a per cuscinetto perno di banco Il valore del gioco diametrale viene progettato utilizzando un gioco diametrale relativo, calcolato secondo la formula empirica:
dove:
| Ψ |
gioco diametrale relativo [-] |
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H |
Velocità circonferenziale del perno di banco [m s -1 ] |
Il gioco diametrale relativo è un parametro di progettazione importante che influenza le proprietà dei cuscinetti. Il suo intervallo è in genere compreso tra 0,0005 e 0,004. Per cuscinetti con elevata pressione specifica e operativi a basse velocità di scorrimento sono indicati valori di gioco diametrale relativo bassi, e viceversa.
Con l'aumento del valore del gioco diametrale relativo, la capacità di carico del cuscinetto si riduce mentre aumenta il rischio di vibrazioni del perno di banco e di cavitazione del rivestimento del cuscinetto. La velocità di scorrimento del perno di banco influenza notevolmente la selezione del gioco radiale. Tale selezione viene effettuata in base al materiale di rivestimento e alle regole da seguire:
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Babbitt |
(0.5 ~ 1) .10 -3 |
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Bronzi |
(0.8 ~ 2) .10 -3 |
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Leghe di alluminio |
(1.2 ~ 2.5) .10 -3 |
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Ghisa, grafite |
(2 ~ 3) .10 -3 |
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Plastiche |
(1.5 ~ 10) .10 -3 |
Per cuscinetti stretti e precisi, in cui non si verifica il caricamento del bordo, vengono selezionati valori inferiori.
Riduzione del diametro interno della boccola a causa della pressione nell'alloggiamento del cuscinetto:
Quando una boccola viene premuta nell'alloggiamento del cuscinetto con interferenza relativa:
si verifica una certa pressione di contatto:
dove:
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Dimensione consigliata per l'interferenza relativa:
ϑ ≈ 1.3. 10 -3 - alloggiamenti dei cuscinetti in lega di alluminio;
ϑ ≈ 0.6. 10 -3 - alloggiamenti dei cuscinetti in ghisa o acciaio.
La modifica del gioco diametrale a causa della pressione della boccola viene determinata dalla seguente equazione:
Modifica del gioco diametrale a causa dei gradienti della temperatura radiale:
Le parti del cuscinetto si espandono a causa del calore accumulato durante il funzionamento. Sotto l'influenza dei gradienti di temperatura radiale, si verifica una modifica del gioco diametrale radiale il cui valore è dato da:
Δ φ T = (α L - α H ) (1 - B) (T V - T U ) - 0.6 (α L ΔT rL - 0.75 α H Δ T rH
dove:
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quando lo spessore reale della boccola è: s e = (D1 - d s V ) / 2 [mm]
La riduzione della temperatura radiale tra la superficie esterna del cuscinetto e la superficie di scorrimento è:
ΔT rL ≈ 5 ... 15 [°C]
La riduzione della temperatura radiale tra la superficie di scorrimento e il centro dell'albero è:
ΔT rH 11,0pt ≈ 2 ... 5 [°C]
La modifica del gioco diametrale a causa dei gradienti di temperatura radiale viene determinata dalla seguente equazione:
Δd T =Δφ T d [mm]
Significato delle variabili usate:
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d |
Diametro del perno di banco [mm]. |
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D 1 |
Diametro interno del corpo del cuscinetto [mm]. |
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D 2 |
Diametro esterno del corpo del cuscinetto [mm]. |
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Δd p |
Modifica del gioco diametrale per il bloccaggio della boccola mediante pressione [mm]. |
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ΔdT |
Modifica del gioco diametrale a causa del gradiente della temperatura radiale [mm]. |
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Δd 1 |
Valore medio di interferenza a causa della pressione della boccola nel corpo del cuscinetto [μm]. |
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E L |
Modulo di elasticità del materiale del corpo del cuscinetto [MPa]. |
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E p |
Modulo di elasticità del materiale della boccola [MPa]. |
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S e |
Spessore reale della boccola [mm]. |
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S v |
Spessore del rivestimento della boccola [mm]. |
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T U |
Temperatura negli immediati dintorni del cuscinetto [°C]. |
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T v |
Temperatura media del lubrificante all'uscita del cuscinetto [°C]. |
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ΔT |
Riduzione della temperatura radiale tra la superficie esterna del cuscinetto e la superficie di scorrimento [°C]. |
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ΔT rH |
Riduzione della temperatura radiale tra la superficie esterna del cuscinetto e la superficie di scorrimento [°C]. |
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ΔT rL |
Riduzione della temperatura radiale tra la superficie di scorrimento e il centro dell'albero [°C]. |
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α L |
Fattore di espandibilità termica del corpo del cuscinetto [°C -1 ]. |
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α H |
Fattore di espandibilità termica del materiale del perno di banco del cuscinetto [°C -1 ] |
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ν L |
Modulo di Poisson del materiale del corpo del cuscinetto [-]. |
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ν p |
Modulo di Poisson del materiale della boccola [-]. |
| υ |
Interferenza relativa [-]. |