Design e funzione dei cuscinetti a sfera

UN cuscinetto a sfera è un esempio di elemento volvente non rotante. Questi tipi di cuscinetti sono molto comuni in tutti i tipi di macchinari, comprese automobili, treni, motori e così via. Questi cuscinetti hanno un design diverso e diverse applicazioni. Il vantaggio principale di questi cuscinetti è che sono molto leggeri e flessibili, ma forniscono anche una coppia elevata. L'altro grande vantaggio dei cuscinetti a sfere è che possono sopportare grandi forze di coppia e carichi elevati, il che significa che possono essere utilizzati per applicazioni pesanti e con coppia elevata in macchinari pesanti.

In alcune circostanze, potrebbe essere necessario girare due palline contemporaneamente. Il design di tali cuscinetti prevede che un cuscinetto a sfere attiri un altro cuscinetto a sfere verso di sé o un cuscinetto che scorre tra una serie di sfere, mentre un altro viene fatto ruotare attorno a un mandrino. In generale, maggiore è la dimensione del set di palline, minore è l'attrito del centro del trespolo, mentre minore è la dimensione del set di palline, maggiore è l'attrito del centro del trespolo. Pertanto, per garantire un funzionamento ad alta velocità e un buon risparmio energetico, è consigliabile utilizzare sfere di dimensioni diverse.

I design dei cuscinetti a sfere sono costituiti da un rotore montato in modo fisso su un albero o su una pedivella. L'albero e la pedivella sono preferibilmente realizzati in acciaio per favorire migliori carichi di spinta. Quindi, il design include una serie di palline di diverse forme e dimensioni disposte in una struttura simile a una faretra. Il design del cuscinetto a sfere può essere uno dei seguenti:

Per il funzionamento ad alta velocità e l'efficienza energetica, la maggior parte dei cuscinetti a sfere è realizzata con un unico perno a faretra. Questa disposizione riduce la quantità di energia che viene sprecata sotto forma di calore per conduzione. Pertanto, la quantità di calore viene ridotta e la quantità di attrito aumenta. Le faretre vengono quindi inserite in frese coniche che vengono utilizzate per trasferire le forze rotanti. La forza applicata alle faretre è principalmente necessaria per aiutare a muovere i rulli. Pertanto, la forza rotatoria generata durante il funzionamento può aiutare a ridurre lo spreco di energia.

Un meccanismo secondario incluso nella produzione di molti tipi di cuscinetti a sfera è la presenza di rulli a movimento radiale. I rulli sono montati con l'ausilio di una serie di scatole ingranaggi che aiutano i rulli a muoversi radialmente. Il numero di tali rulli necessari dipende dal peso della struttura che si vuole realizzare, dal tipo di corpi volventi e dal tipo di cuscinetto.

La figura 19 è una delle figure di design più note nella storia dei design dei cuscinetti a sfera. La figura 19 si riferisce alla scatola ingranaggi principale che si trova in corrispondenza del mozzo o dell'organo alternativo. La figura 19 è composta da un involucro esterno cilindrico e da una serie di anelli interni circolari. L'anello interno è montato attorno a un albero interno cilindrico noto come tenuta dell'albero; da qui il termine "forze di reazione del cuscinetto a sfera".