August 17,2026
Un'interferenza eccessiva tra un cuscinetto volvente e il suo albero o alloggiamento può causare cricche o persino la rottura dell'anello interno o esterno. Pertanto, l'accoppiamento con interferenza limite deve essere verificato durante il montaggio.
La resistenza a trazione del GCr15 non è specificata nella norma nazionale, nella norma di settore né in monografie specializzate. I seguenti valori, raccolti da varie fonti, sono forniti solo a titolo di riferimento:
Un punto critico da notare riguardo alla resistenza a trazione dell'acciaio GCr15 è che il suo valore dipende fortemente dal trattamento termico. Pertanto, quando si consultano le norme, è essenziale distinguere tra lo "stato ricotto (come fornito)" e lo "stato bonificato (esercizio finale)."
Stato ricotto (come fornito): Secondo le norme nazionali, la resistenza a trazione del GCr15 allo stato ricotto è tipicamente ≥ 861 MPa. In questo stato, il materiale presenta una durezza inferiore ed è destinato principalmente alle successive lavorazioni meccaniche e alla formatura a freddo.
Stato bonificato (esercizio finale): Dopo il trattamento termico (tipicamente tempra in olio da circa 840 °C seguita da rinvenimento a bassa temperatura a circa 160 °C), la resistenza a trazione del GCr15 aumenta significativamente, con valori tipici nell'intervallo 1800–2200 MPa. Questo rappresenta il livello di resistenza effettivo dei componenti dei cuscinetti in esercizio.
La resistenza a trazione dell'acciaio per cuscinetti temprato è di circa 1600–2000 MPa. Si può affermare che il timax sopra indicato rientra nell'intervallo ammissibile. Tuttavia, per sicurezza, si ritiene generalmente consigliabile che la massima sollecitazione circonferenziale non superi 130 MPa. Se si adotta questo valore come criterio, l'accoppiamento con interferenza limite tra il cuscinetto e l'anello interno è: l'80% di *d*/1000 è il limite superiore sicuro.
Quando l'anello interno è montato con accoppiamento con interferenza, si generano sollecitazioni interne, ovvero la sollecitazione radiale σr e la sollecitazione circonferenziale σt.
2.1.1 Sollecitazione radiale σr nell'anello interno
La sollecitazione radiale massima nell'anello interno si verifica sulla superficie dell'alesaggio e si presenta come sollecitazione di compressione.
2.1.2 Sollecitazione circonferenziale σr nell'anello interno
La sollecitazione circonferenziale massima nell'anello interno si verifica sulla superficie dell'alesaggio e si presenta come sollecitazione di trazione.
La sollecitazione circonferenziale nell'anello interno è maggiore della sollecitazione radiale.
2.2 Accoppiamento con interferenza anello esterno–alloggiamento
Quando l'anello esterno è montato con accoppiamento con interferenza, si generano sollecitazioni interne, ovvero la sollecitazione radiale σr e la sollecitazione circonferenziale σr.
2.2.1 Sollecitazione radiale σr nell'anello esterno
La sollecitazione radiale massima nell'anello esterno si verifica sulla superficie del diametro esterno e si presenta come sollecitazione di compressione.
2.2.2 Sollecitazione circonferenziale σr nell'anello esterno
La massima sollecitazione circonferenziale nell'anello esterno si verifica sulla superficie del diametro esterno e si presenta come sollecitazione di compressione.
La sollecitazione circonferenziale nell'anello esterno è maggiore della sollecitazione radiale.
Esempio: cuscinetto 6206, De = 56,038 mm, di = 36,975 mm, d = 30 mm, D = 62 mm, μ = 0,3, E = 206.900 MPa. L'albero è pieno e il diametro esterno dell'alloggiamento è 80 mm. I materiali dell'albero e dell'alloggiamento sono entrambi acciaio.
1.Supponiamo che l'interferenza tra l'anello interno e l'albero sia 0,030 mm.
Sollecitazione radiale di compressione dell'anello interno: 35 MPa;
Sollecitazione circonferenziale di trazione: 171 MPa (supera 130 MPa; si consiglia di ridurre l'interferenza).
2.Supponiamo che l'interferenza tra l'anello interno e l'albero sia 0,022 mm.
Sollecitazione radiale di compressione dell'anello interno: 25,9 MPa;
Sollecitazione circonferenziale di trazione dell'anello interno: 125,8 MPa
3.Supponiamo che l'interferenza tra l'anello esterno e l'alloggiamento sia 0,062 mm.
Sollecitazione radiale di compressione dell'anello esterno: 14,8 MPa;
Sollecitazione circonferenziale di compressione dell'anello esterno: 162 MPa (supera 130 MPa; si consiglia di ridurre l'interferenza).
4.Supponiamo che l'interferenza tra l'anello esterno e l'alloggiamento sia 0,048 mm.
Sollecitazione radiale di compressione dell'anello esterno: 11 MPa;
Sollecitazione circonferenziale di compressione dell'anello esterno: 125 MPa.
