Tipi e applicazioni di collari e anelli di serraggio

I collari e gli anelli di serraggio sono componenti importanti nell’ingegneria meccanica. La loro funzione è quella di fissare i componenti di una macchina in una posizione specifica su un albero o asse. Questo articolo introduce diverse versioni, criteri di selezione e campi di applicazione.

Collari e anelli di serraggio

I collari o gli anelli di serraggio vengono utilizzati per mantenere i componenti in una posizione fissa su alberi o assi. I componenti da fissare possono ad esempio essere una ruota dentata, un cuscinetto o un disco. Qualsiasi movimento assiale dei componenti viene impedito bloccandoli sull’albero (bloccaggio assiale). I collari o gli anelli di serraggio possono anche fungere da distanziatori tra due componenti.

Differenza tra collari di serraggio e anello di serraggio

La differenza tra collari serraggio e anelli di serraggio è nel tipo di azione di blocco. Nella maggior parte dei casi, i collari di serraggio sono fissati sull’albero con una o più viti senza testa o viti di serraggio avvitate nell’anello. A differenza dell’azione di blocco sui collari di serraggio, un anello di serraggio viene bloccato sull’albero. L’omissione dei perni o delle viti di serraggio impedisce danni all’albero. Gli anelli di serraggio generalmente raggiungono una forza di tenuta significativamente maggiore rispetto ai collari di serraggio.

Applicazioni di collari di serraggio e anelli di serraggio

Nell’ingegneria meccanica, i collari e gli anelli di serraggio vengono utilizzati per fissare cuscinetti, pulegge, ingranaggi e altri componenti sugli alberi e per mantenerne il posizionamento. Nell’industria elettronica, i collari e gli anelli di serraggio vengono utilizzati per fissare schede di circuiti, sensori, motori e altri componenti elettronici agli alberi o ai bulloni. I sistemi di trasporto utilizzano anche collari e anelli di serraggio per posizionare con precisione tamburi, rulli e trasportatori.

Vantaggi dei collari e degli anelli di serraggio

I collari e gli anelli di serraggio offrono alcuni vantaggi:

• I collari e gli anelli di serraggio consentono di posizionare e allineare con precisione i componenti sugli alberi o sugli assi (importante nelle applicazioni che richiedono un allineamento o una spaziatura precisi).
• Sono facili da montare e smontare, il che ne facilita la manutenzione o le riparazioni.
• Grazie alla loro altezza ridotta, gli anelli di serraggio e i collari di serraggio possono essere utilizzati anche in spazi ridotti.
• Sono molto affidabili. Se selezionati e montati correttamente, l’allentamento e lo spostamento involontari sono praticamente impossibili.
• I collari e gli anelli di serraggio mantengono la loro precisione di posizionamento anche dopo diversi cicli di installazione e smontaggio.
• Offrono una buona resistenza alle vibrazioni e agli urti, il che è vantaggioso nelle applicazioni con movimento e vibrazioni.
• A seconda del materiale selezionato, possono essere resistenti alla corrosione, il che è rilevante in ambienti umidi o aggressivi.

Versioni di collari e anelli di serraggio

I collari e gli anelli di serraggio sono disponibili in varie versioni. MISUMI, ad esempio, offre le seguenti varianti:

• Anelli di serraggio scanalati
• Anelli di serraggio in due pezzi (chiamati anche anelli di serraggio divisi)
• Collari di serraggio filettati
• Anello di serraggio con chiave di accesso/smorzatore/slot e leva di serraggio
• Anello di serraggio con cerniera su un lato

Materiale usato

MISUMI consente di scegliere tra diversi materiali per i collari di serraggio: acciaio, acciaio inox, plastica e alluminio. Mentre l’acciaio è apprezzato per la sua robustezza, i collari di serraggio in plastica sono ideali per applicazioni che richiedono protezione dalla corrosione o isolamento elettrico. I collari di serraggio in acciaio inox, anch’essi resistenti alla corrosione, sono particolarmente adatti per ambienti critici. L’alluminio a basso peso è preferito per applicazioni specializzate.

