Cuscinetti a strisciamento in pratica: selezione e montaggio

I cuscinetti a strisciamento sono un tipo di cuscinetto utilizzato nelle macchine per facilitare il movimento dell’albero e del cuscinetto. Sono indicati anche come gusci lisci, boccole a strisciamento, manicotti per cuscinetto a strisciamento o guaine per cuscinetto a strisciamento. Solitamente i cuscinetti a strisciamento sono realizzati in metallo, plastica o ceramica. Sono un componente importante di molte macchine perché riducono l’attrito tra albero e cuscinetto, prolungando così la vita utile della macchina.

Per cosa vengono utilizzati i cuscinetti a strisciamento?

Grazie alla loro robustezza i cuscinetti a strisciamento sono utilizzati in quasi tutti i settori industriali.

Le boccole a strisciamento sono utilizzate in varie macchine come cuscinetti radiali o assiali. Oltre alle boccole a strisciamento i cuscinetti a strisciamento sono noti comunemente anche come corsoi, strisce per cuscinetti a strisciamento o piastre di supporto a strisciamento.

Il movimento di scorrimento si presenta quando le superfici del cuscinetto e il componente montato scivolano l’uno oltre l’altro.

I cuscinetti a strisciamento, sottoposti a manutenzione e a lubrificazione regolari, o persino autolubrificanti, consentono un movimento a basso attrito tra componenti quali: albero e cuscinetti, prolungando così la durata della macchina.

Rispetto ai cuscinetti volventi le boccole a strisciamento richiedono meno spazio e possono accogliere spesso un carico maggiore a causa delle superfici di contatto più grandi rispetto ai cuscinetti volventi.

Quali sono le proprietà dei cuscinetti a strisciamento e come vengono utilizzati?

I cuscinetti a strisciamento sono noti, tra le altre cose, anche come boccole a strisciamento e sono un componente importante nei sistemi meccanici. Forniscono una connessione a basso attrito tra le parti mobili e aiutano a ridurre l’usura e il rumore. Le proprietà più importanti dei cuscinetti a strisciamento sono:

• Basso attrito: Il vantaggio principale dei cuscinetti a strisciamento è la loro capacità di ridurre l’attrito. Ciò significa un aumento dell’efficienza e una riduzione dell’usura.
• Bassa manutenzione: I cuscinetti a strisciamento sono realizzati spesso con materiali che hanno una lubrificazione naturale e quindi riducono al minimo la manutenzione. In alternativa dei lubrificanti solidi come la grafite sono incorporati nelle cavità del cuscinetto a strisciamento, garantendo una lubrificazione continua. In alcuni casi è possibile utilizzare dei lubrificanti aggiuntivi per ridurre ulteriormente l’usura.
• Bassa rumorosità: Grazie alle superfici di contatto scorrevoli i cuscinetti a scorrimento contribuiscono anche alla riduzione del rumore causato dalle parti mobili.
• Alta resilienza: I cuscinetti a strisciamento possono sostenere forze e carichi elevati senza compromettere le proprie prestazioni.
• Salvaspazio: A causa dello spessore ridotto della parete i cuscinetti a strisciamento hanno un ingombro ridotto durante l’installazione e possono essere utilizzati anche in applicazioni in cui lo spazio è limitato.

I cuscinetti a strisciamento sono utilizzati in una varietà di applicazioni industriali, dai sistemi elettromeccanici di piccole dimensioni agli impianti industriali grandi. Sono ideali per le applicazioni in cui si presentano carichi elevati e si devono ottenere bassi costi di manutenzione.

Qual è la differenza tra i cuscinetti a strisciamento e cuscinetti volventi?

I cuscinetti a strisciamento sono componenti in cui un componente mobile, per esempio un albero mobile, scorre a contatto diretto sulla superficie del cuscinetto. L’attrito tra l’albero e la superficie del cuscinetto è ridotto dai lubrificanti forniti, incorporati permanentemente nella boccola del cuscinetto o alimentati da un sistema di lubrificazione esterno. I carichi elevati possono essere assorbiti distribuendo uniformemente le forze che agiscono sulla superficie del cuscinetto. I cuscinetti a strisciamento sono utilizzati spesso in applicazioni in cui si presentano carichi elevati e basse velocità.

Tuttavia nei cuscinetti volventi le sfere o i rulli fungono da punti di contatto. Il contatto tra le sfere o i rulli e i componenti mobili è limitato a un punto e genera meno attrito rispetto ai cuscinetti a strisciamento. Ciò consente ai cuscinetti volventi di raggiungere velocità più elevate, rendendoli particolarmente adatti per applicazioni con carichi medio-alti e velocità elevate.

Quali tipi di boccole a strisciamento esistono?

Esistono molti tipi diversi di cuscinetti a strisciamento con relative proprietà specifiche. I cuscinetti a strisciamento possono essere utilizzati in una varietà di materiali (ad es. cuscinetti in rame, cuscinetti in bronzo sinterizzato, cuscinetti in plastica) e forme (cuscinetti cilindrici, cuscinetti flangiati o a collare).

Come funzionano i cuscinetti a strisciamento autolubrificanti?

I cuscinetti a strisciamento autolubrificanti (comprese le boccole autolubrificanti) sono componenti speciali dei cuscinetti che consentono una lubrificazione continua e non richiedono lubrificanti aggiuntivi. Ciò che è speciale è che sono realizzati in un materiale che contiene già una fonte di lubrificante e la rilasciano durante il movimento.

