolleranze imensionali e i rotazione egli anelli interni ella classe P4 Dimensioni in () mp s 1) Vp Bs Serie i iametro Vmp Kia S Sia Normale 8,9 0,1,2,3,4 Moif Norm Moif2 VBs oltre incl. sup. inf. sup. inf. max. max. max. max. max. sup. inferiore max. 2, , , , , , , , ) Applicabili unicamente ai cuscinetti elle serie i iametro 0,1,2,3 e 4 2) Questi valori si applicano ai singoli anelli per essere combinati TABELLA Tolleranze imensionali e i rotazione egli anelli esterni ella classe P4 Dimensioni in D () Dmp Ds 1) VDp 2) Serie i iametro 8,9 0,1,2,3,4 VDmp 2) Kea SD Sea Cs VCs oltre incl. sup. inf. sup. inf. max. max. max. max. max. sup. incl. max , , , , Ientico a Bs ell anello interno ) Applicabili unitamente cuscinetti elle serie i iametro 0,1,2,3 e 4 2) Non vengono inicate le tolleranze ei cuscinetti con schermi o tenute 2,5 17

18 4.1 Dimensioni ei raggi i raccoro unità in TABELLA 4.3 Tolleranze ei raggi i raccoro 18 rs, min 1) 0,05 0,08 0,1 0,15 0,2 0,3 0,6 1 1,1 1,5 2 2,1 2, ,5 9, > In irezione raiale 0,1 0,16 0,2 0,3 0,5 0,6 0,8 1 1,3 1,5 1,9 2 2,5 2, ,5 3,8 4 4,5 3,8 4, ,5 6, , rs, msx In irezione assiale 0,2 0,3 0,4 0,6 0, , , ,, ) Il limite superiore ella imensione el raggio i raccoro ell albero o ell alloggiamento el cuscinetto non eve essere superiore al limite inferiore ella imensione el raggio i raccoro i quest ultimo.

19 4.2 Fori conici Dimensioni e tolleranze (Classe i tolleranza normale) Le tolleranze elle imensioni nominali ei fori conici corrisponono unicamente alla classe i tolleranza P0. Se non iversamente specificato, la conicità è i 1/12 che corrispone a un angolo i inclinazione o semiangolo i conicità: = = = ra La imensione nominale teorica el foro, al lato maggiore è: 1 = + (1/12) B Le imensioni e le tolleranze ei fori conici ipenono alla imensione nominale i questi ultimi, come inicato alla tabella 4.4 TABELLA 4.4 Fori conici Dimensioni e tolleranze () mp 1mp mp Vp 1) oltre incluso max. min. max. min. max ) Applicabile a tutti i piani raiali el foro conico 19

20 4.3 Anelli i ancoraggio. Gole e relative tolleranze Gli anelli i ancoraggio sono prootti in accoro alla norma DIN 5417 e vengono utilizzati per il bloccaggio assiale ei cuscinetti. TABELLA 4.5 D Dimensione nominale el iametro 30 28,17 D1 Diametro ella gola per anello i ancoraggio Scostamento aesso a Distanza ella gola alla superficie laterale 0 2,3,4 2,06 Scostamento aesso b Larghezza ella gola Scostamento aesso 32 30,15 2,06 2,06 1,35 0, ,17 2,06 2,06 1,35 0, ,77 2,06 1,35 0, ,1 2,06 1,35 0, ,75 2,06 2,06 1,35 0,4 0,25 0, ,6 2,06 2,46 1,35 0, ,6 2,46 1,35 0, ,73 2,06 2,46 1,35 0, ,6 2,06 1,35 0, ,6 2,46 1,35 0, ,6 2,06 2,46 1,35 0, ,61 2,06 3, ,81 2,49 3,28 1,9 +0,30 0, ,79 2,87 3,28 0,20 2,7 0, ,21 4,06 3,1 0,6 0, ,22 2,87 4,06 3,1 0,6 1,35 ro Raggio i raccoro ella gola 0,4 1,9 0, ,6 3,28 1,9 0, ,82 2,49 3,28 1,9 0, ,81 3,28 1,9 0, ,83 2,49 3,28 1,9 0, ,81 3,28 1,9 0, ,82 2,87 2,7 0, ,8 2,87 3,28 2,7 0, ,81 2,87 3,28 2,7 0, ,81 2,87 2,7 0, ,22 2,87 4,06 3,1 0, ,23 3,71 4,9 3,1 0, ,23 3,71 3,1 0, ,24 3,71 4,9 3,1 0, ,22 3,71 4,9 3,1 0,6 0, ,65 3,71 5,69 3,5 0, ,66 3,71 5,69 3,5 0, ,64 5,69 3,5 0, ,65 5,69 5,69 3,5 0, ,6 5, ,6 5,69 0,30 3,5 +0, ,5 6,5 4,5 1 3,5 1 Scostamento aesso 0,20 0,30 20

