Analisi tecnica dei cuscinetti scorrevoli contro i cuscinetti a rotolamento: guida di selezione e confronto delle applicazioni

May 8, 2025

I. Definizioni fondamentali e strutture fondamentali

1. cuscinetti a rotolamento

I cuscinetti a rotolamento facilitano il movimento relativo tra gli alberi e gli alloggiamenti dei cuscinetti tramiteattrito di rotolamentoLa loro struttura di base comprende:

Anello interno: strettamente fissato all'albero, ruotando in sincronia con esso.
Anello esterno: fissato nell'alloggiamento, fornendo un supporto fondamentale.
Elementi di rotolamento: sfere, rulli o rulli conici che convertono l'attrito scorrevole in attrito di rotolamento (principali determinanti delle prestazioni).
Gabbia: distribuisce uniformemente gli elementi di rotolamento, impedendo collisioni e guidando la loro traiettoria.

Le caratteristiche di attrito dipendono dalla precisione di fabbricazione (ad esempio, errore di rotondità della corsia ≤1μm).

2. cuscinetti scorrevoli

I cuscinetti scorrevoli trasportano carichi attraversoattrito scorrevole a contatto con la superficietra l'albero e la buscetta del cuscinetto, con vantaggi fondamentali nell'adattabilità del materiale:

Tipi metallici: leghe Babbitt a base di stagno (basso punto di fusione, auto-lubrificante) e leghe a base di rame (alta conduttività termica).
Tipi non metallici: materie plastiche di ingegneria (ad esempio, PA66+GF30, resistenti all'usura e senza lubrificazione) e grafite di carbonio (resistenti al calore fino a 200°C+).

L'attrito e l'usura sono ridotti tramite pellicole di olio lubrificante (spessore 5 ‰ 50 μm) o materiali autolubrificanti.di cilindrata inferiore o uguale a 50 cm3.

II. Matrice di confronto delle prestazioni di base

Dimensione di confronto	Sistemi di rivestimento	Cuscinetti scorrevoli
Tipo di attrito	Friczione di rotolamento di contatto punto/linea (μ=0,001 0,005)	Friczione scorrevole a contatto con la superficie (lubrificazione di confine μ=0,1 ‰ 0).3; lubrificazione a pieno fluido μ=0,001 0,01)
Complessità strutturale	Fittura di precisione a quattro componenti (controllo della distanza ≤ 10 μm)	Semplice struttura della buscia (dipendente dalle proprietà del materiale e dal trattamento superficiale)
Intervallo di velocità	Velocità da media a alta (≤ 10.000 giri al minuto, limitata dalla forza centrifuga dell'elemento di rotolamento)	Ampia gamma di velocità (rodatori idrostatici fino a 100.000 giri al minuto, a seconda dello stato di lubrificazione)
Caratteristiche del carico	carichi puntifici (adatti a carichi radiali/assici combinati)	carichi di superficie uniformi (capacità di carico elevata, carico a singolo cuscinetto ≥ 10.000N/mm)
Grado di precisione	Accuratezza di rotazione ±5μm (grado ABEC-7)	Accuratezza dinamica ±2μm (rastramenti idrostatici)
Requisiti di manutenzione	Lubrificazione periodica (ciclo di lubrificazione del grasso 500-1000 ore)	Gestione rigorosa della lubrificazione (classe di pulizia dell'olio ISO 16/14)
Livello di rumore	Rumore a media e alta frequenza (60-85dB, evidente a velocità elevate)	Rumore a bassa frequenza (≤ 55 dB, senza impatto di elementi rotanti)

Analisi approfondita delle prestazioni

1Caratteristiche di attrito e perdita di potenza

Sistemi di rivestimento:
Bassa resistenza all'attrito di partenza (≈0,1% del carico nominale), ma la perdita di vento delle gabbie aumenta ad alte velocità.
Cuscinetti scorrevoli:
Richiede il superamento della resistenza di lubrificazione limite all'avvio (≈1 ∼3% del carico nominale), ma la perdita di potenza è inferiore del 30% rispetto ai cuscinetti a rotolamento sotto lubrificazione a pieno fluido.Adatto per apparecchiature a funzionamento continuo (e- ventilatori industriali).

2. Durata di vita e modalità di fallimento

Sistemi di rivestimento:
La durata tipica di vita L10 è di 5 ‰ 10 anni, con guasti primari dovuti all'affaticamento degli elementi laminati (correlato allo spettro di carico, è richiesto un fattore di sicurezza ≥1,2).
Cuscinetti scorrevoli:
Teoricamente una durata di vita infinita (senza guasti da stanchezza), ma la velocità di usura della buscia deve essere controllata ≤ 5 μm per 1.000 ore.

3. Adattabilità ambientale

Sistemi di rivestimento:
Occorre una tenuta antipolvere (IP65+) e un grasso a base di litio per scenari a bassa temperatura (-40°C~+120°C).
Cuscinetti scorrevoli:
I tipi di plastica autolubrificanti funzionano senza olio. I tipi metallici si adattano ad un'elevata umidità (RH≥90%) tramite rivestimenti superficiali (ad esempio, dissulfuro di molibdeno).

Questa traduzione tecnica mantiene la terminologia professionale e la coerenza strutturale con l'originale, garantendo l'accuratezza dei parametri di ingegneria e dei contesti di applicazione.

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