Cuscinetti: il fascino del meccanismo che combatte l’attrito

I cuscinetti sono dei meccanismi, capaci di attenuare gli attriti tra corpi in velocità angolare o che si muovono di moto lineare.
Costruttivamente parlando, i cuscinetti sono composti da:

• Anello esterno;
• Corpi volventi;
• Anello interno;
• Parapolvere.

In cui i corpi volventi rotolano tra l’anello esterno e quello interno. Allora la funzione del parapolvere è quello di impedire il passaggio di sostanze esterne che potrebbero compromettere la fluidità del moto.
Un’altra variante costruttiva prevede la presenza di una gabbia, in cui i corpi volventi(nel caso dei rullini) sono inglobati e ruotano tra la circonferenza esterna ed interna.

La scelta di un cuscinetto munito di gabbia ricade quando è necessario ridurre il più possibile le masse, in quanto soggette a forze e accelerazioni molto grandi.

Cuscinetti volventi

L’elemento che differenzia un cuscinetto dall’altro risiede nella tipologia degli elementi volventi. Esistono infatti:

1. A sfere.

Radiali: Utilizzati quando i carichi e forze agenti e da supportare sono perpendicolari alla rotazione.
Che a loro volta sono suddivisi in:

• Mono corona di sfere, impiegati nella maggior parte delle applicazioni e possono sopportare sia carichi radiali che assiali.
• Pluri corona di sfere, impiegati quando i carichi radiali sono molto alti.
•  Orientabili, sono costituiti da due corone di sfere Il loro impiego risulta adatto quando è prevista l’inclinazione  dell’asse di rotazione.  Non sono idonei a sopportare forti  spinte assiali.
• Obliqui ad una o due corone di sfere.
  Sono allora caratterizzati dalla posizione obliqua della retta di carico passante per i punti di contatto tra le sfere e gli anelli rispetto all’asse di rotazione.
  Hanno il vantaggio di contenere un maggior numero di sfere e riescono a sostenere carichi combinati(radiali e assiali) elevati.
  Quelli ad una corona di sfere vanno sempre utilizzati in coppia.

2. A rulli. Sono impiegati nei casi in cui occorra la massima precisione di lavoro e possono      avere la forma:

• Cilindrica: costituiti da aghi o rullini, variante dei cuscinetti a rulli cilindrici, sono impiegati quando lo spazio a disposizione è limitato.
• Conica: Sono montati con conicità opposte e sono impiegati quando sull’albero viene esercitata una forte spinta assiale.

La classica applicazione dei cuscinetti volventi è visibile all’interno dei trapani, nei riduttori angolari  entro i quali, i cuscinetti, vengono connessi alla scatola di trasmissione per mezzo di una pressa.

Cuscinetti radenti

Noti anche come bronzine o di strisciamento, consentono la fluidità del moto in asse rettilineo.
Le bronzine trovano applicazione in:

• Alberi motore;
• Sospensioni motociclistiche;
• Bielle;
• Forcelle motociclistiche.

In modo particolare a seconda della loro forma, possono assumere altri nomi:

• Testa a snodo i quali possiedono un’estremità filettata.
• Snodo sferico il quale è un semplice cuscinetto di strisciamento.

  

  I cuscinetti di strisciamento usati per il moto rettilineo sono montati all’interno di alcuni elettroutensili come parte integrante della struttura meccanica. E’ ben visibile all’interno delle troncatrici radiali per legno; infatti ha la funzione di far avanzare o retrocedere la lama circolare (mediante una maniglia) per effettuare il taglio completo.

  

  Lubrificazione

Anche se gli attriti sono ridotti al minimo, per essere ottimali nel loro funzionamento necessitano di lubrificazione, e questa operazione è effettuata mediante:
Olio quando:

• Alto numero di r.p.m.
• Si necessita di asportare calore dal cuscinetto all’esterno.
• I supporti sono difficilmente accessibili e bisogna controllare frequentemente la presenza di lubrificante.
• I corpi volventi sono piccoli e difficilmente accessibili dai grassi.
• Quando ci sono dispositivi con vasche di raccolta.

A sua volta la lubrificazione ad olio è distinta in diverse categorie, tra cui: a nebbia, a bagno e a iniezione.

Per quanto riguarda la lubrificazione a grasso:

• Essendo denso, viene trattenuto meglio all’interno delle varie sedi;
• Protegge più efficacemente dalla corrosione;
• Usato quando le velocità in gioco non sono elevate.