Progettazione e analisi dei cuscinetti a sfera a gola profonda

by Javvadi Uma Mahesara Rao

I cuscinetti a sfera sono uno degli elementi di macchina più comunemente utilizzati. Vengono impiegati per consentire i movimenti rotatori di, o intorno a, alberi in semplici dispositivi commerciali e anche in complessi meccanismi ingegneristici. I cuscinetti radiali a sfere sono i cuscinetti più utilizzati nell'industria e la loro quota di mercato è pari a circa l'80% dei cuscinetti industriali a corpi volventi. In genere, come cuscinetto si utilizza l'acciaio strutturale, che ha una rigidità inferiore rispetto alla ceramica, e anche il coefficiente di espansione termica dell'acciaio è elevato. Pertanto, per superare questo problema, abbiamo proposto un nuovo concetto di utilizzo di un cuscinetto a sfere ibrido, ossia sfere in ceramica con piste in acciaio. Il progetto determina le sollecitazioni di contatto tra la pista interna e la sfera di un cuscinetto a sfere a gola profonda a fila singola utilizzando l'analisi analitica e agli elementi finiti; il lavoro è interessante anche per i produttori di cuscinetti a sfere, poiché l'uso della ceramica nella progettazione di questi componenti. La ceramica presenta numerosi vantaggi rispetto ai tradizionali materiali in acciaio per cuscinetti. La bassa densità e l'aumento della rigidità sono le proprietà meccaniche che i produttori di turbine a gas e di macchine utensili sono più propensi a sfruttare.