Vari meccanismi di fissaggio

Per fissare i collari e gli anelli di serraggio si utilizzano diversi meccanismi di serraggio:

• Viti o dadi: Sul lato aperto dell’anello di serraggio è presente un foro per guidare un elemento di fissaggio come una vite o una leva filettata. Sul lato opposto dell’apertura di serraggio, in linea con questo foro, è presente una filettatura che permette di fissare l’anello di serraggio. È possibile utilizzare un inserto filettato o un dado al posto di un foro filettato nel materiale solido.
• Filettatura interna o esterne: I collari di serraggio stessi possono avere una filettatura interna o esterna montato sull’albero. La posizione del collare di serraggio può essere regolata ruotando lo stesso sull’albero. Il collare di serraggio viene quindi fissato con l’azione di serraggio delle filettature adiacenti, stringendo la filettatura.
• Meccanismo di serraggio: Gli anelli di serraggio hanno un meccanismo di serraggio che viene attivato ruotando o stringendo una vite o una leva. Questo meccanismo spinge l’anello di serraggio saldamente contro l’albero e lo tiene in posizione.
• Anello di tensionamento: Un anello di tensionamento è un tipo speciale di anello di serraggio che utilizza un serraggio a molla. Posizionando l’anello di tensionamento sull’albero e spingendo o innestando l’anello, l’anello di tensionamento verrà bloccato e fissato nella sua posizione.
• Chiave di accesso: In alcuni casi, una scanalatura viene tagliata nell’albero o nell’asse e il collare di serraggio viene inserito in quella scanalatura utilizzando una chiave opportunamente dimensionata. Il collare di serraggio viene quindi tenuto in posizione e non può essere spostato lungo l’albero o l’asse.
• Coppiglia: Una coppiglia è un pezzo di metallo a parete sottile che passa attraverso i fori nell’albero e nel collare di serraggio e li collega. La coppiglia impedisce al collare di serraggio di muoversi involontariamente.

Criteri di selezione dei collari e degli anelli di serraggio

Per selezionare il collare o l’anello di serraggio corretti è necessario tenere conto di diversi criteri di selezione

• Selezione dell’accoppiamento: L’accoppiamento con gioco deve essere selezionato in base ai requisiti da soddisfare. Dal momento che il meccanismo si basa sull’azione di serraggio, una scelta di campo con una tolleranza notevole è spesso sufficiente a garantire un fissaggio sicuro.
• Materiale: Influisce sulla resistenza, sulla resistenza alla corrosione e alla temperatura. I materiali tipici sono acciaio inox, acciaio, alluminio e plastica.
• Meccanismo di fissaggio: Se i componenti devono essere assemblati o smontati frequentemente, si consiglia, ad esempio, di utilizzare un meccanismo di fissaggio facile da installare e un accoppiamento con gioco rilevabile. Il meccanismo selezionato dipende anche dalla forza articolare desiderata e dalla regolabilità della posizione.
• Precisione di posizionamento: Particolarmente importante per i requisiti di alta precisione. A seconda del design del collegamento, può essere opportuno utilizzare accoppiamenti con gioco che possono essere spostati a malapena a mano.
• Standard: Alcuni settori o applicazioni possono richiedere norme o certificazioni specifiche per l’utilizzo di collari o anelli di serraggio. Se hai la possibilità di scegliere, cerca di selezionare parti che soddisfino gli standard richiesti. Ad esempio, DIN 703 (serie impieghi gravosi) o DIN 705 (serie impieghi leggeri) si applicano ai collari di serraggio.

Installazione di collari e anelli di serraggio

La forza di serraggio dei collari e degli anelli di serraggio si ottiene stringendo la vite di serraggio, la vite regolare o altri meccanismi di fissaggio. La forza di serraggio influisce sul carico assiale massimo, per questo è importante la conformità della coppia. Di seguito è riportata una tabella di esempio con valori di coppia dei collari di serraggio scanalati.