I cuscinetti a sfera sono un tipo di cuscinetti volventi che utilizzano sfere per mantenere la separazione tra le parti mobili. La loro funzione principale è di consentire il movimento rotatorio riducendo l’attrito e supportando i carichi. La struttura di base di un cuscinetto a sfera comprende:
- Anello interno: Fissato all’albero rotante.
- Anello esterno: Fissato all’alloggiamento statico.
- Sfere: Elementi volventi che si muovono tra gli anelli.
- Gabbia (o separatore): Mantiene le sfere equidistanti e ne previene il contatto diretto, riducendo l’attrito e distribuendo uniformemente i carichi.
- Schermi o tenute (opzionali): Proteggono il cuscinetto da contaminanti esterni e trattengono il lubrificante.
Il principio di funzionamento si basa sul rotolamento delle sfere tra gli anelli. A differenza dello scorrimento, il rotolamento offre un attrito significativamente inferiore, consentendo un movimento più fluido e riducendo la perdita di energia. Quando un carico viene applicato al cuscinetto, le sfere lo distribuiscono su un’area maggiore rispetto a un contatto diretto tra le superfici, minimizzando l’usura e prolungando la durata del componente.
Tipologie di Cuscinetti a Sfera
La vasta gamma di applicazioni richiede diverse tipologie di cuscinetti a sfera, ciascuna progettata per soddisfare specifiche esigenze di carico, velocità e ambiente operativo. Le principali categorie includono:
- Cuscinetti radiali rigidi a sfere: Sono i più comuni e versatili. Progettati per supportare principalmente carichi radiali, ma possono sopportare anche un certo carico assiale in entrambe le direzioni. Sono adatti per applicazioni ad alta velocità e offrono un buon compromesso tra capacità di carico e costo.
- Cuscinetti obliqui a sfere: Progettati per supportare carichi assiali significativi in una direzione, oltre a carichi radiali. L’angolo di contatto tra le sfere e le piste degli anelli determina la capacità di carico assiale. Spesso utilizzati in coppie o in gruppi per supportare carichi assiali in entrambe le direzioni.
- Cuscinetti assiali a sfere: Specificamente progettati per supportare carichi assiali in una o entrambe le direzioni. Non sono adatti per carichi radiali significativi. Disponibili in versione a semplice effetto (per carichi assiali in una sola direzione) o a doppio effetto (per carichi assiali in entrambe le direzioni).
- Cuscinetti orientabili a sfere: Permettono un certo grado di disallineamento tra l’albero e l’alloggiamento, compensando le deformazioni strutturali o gli errori di montaggio. Offrono una minore capacità di carico rispetto ai cuscinetti radiali rigidi, ma sono essenziali in applicazioni dove l’allineamento perfetto è difficile da garantire.
- Cuscinetti a sfere a contatto angolare a quattro punti: Progettati per supportare carichi assiali elevati in entrambe le direzioni, oltre a carichi radiali. Offrono una soluzione compatta e versatile per applicazioni che richiedono un’elevata capacità di carico combinata.
- Cuscinetti miniaturizzati e di precisione: Utilizzati in applicazioni che richiedono dimensioni estremamente ridotte e alta precisione, come strumenti medici, orologi e apparecchiature aeronautiche.
