Come configurare un sistema più efficiente per motori con cuscinetti a sfere a contatto angolare?

Per i motori verticali dove esiste oggettivamente una forza assiale, la maggior partecuscinetti a sfere a contatto angolarevengono utilizzate, ovvero la capacità di carico assiale del corpo del cuscinetto viene utilizzata per bilanciare la forza assiale verso il basso generata dal peso del rotore del motore verticale.

Nella progettazione strutturale del sistema di cuscinetti del motore, i cuscinetti a sfere a contatto angolare svolgono generalmente la funzione di bilanciare le forze assiali e di posizionare i cuscinetti contemporaneamente; sia che siano installati sopra o sotto, i cuscinetti bilanciano la forza verso il basso generata dal peso proprio del rotore. In altre parole, quando il cuscinetto a sfere a contatto angolare è installato all'estremità inferiore del motore, esercita una forza di sollevamento sul rotore; quando invece è installato all'estremità superiore, esercita una forza di trazione sul rotore. Pertanto, per i motori verticali, si utilizza generalmente un set di cuscinetti a sfere a contatto angolare a una fila.

Da un'analisi teorica, i cuscinetti a una corona possono sopportare carichi radiali e carichi assiali unidirezionali. Gli angoli di contatto standard di questo tipo di cuscinetti sono 15°, 25° e 40°. Maggiore è l'angolo di contatto, maggiore è la capacità di sopportare carichi assiali. Tuttavia, minore è l'angolo di contatto, più favorevole è la rotazione ad alta velocità. Pertanto, nella scelta dell'angolo di contatto del cuscinetto, è necessario considerare in modo complessivo la velocità del motore.

I cuscinetti a sfere a contatto angolare a doppia fila si dividono in due strutture: una con un anello esterno e due anelli interni, e una con un anello esterno e un anello interno. Strutturalmente, due cuscinetti a sfere a contatto angolare a fila singola sono combinati sul retro per condividere l'anello interno e quello esterno, in grado di sopportare carichi radiali e carichi assiali bidirezionali. Questo tipo di cuscinetti è utilizzato principalmente nei mandrini delle macchine utensili, nei motori ad alta frequenza, nelle turbine a gas, nelle pompe dell'olio, nei compressori d'aria, nelle macchine da stampa, ecc.

Nelle applicazioni pratiche, la combinazione schiena contro schiena (DB) e la combinazione faccia a faccia (DF) di cuscinetti a contatto angolare a una fila, così come i cuscinetti a doppia fila, possono sopportare sia carichi radiali che carichi assiali bidirezionali. La combinazione di cuscinetti a contatto angolare a una fila (DT) configurata in serie è adatta solo per applicazioni in cui il carico assiale unidirezionale è elevato e il carico nominale di un singolo cuscinetto è insufficiente.

Nelle effettive condizioni di utilizzo del motore, oltre alla forza assiale durante il funzionamento, se è necessario considerare anche il disallineamento del centro dell'albero causato da fattori di flessione quali l'albero stesso o l'alloggiamento, è possibile utilizzare anche cuscinetti sferici.