Come misurare i giochi dei cuscinetti: una guida per ingegneri e team di manutenzione

Il gioco dei cuscinetti è uno di quei dettagli che non sembrano importanti sulla carta ma determinano se un cuscinetto funziona a freddo, in modo silenzioso e per migliaia di ore. In qualità di produttori di cuscinetti con stabilimento proprio, abbiamo misurato i giochi su molte linee di produzione. In questa guida vogliamo mostrarti come misurare con precisione il gioco dei cuscinetti nella tua officina, sia che tu stia ricostruendo una macchina, controllando un nuovo cuscinetto o pianificando un processo di controllo qualità per un progetto OEM.

Prima di misurare: due tipi di gioco dei cuscinetti

Prima di prendere un manometro, identifica cosa stai effettivamente misurando. La frase gioco del cuscinetto può significare due valori diversi. Nei motori, il gioco dei cuscinetti si riferisce solitamente al gioco dell'olio tra il perno dell'albero motore e il guscio del cuscinetto. Si tratta di uno spazio vuoto deliberatamente riempito dal film di olio motore mentre le parti ruotano. Nei cuscinetti volventi, come quelli a gola profonda e a sfere a contatto obliquo, il gioco interno è la quantità totale di movimento radiale o assiale tra gli anelli e gli elementi volventi quando il cuscinetto non è montato. Non è un errore; si tratta di un adattamento interno intenzionale che influenza la distribuzione del carico, la velocità e la temperatura.

Se stai cercando un punto di partenza che copra entrambi i mondi, la nostra guida a tipi di cuscinetti a sfere a gola profonda può aiutarvi a capire come funziona il gioco nella famiglia di cuscinetti volventi più utilizzata.

Misurazione del gioco dell'olio dei cuscinetti del motore

Il gioco dei cuscinetti del motore è un gioco dell'olio. La misurazione è relativamente semplice se si dispone di un buon comparatore e di un micrometro per esterni. Iniziate pulendo i perni dell'albero motore e le selle dei cuscinetti; qualsiasi sporco o bava cambierà il numero finale. Misurare il diametro del diario con un micrometro e registrarlo. Installare gli inserti del cuscinetto nel blocco e nel coperchio, seguendo attentamente la sequenza di coppia e il valore di coppia. Stringere il tappo gradualmente in modo che il guscio del cuscinetto sia posizionato correttamente. Quindi utilizzare un comparatore per misurare il foro del cuscinetto in diversi punti, in particolare a 90 gradi rispetto alla linea di giunzione. Sottrarre il diametro del perno dal diametro del foro. Ciò che resta è la tua autorizzazione al petrolio.

Se non si dispone di un comparatore a quadrante, una striscia di plastica è un'alternativa pratica. Posizionare un pezzo di calibro di plastica sulla superficie del cuscinetto, installare il cappuccio, serrarlo secondo le specifiche, rimuovere il cappuccio e confrontare la striscia appiattita con la scala stampata sulla busta. Questo metodo fornisce un buon risultato in officina, ma non è ripetibile come un comparatore a quadrante quando è necessaria una precisione fino a 0,0001 pollici.

Misurazione del gioco interno dei cuscinetti a sfere

La misurazione del gioco radiale interno in un cuscinetto a sfere è diversa perché le sfere sono ancora all'interno. Stai misurando il movimento radiale relativo tra l'anello esterno e l'anello interno sotto una forza leggera. Ecco la procedura che seguiamo nel nostro laboratorio quando un cliente richiede una verifica rapida.

1. Pulisci il cuscinetto e lascialo raggiungere la temperatura ambiente. Non girarlo durante la misurazione.
2. Tenere saldamente l'anello interno su una superficie pulita o su un mandrino di precisione.
3. Posizionare un comparatore sull'anello esterno. Lo stantuffo deve essere allineato radialmente.
4. Sollevare delicatamente l'anello esterno verso l'alto, lasciarlo stabilizzare e impostare l'indicatore su zero.
5. Premere l'anello esterno verso il basso, lasciarlo stabilizzare e registrare la lettura dell'indicatore.
6. Ruotare il cuscinetto e ripetere in diverse posizioni. Utilizzare la lettura media come gioco interno radiale.

Questo metodo funziona con cuscinetti a sfere a gola profonda non sigillati e leggermente sigillati. Se sono installate delle guarnizioni, rimuoverle solo se è necessario ispezionare il cuscinetto; altrimenti utilizzare il valore di sicurezza del produttore. Per la verifica della produzione, si consiglia di utilizzare un dispositivo di misurazione del gioco dedicato con precarico controllato, ma il metodo del comparatore è sufficientemente accurato per i controlli di manutenzione.

Alcune applicazioni richiedono anche gioco interno assiale. Per i cuscinetti a sfere con gola profonda, il gioco assiale è correlato al gioco radiale ma dipende dalla curvatura della pista. Se il disegno specifica il gioco assiale, misurarlo con un comparatore spostando assialmente l'anello esterno mentre si tiene l'anello interno. Questo non sostituisce la misurazione del gioco radiale.