21 5. MATERIALI Il materiale etermina in moo ecisivo la urata e le prestazioni i un cuscinetto volvente. I fattori come: il carico a sopportare, le sollecitazioni nei punti i contatto, la urezza, le temperature operative, l usura, i carichi a urto, le vibrazioni e la stabilità imensionale influenzano la scelta el tipo i materiale. 5.1 Materiale egli anelli e elle sfere Per la costruzione ei cuscinetti volventi viene impiegato generalmente l acciaio 100Cr6 a alto tenore i carbonio aatto per la tempra in profonità. L acciaio per cuscinetti volventi è coificato nelle norme DIN con il numero ; la relativa composizione chimica è riportata nella tabella 5.1 mentre la tabella 5.2 inica la efinizione i tale materiale secono altre norme nazionali. Generalmente gli anelli e le sfere vengono prootti meiante eformazione o lavorazione meccanica e, come fase finale, si ha il trattamento termico (tempra e rinvenimento) che viene eseguito a secona ella temperatura i funzionamento prevista. Il trattamento termico, per i cuscinetti in esecuzione normale (suffisso P0), conferisce al materiale una urezza i Hrc e altre caratteristiche strutturali. L ultima operazione prouttiva è la rettifica ei particolari che ha lo scopo i conferire la necessaria precisione imensionale. Oltre al 100 Cr 6 possono essere impiegati egli acciai legati, egli acciai a cementazione e egli acciai speciali. TABELLA 5.1 Composizione chimica el 100 Cr 6, secono norma DIN (%) C Si Mn P S Cr Ni Cu Mo min. 0,95 0,15 0,25 0,0 0,0 1,35 0,0 0,0 0,0 max 1,10 0,35 0,45 0,03 0,025 1,65 0,20 0,20 0,15 TABELLA 5.2 Denominazione el 100 Cr 6 secono alcune norme nazionali Paese USA Giappone Inghilterra Germania Norma AISI JIS GS DIN Denominazione SUJ 2 534A Materiale elle gabbie Le gabbie hanno lo scopo i separare uno all altro i corpi volventi (sfere o rulli) e quini i evitarne lo strisciamento sotto carico nei punti i contatto. Le gabbie vengono prootte in lamiera i acciaio o i ottone, in ottone massiccio o in materiale plastico. Quest ultimo viene impiegato sempre più i frequente e normalmente è il PA 6.6 (Poliaie con o senza rinforzo in fibra i vetro) e ha i seguenti vantaggi: leggerezza, migliori prestazioni nelle conizioni i emergenza, effetto smorzante e minori emissioni sonore. 5.3 Materiale elle tenute Gli anelli i tenuta sono costituiti a un armatura in lamiera i acciaio sulla quale viene vulcanizzato un materiale elastico. Quest ultimo può essere NBR (goa sintetica nitrilbutaiene), ACM (goa acrilica) o V (viton). Per la scelta el materiale elle tenute ci si eve attenere alle seguenti temp. i funz. NBR: 25/+100 C (il limite superiore, per breve perioo, può raggiungere i 120 C ACM: 15/+150 C (il limite superiore, per breve perioo, può raggiungere i 175 C Viton: 30/+300 C (il limite superiore, per breve perioo, può raggiungere i 230 C 21

