Applicazioni dei cuscinetti: dove si usano cuscinetti volventi e a strisciamento

Un cuscinetto è un organo meccanico che sostiene un albero, un asse o un’altra parte mobile e riduce l’attrito tra superfici accoppiate. In questo modo i meccanismi ruotano o si muovono in modo più regolare, si usurano meno e possono sopportare carichi radiali, assiali o combinati.

Le applicazioni dei cuscinetti coprono quasi tutta la tecnica: motori elettrici, pompe, riduttori, veicoli, materiale ferroviario, macchine utensili, elettrodomestici, macchine agricole, attrezzature da costruzione e linee industriali. Il tipo corretto si sceglie in base a carico, velocità, temperatura, lubrificazione, contaminazione dell’ambiente, durata richiesta e spazio disponibile.

Tipi e varianti di cuscinetti

Per principio di funzionamento si distinguono due grandi gruppi: cuscinetti volventi e cuscinetti a strisciamento. Nei cuscinetti volventi tra gli anelli si trovano corpi volventi: sfere, rulli cilindrici, rullini, rulli conici o altri elementi. Nei cuscinetti a strisciamento l’albero o un’altra parte scorre su una boccola, un guscio o una guida; l’attrito viene ridotto dal materiale e dalla lubrificazione.

I cuscinetti si classificano anche secondo la direzione del carico. I radiali lavorano soprattutto con carichi perpendicolari all’asse, gli assiali con carichi lungo l’asse, mentre alcuni modelli sopportano carichi combinati. Nelle applicazioni reali contano anche costruzione, materiale, accoppiamento, classe di precisione, tenute e condizioni di lubrificazione.

Applicazione dei cuscinetti volventi

I cuscinetti volventi si usano quando servono basso momento d’attrito, rotazione stabile e facile sostituzione di un componente standard. I cuscinetti a sfere sono comuni con carichi medi e velocità elevate. I cuscinetti a rulli sono scelti per carichi radiali più alti, mentre quelli a rulli conici possono sopportare contemporaneamente forze radiali e assiali. I cuscinetti a rullini sono utili nei meccanismi compatti con poco spazio radiale.

Principali applicazioni dei cuscinetti volventi:

• Motori elettrici, generatori, ventilatori e pompe, dove contano rotazione regolare, durata e controllo delle vibrazioni.
• Automobili, rimorchi, macchine agricole e attrezzature da costruzione: mozzi, cambi, trasmissioni, rulli e gruppi ausiliari.
• Macchine utensili, trasportatori e impianti industriali, dove i cuscinetti sostengono mandrini, alberi, tamburi, rulli e riduttori.
• Elettrodomestici e utensili elettrici come lavatrici, aspirapolvere, trapani, smerigliatrici, apparecchi da cucina e piccoli azionamenti elettrici.
• Metallurgia, miniere e macchine pesanti, dove le costruzioni sono scelte per carichi elevati, sporco, vibrazioni e temperature più alte.

Applicazione dei cuscinetti a strisciamento

I cuscinetti a strisciamento hanno una costruzione semplice: in genere una boccola, un guscio o una superficie di appoggio su cui scorre l’albero o un’altra parte. Possono essere compatti, sopportare carichi elevati a bassa velocità, lavorare con urti e funzionare in condizioni dove un cuscinetto volvente è più difficile da proteggere dalla contaminazione. Spesso richiedono una lubrificazione adatta, anche se esistono materiali autolubrificanti.

Applicazioni tipiche dei cuscinetti a strisciamento:

• Boccole, snodi e perni in macchine edili, stradali e agricole.
• Supporti scorrevoli per alberi, guide di macchine utensili, movimenti lineari e gruppi compatti.
• Motori, compressori, turbine e grandi impianti industriali con bronzine e lubrificazione idrodinamica.
• Meccanismi a bassa velocità, carichi elevati, vibrazioni o urti periodici.
• Gruppi in cui sono importanti semplicità, manutenzione e resistenza ad ambienti sporchi.

Come scegliere un cuscinetto per un meccanismo

Nella scelta si considerano tipo di movimento, valore e direzione del carico, velocità di rotazione, temperatura di lavoro, urti, precisione richiesta, lubrificazione e manutenzione. I cuscinetti volventi sono spesso scelti per gruppi rotanti standard con basso attrito e durata prevedibile. I cuscinetti a strisciamento si usano quando sono prioritari compattezza, capacità di carico, resistenza agli urti o semplicità costruttiva.

Per questo la domanda su dove si usano i cuscinetti non riguarda una sola industria. Sono presenti in tutti i meccanismi in cui bisogna sostenere parti mobili e controllare attrito, usura e carichi.