Cuscinetti a sfere a gola profonda serie 6200 con acciaio GCr15 Questo cuscinetto della serie 6200 utilizza acciaio GCr15 per elevata durezza e resistenza alla fatica. È adatto alle applicazioni in cui le classi di gioco interno radiale come C2, CN o C3 devono essere selezionate attentamente per adattamento e temperatura. Visualizza il prodotto →

Classi di autorizzazione e significato dei numeri

Per i cuscinetti radiali a sfere standard, i produttori esprimono il gioco interno radiale in classi. I più comuni sono C2, CN (normale), C3 e C4. CN è l'impostazione predefinita per molte applicazioni generali. C2 dà meno movimento interno ed è adatto per una rigidità più elevata, ma può generare più calore se il cuscinetto ha un accoppiamento con interferenza. C3 offre spazio aggiuntivo ed è spesso specificato per motori ad alta velocità o applicazioni con variazioni di temperatura. C4 offre un'indennità ancora maggiore per condizioni gravi.

La tabella seguente mostra i valori tipici per un cuscinetto a sfere a gola profonda con foro di 24–30 mm. Controlla sempre la tabella di liquidazione ufficiale per la taglia esatta e la serie che stai utilizzando.

In che modo gli accoppiamenti a pressione modificano lo spazio di montaggio

Misurare lo spazio libero non montato è solo metà del lavoro. Quando un cuscinetto viene premuto su un albero, l'anello interno si espande e il gioco interno radiale diminuisce. Quando il cuscinetto viene premuto nell'alloggiamento, l'anello esterno viene compresso, riducendo anche il gioco. Il gioco a cui bisogna pensare è il gioco residuo dopo il montaggio, non il valore di catalogo prima del montaggio.

Ad esempio, per un'applicazione con accoppiamento con interferenza sull'albero viene spesso scelto un cuscinetto C3, poiché dopo il montaggio il gioco effettivo ritorna più vicino al range normale. Se si inizia con un cuscinetto CN nella stessa configurazione, si potrebbe ritrovarsi con un gioco interno negativo, che aumenta l'attrito e il calore. Ciò è particolarmente importante per i cuscinetti a gola profonda in acciaio inossidabile utilizzati in ambienti chimici e galvanici , dove la resistenza alla corrosione e il comportamento alla temperatura devono essere bilanciati.

Cuscinetti a sfere a gola profonda in acciaio inossidabile SS 6200 ZZ/2RS Cuscinetto in acciaio inossidabile AISI 420 resistente alla corrosione progettato per alberi da 10 mm. Il suo comportamento di gioco è importante negli ambienti chimici o galvanici, dove una classe appropriata come C3 aiuta a evitare un gioco interno negativo dopo il montaggio. Visualizza il prodotto →

Errori comuni da evitare

Ogni tecnico dell'assistenza ha assistito al cedimento di un cuscinetto a causa di errori di gioco evitabili. Gli errori più comuni sono:

• Misurare senza prima pulire il cuscinetto.
• Utilizzando un micrometro o un alesametro che non è stato calibrato di recente.
• Effettuare una singola lettura invece di fare la media di diverse posizioni.
• Dimenticando che la coppia del cappello del cuscinetto e la sequenza di serraggio influiscono sulla dimensione del foro finale.
• Pressione di un cuscinetto su un albero senza considerare la perdita di gioco.
• Utilizzando uno spessimetro per misurare il gioco radiale su un cuscinetto a sfere; gli spessimetri sono più adatti per i giochi assiali o per semplici controlli degli spazi.

Se qualcuno di questi ti suona familiare, la soluzione migliore è scrivere una breve lista di controllo delle misurazioni e seguirla su ogni rilevamento.

Quando chiedere a un produttore di cuscinetti

Quando la sicurezza e l'affidabilità sono importanti, il produttore di cuscinetti dovrebbe essere in grado di confermare il gioco effettivamente ottenuto. Nel nostro stabilimento effettuiamo controlli di qualità controllati e collaboriamo con i clienti OEM per selezionare la giusta classe di autorizzazione prima dell'inizio della produzione. Se ci inviate il diametro dell'albero, il foro dell'alloggiamento, la velocità, il carico, la temperatura e il tipo di guarnizione, possiamo consigliare un intervallo di gioco ragionevole e verificarlo su cuscinetti campione.

Per le applicazioni compatte di motori e strumenti, la serie 6800 è una scelta comune e si applicano gli stessi principi di misurazione. Il nostro team può supportarvi con la stessa disciplina sia che utilizziate cuscinetti standard o in acciaio inossidabile.

Cuscinetti a sfere a gola profonda serie 6800 per applicazioni compatte Questa serie di cuscinetti compatti gestisce in modo affidabile carichi radiali e assiali leggeri. Realizzato in acciaio GCr15, offre funzionamento stabile e resistenza all'usura, rendendolo una scelta sensata per motori e strumenti in cui si applicano principi di gioco e misurazione. Visualizza il prodotto →