22 6. GIUOCO DEL CUSCINETTO 6.1 Generali Teneno bloccato uno ei ue anelli i un cuscinetto, l altro anello può essere spostato sia in irezione raiale che in quella assiale. L entità i tale spostamento etermina il giuoco el cuscinetto che può essere istinto in giuoco raiale e in giuoco assiale. Le sei sugli alberi e negli alloggiamenti evono essere eseguite con la massima cura poichè le conizioni ottimali i funzionamento i un cuscinetto richieono un giuoco molto limitato (pochi micron). Tale situazione può essere realizzata solo preneno in consierazione alcuni fattori. Infatti le iverse ilatazioni termiche ell anello interno e i quello esterno e i quelle ei particolari aiacenti possono causare il precarico el cuscinetto. Inoltre il montaggio con interferenza positiva o con forzamento causa la riuzione el giuoco el cuscinetto. In linea i massima avviene che il giuoco i un cuscinetto montato sia inferiore a quello el cuscinetto stesso prima el montaggio. Il giuoco el cuscinetto eve quini essere scelto a secona el tipo i applicazione e elle conizioni operative. A tale scopo i cuscinetti sono isponibili con giuoco superiore o inferiore a quello normale. I cuscinetti con giuoco normale sono privi i qualsiasi particolare suffisso. Tali cuscinetti sono aatti per essere montati nelle applicazioni normali e con normali tolleranze. I cuscinetti con giuoco inferiore a quello normale vengono contraistinti con il suffisso C2 mentre, quelli con giuoco superiore a quello normale, recano i suffissi C3, C4 o C5. Nei suffissi citati la granezza el numero è irettamente proporzionale al valore el giuoco. Il giuoco el cuscinetto viene misurato teneno bloccato l anello interno e spostano in irezione raiale l anello esterno. Lo sforzo i misura causa una eformazione elastica egli anelli e pertanto il valore rilevato el giuoco el cuscinetto risulta essere superiore a quello reale. La ifferenza viene corretta con l impiego ello specifico fattore riportato nella tabella 6.1. Sottraeno il fattore i correzione el valore misurato, si ottiene il valore el giuoco reale che è inicato nel catalogo. Per i cuscinetti con il suffisso CH si eve usare il valore minimo el fattore per i cuscinetti con il giuoco minimo e il valore maggiore per i cuscinetti con giuoco prossimo al valore massimo. 22

23 TABELLA 6.1 Fattori i correzione el giuoco raiale Dimensione nominale el foro el cuscinetto () sforzo i misura (N) fattori i correzione (µm) oltre incluso C2 normale C3 C4 C5 10 incluso I cuscinetti con giuoco normale sono ionei per la maggior parte elle applicazioni. I valori el giuoco normale sono riportati nelle tabelle. Per le applicazioni speciali evono essere presi in consierazione i valori inicati nella tabella 6.4. Per i cuscinetti con foro conico si eve controllare assolutamente il giuoco opo il forzamento ell anello interno sulla relativa see ell albero. Come regola si eve tener presente che il giuoco raiale i un cuscinetto con foro conico è maggiore i quello ei cuscinetti con foro cilinrico. Per i cuscinetti obliqui a ue corone i sfere anzichè il giuoco raiale viene inicato il giuoco assiale. Per i cuscinetti obliqui a sfere a una corona isposti in tanem (o accoppiati a X o a O ) il giuoco assiale eve essere registrato in fase i montaggio. Il conferimento i un giuoco o i un precarico ipene alle conizioni operative. 6.2 Regole per la scelta el giuoco el cuscinetto Per la scelta el giuoco el cuscinetto si eve tener conto ei seguenti punti, frutto ell esperienza: 1. I cuscinetti con giuoco normale sono consigliati per tutte le applicazioni normali nelle quali viene raccomanato il montaggio con leggera interferenza i uno egli anelli. 2. Il giuoco riotto el gruppo C2 eve essere applicato nei casi in cui sia richiesto un funzionamento con giuoco prossimo a zero e ove sia possibile ottenere una elevata precisione ei particolari accoppiati. 3. Nelle applicazioni con carichi elevati in combinazione con accoppiamenti con forzamento, in presenza i carichi i irezione ineterminata, quano vi sia una elevata ifferenza i temperatura tra gli anelli el cuscinetto, raffreamento ell alloggiamento o riscalamento ell albero evono essere utilizzati ei cuscinetti con giuoco raiale maggiorato come C3, C4 e anche C5. Il suffisso el giuoco raiale può essere combinato con quello relativo alla classe i tolleranza. In tal caso il suffisso C viene eliminato: Es. P6 + C3 = P

24 TABELLA 6.2 Giuoco raiale ei cuscinetti raiali rigii a sfere a una corona con foro cilinrico senza cava i introuzione Dimensione nominale el ø el foro () C2 normale (C0) Giuoco raiale (µm) C3 C4 C5 oltre incluso min max min max min max min max min max

25 TABELLA Giuoco raiale ei cuscinetti orientabili a sfere con foro cilinrico Dimensione nominale el ø el foro () C2 normale (C0) Giuoco raiale (µm) C3 C4 C5 oltre incluso min max min max min max min max min max TABELLA Giuoco raiale ei cuscinetti orientabili a sfere con foro conico Dimensione nominale el ø el foro () C2 normale (C0) Giuoco raiale (µm) C3 C4 C5 oltre incluso min max min max min max min max min max