La fonte di lubrificante può essere, per esempio, un serbatoio incorporato nei pori del materiale (cuscinetti in metallo sinterizzato imbevuti di olio) o anche un lubrificante solido (grafite) inserito nelle cavità del cuscinetto. Il lubrificante viene rilasciato dalla pressione e dall’attrito tra le superfici di scorrimento tra la superficie del cuscinetto e l’albero. Ciò si crea un film lubrificante sottile che riduce l’attrito e previene l’usura eccessiva.

I cuscinetti a strisciamento autolubrificanti hanno una vita utile prolungata, costi di manutenzione inferiori e una maggiore capacità di carico rispetto ai cuscinetti convenzionali. Al momento della selezione della boccola giusta è importante considerare i requisiti specifici dell’applicazione e valutare attentamente le condizioni operative.

Come vengono montati i cuscinetti a strisciamento?

Il montaggio corretto dei cuscinetti a strisciamento è decisivo per garantire un fissaggio sicuro e prestazioni ottimali. In genere la durezza dell’albero e del cuscinetto dovrebbero avere una differenza significativa, in modo che l’usura si verifichi prevalentemente sul cuscinetto che è più facile da sostituire. Idealmente l’albero è realizzato in un materiale temprato. Un montaggio o un accoppiamento dei materiali non corretto può causare danni e compromettere la vita utile dei componenti.

Prima del montaggio effettivo tutti i componenti devono essere puliti accuratamente per rimuovere le particelle estranee ed evitare danni alle superfici di corsa. Inoltre è necessario assicurarsi che l’albero e l’alloggiamento siano privi di danni e bavature.

Inserimento a pressione

Quando si inseriscono a pressione le boccole cilindriche e flangiate, il cuscinetto a strisciamento viene spinto in un alloggiamento utilizzando ausili come morse o altri dispositivi di compressione (montaggio a pressione). Particolare attenzione deve essere prestata alle dimensioni e alle tolleranze per garantire una pressione precisa.

Per facilitare il processo di inserimento a pressione i fori dell’alloggiamento sono smussati e dotati di un film sottile di grasso od olio lubrificante. È possibile utilizzare un mandrino di montaggio per guidare il cuscinetto a strisciamento durante l’inserimento a pressione e per evitare che si inclini.

Vite di arresto della rotazione

Per fissare il cuscinetto a strisciamento nel suo alloggiamento in modo che non ruoti, è possibile utilizzare delle viti di arresto della rotazione (montaggio a pressione/accoppiamento incerto). Questo metodo di montaggio è consigliato per le applicazioni in cui sono previsti carichi alti, velocità di rotazione elevate o alte temperature.

Incollaggio

Se non è possibile usare una vite di arresto della rotazione per motivi particolari, il cuscinetto a strisciamento può essere fissato all’alloggiamento con un adesivo (accoppiamento libero).

Occorre verificare che l’adesivo utilizzato resista alle condizioni operative, in particolare per quanto riguarda la temperatura di esercizio. Per applicazioni che richiedono un grado di precisione elevato, questo metodo di assemblaggio non è consigliato a causa dell’imprecisione di posizionamento.

Quali sono gli standard utilizzati da MISUMI?

Per i cuscinetti a strisciamento in diverse aree di standardizzazione in tutto il mondo vengono utilizzati standard diversi. Nell’ambito dell’armonizzazione internazionale degli standard vengono introdotto gradualmente gli standard internazionali.

MISUMI, fornitore internazionale di componenti meccanici configurabili, produce cuscinetti a strisciamento e boccole a strisciamento in varie forme e versioni. Tolleranze di produzione e di installazione della tolleranza ISO.

In Germania i cuscinetti a strisciamento sono coperti dallo standard di base della norma DIN 1850 (parti da 1 a 6). Esse definiscono le dimensioni e i requisiti tecnici per i cuscinetti a strisciamento realizzati con materiali diversi. Questi requisiti includono, ad esempio, i materiali stessi, le dimensioni, la forma, la rugosità superficiale, la precisione e la rigidità dielettrica.

Al momento della selezione delle boccole a strisciamento è importante conoscere le specifiche esatte dell’applicazione, tutti i componenti coinvolti, le condizioni ambientali e i materiali e tenerne conto quando si effettua la selezione.

Alcuni degli standard usati in Germania per i cuscinetti a strisciamento sono:

• ISO 4379:1995-10 - Cuscinetti a strisciamento - Boccole realizzate in leghe di rame trattate (precedentemente DIN 1850-1)
• ISO 12128:1998-07 - Cuscinetti a strisciamento - Fori di lubrificazione, scanalature di lubrificazione e tasche di lubrificazione - Dimensioni, forme, designazione e loro applicazione per boccole dei cuscinetti (precedentemente DIN 1850-2)
• DIN1850-3 :1998-07 - Cuscinetti a strisciamento - Parte 3: Boccole in metallo sinterizzato
• DIN1850-4:1998-07 - Cuscinetti a strisciamento - Parte 4: Boccole in carbonio artificiale
• DIN1850-5:1998-07 - Cuscinetti a strisciamento - Parte 5: Boccole termoindurite
• DIN1850-6:1998-07 - Cuscinetti a strisciamento - Parte 6: Boccole termoplastiche