26 TABELLA 6.4 Giuoco raiale riotto (per cuscinetti ella tabella 6.2) Raiali rigii a sfere Dimensione nominale el foro C2 Giuoco raiale (µm) oltre incluso C2 C2L C2M C2H C0 C0L C0M C0H C0 () C3 C4 C5 oltre incl. C3 C3L C3M C3H C4 C4L C4M C4H C5 C5L C5M C5H

27 7. TOLLERANZE DI MONTAGGIO ED ESECUZIONE DELLE SEDI DEL CUSCINETTO 7.1 Determinazione elle tolleranze i montaggio Nella eterminazione elle tolleranze i montaggio sarebbe necessario preveere il bloccaggio i entrambi gli anelli el cuscinetto, al fine i evitarne lo scorrimento rispetto alle proprie sei urante il funzionamento. Di norma però viene bloccato il solo anello soggetto a rotazione e quini l anello interno sull albero o l anello esterno nell alloggiamento; per l anello statico viene invece previsto un accoppiamento scorrevole. Comunque, parecchi fattori possono far erogare alla regola sopre citata e quini influenzare l entità ell interferenza o el giuoco. In questi casi sarà ecisivo il tipo e l entità el carico applicato. 1. Carico circonferenziale: Se il carico è stazionario rispetto a un anello rotante o se il carico ruota rispetto a un anello fisso, si efinisce che il carico agisce circonferenzialmente. 2. Carico concentrato in un punto: Se il carico è stazionario rispetto a un anello fisso o il carico ruota con l anello stesso, si efinisce che il carico è concentrato su i un punto. 3. Carico i irezione ineterminata: Con carico i irezione ineterminata si efinisce quella conizione nella quale i carichi agiscono sugli anelli sia concentrati in un punto che circonferenzialmente. TABELLA 7.1 Carichi raiale e accoppiamenti Rotazione el cuscinetto e tipo i carico Rappresentazione Carico sull anello Accoppiamento Anello interno: Rotante Anello esterno: Fisso Direzione el carico: Costante carico statico Carico rotante con l anello interno Anello interno: accoppiamento fisso Anello interno: Rotante Anello esterno: Fisso Direzione el carico: Rotante con anello esterno carico sbilanciato Carico statico sull anello esterno Anello esterno: accoppiamento scorrevole Anello interno: Rotante Anello esterno: Rotante Direzione el carico: Costante carico statico Carico statico sull anello esterno Anello interno: accoppiamento scorrevole Anello interno: Rotante Anello esterno: Fisso Direzione el carico: Rotante con anello interno carico sbilanciato Carico rotante con l anello esterno Anello esterno: accoppiamento fisso 27

28 7.2 Tolleranze i montaggio raccomanate Nelle tabelle sono inicate le tolleranze egli alberi e egli alloggiamenti che consentono i realizzare gli accoppiamenti i impiego più frequente per il montaggio ei cuscinetti nelle rispettive sei. Generalmente è sufficiente eseguire l albero con qualità IT6 e l alloggiamento nella qualità IT7. Nel caso sia necessaria una maggiore precisione le sei evono essere ottenute con una combinazione ella qualità IT5 e IT6. Le tolleranze relative alla microgeometria come la rotonità, la forma, la conicità e la rugosità superficiale influenzano il giuoco e la precisione el cuscinetto. Le tolleranze relative alla microgeometria non evono quini essere superiori al 50 % ei valori elle tolleranze imensionali. Per le sei ricavate negli alloggiamenti in lega leggera, quelli a parete sottile in ghisa o in acciaio e gli alberi cavi pure in acciaio richieono accoppiamenti più stretti i quelli egli alloggiamenti a parete spessa e egli alberi massicci. Le tolleranze IT e gli accoppiamenti raccomanati per gli alberi e gli alloggiamenti sono riportati nelle tabelle 7.2, 7.3 e 7.4 Le tolleranze per gli accoppiamenti con giuoco e con interferenza sono inicate nelle tabelle e 7.5.2, rispettivamente per l albero nel foro el cuscinetto e per l anello esterno el foro i alloggiamento. Figura

29 TABELLA 7.2 Tolleranze IT imensioni in imensioni in (µm) oltre incluso IT 0 0,5 0,6 0,6 0, ,2 1, IT 1 0, ,2 1,5 1,5 2 2,5 3,5 4,5 6 IT 2 1,2 1,5 1,5 2 2,5 2, IT 3 2 2,5 2, IT IT IT IT IT IT IT IT IT Esecuzione elle sei el cuscinetto Per l esecuzione elle sei i un cuscinetto (sull albero e nell alloggiamento), è necessario tener presente quanto segue: 1. Alberi corti e massicci garantiscono minori eformazioni. 2. Alloggiamenti massicci garantiscono minori eformazioni sotto carico Nota: Nel caso i alloggiamenti in lega leggera, la rigiità può essere aumentata meiante l aozione i bussole in acciaio. 3. Le sei evono essere ottenute con le aeguate tolleranze imensionali e i forma e con la ovuta finitura superficiale. Gli spalleggiamenti evono essere perpenicolari all asse ell albero. 4. I raggi i raccoro (ra) sull albero e nell alloggiamento evono essere inferiori a quelli el cuscinetto. Nota: Le superfici i transizione sull albero e nell alloggiamento possono essere eseguite in moo semplice a arco i cerchio. Se le superfici elle sei sono rettificate, i raccori evono essere sostituiti agli appositi scarichi. 5. Se, per motivi progettuali, i raggi i raccoro sull albero e nell alloggiamento sono superiori a quelli el cuscinetto, tra quest ultimo e lo spalleggiamento eve essere interposto uno specifico anello. 6. Allo scopo i agevolare lo smontaggio, l altezza (h) egli spalleggiamenti ell albero e ell alloggiamento eve essere inferiore allo spessore rispettivamente ell anello interno e i quello esterno. 7. Gli assi elle filettature e elle ghiere i serraggio evono corrisponere a quello ell albero. È a preferirsi che il senso elle filettature e quini quello i serraggio elle ghiere sia contrario a quello i rotazione ell albero. 8. Nel caso egli alloggiamenti ivisi in ue parti, le superfici i accoppiamento evono essere ottenute con una finitura superficiale aeguata e evono essere raccorate. 29

30 TABELLA 7.3 Accoppiamenti raccomanati tra l anello esterno e l alloggiamento Tipo i carico Accoppiamento Alloggiamento e carico Tol. Osservazioni Applicazioni Carico concentrato in un punto ell anello esterno Accoppiamento con giuoco Alloggiamento monolitico Alloggiamento iviso F7 H6 H7 H7 H8 G7 Applicazioni normali Supporti ferroviari Organi i trasmissione Supporti i essiccatoi Accoppiamento scorrevole Accoppiamento i transizione Alloggiamento monolitico Alloggiamento iviso Carico limitato o normale J6 J7 K7 Elevata ifferenza i temperatura tra l anello interno e quello esterno Motori elettrici Pompe Alberi a gornito Carico tangenziale o i irezione ineterminato sull anello esterno Accoppiamento forzato Accoppiamento con elevata interferenza Carico normale a urto o carico elevato Elevato carico a urto P/C>0,15 Alloggiamento a parete sottile e carichi elevati carichi a urto M7 N7 P7 Applicato generalmente ai rulli trasportatori Motori ferriviari Rulli trasportatori o i tensione per funivie TABELLA 7.4 Accoppiamenti raccomanati tra l anello interno e l albero Tipo i carico Diametro ell albero Carico Tipo i accoppiamento Tol. Osservazioni Applicazioni Carico concentrato in un punto ell anello interno Tutti i iametri albero < 50 Carichi normali P/C < 0,1 Accoppiamento con giuoco Accoppiamento con giuoco Accoppiamento scorrevole g5 g6 h5 h6 j5 j6 Per i casi con maggiore precisione g5, h5, j5 sono meglio i g6, h6 e j6 Macchine elettriche Macchine utensili Pompe Ventilatori Carico circonferenza o ineterminato sull anello interno 50 < < < < 200 Carichi limitati P/C < 0,08 Carichi normali e elevati P/C > 0,08 Carichi limitati P/C < 0,1 Carichi normali e elevati Accoppiamento scorrevole Accoppiamento i transizione Accoppiamento i transizione Accoppiamento forzato j6 k5 k6 k6 m6 Motori elettrici Turbine Motori a combustione Macchine per la lavorazione el legno Cuscinetti con foro conico Tutti i tipi i carico h9 Per alberi i trasmissione è meglio h10 e IT Tolleranze e qualità superficiali elle sei ei cuscinetti Per la maggior parte elle applicazioni è sufficiente che le sei ei cuscinetti siano eseguite i tornitura fine. Per le esigenze come: elevata precisione e riuzione al minimo possibile elle vibrazioni e ella rumorosità, le sei ei cuscinetti evono essere finite i rettifica. La tabella riporta le tolleranze e le finiture superficiali raccomanate egli alberi e egli alloggiamenti per la maggior parte elle applicazioni. 30