Cuscinetto radiale o reggispinta: qual è la differenza?
I due nomi descrivono la direzione del carico, non il tipo di costruzione. Il cuscinetto radiale, o portante, avvolge l’albero e ne sostiene il carico trasversale; il cuscinetto reggispinta si affaccia all’estremità dell’albero o a un collare e ne riceve il carico lungo l’asse. Quasi tutti gli snodi reali hanno bisogno di entrambi, ed è per questo che esistono le boccole flangiate e le ralle reggispinta.
Il cuscinetto radiale sostiene il perno di un albero rotante e ne porta il carico radiale, perpendicolare all’asse. Il cuscinetto reggispinta, o assiale, trattiene l’albero contro il carico assiale, diretto lungo l’asse, attraverso una faccia piana o conica. Entrambi esistono come cuscinetti a strisciamento e come cuscinetti volventi. Nella versione a strisciamento il cuscinetto radiale è una boccola cilindrica e il reggispinta una ralla o la flangia di una boccola.
- Cuscinetto radiale: foro cilindrico, carico radiale, dimensionato sull’area proiettata foro × lunghezza.
- Cuscinetto reggispinta: faccia anulare piana, carico assiale, dimensionato sull’area anulare π/4 (D² − d²) al netto delle cave.
- Boccola flangiata: un solo pezzo che porta il carico radiale sulla parte cilindrica e un carico assiale leggero sulla flangia.
- Ralla reggispinta: un anello separato in bronzo, bimetallo o composito in PTFE, interposto fra il collare e la sede.
Che cos’è un cuscinetto radiale?
Il perno è il tratto di albero che lavora dentro il cuscinetto (il journal dei cataloghi inglesi, da cui journal bearing). Il cuscinetto radiale, o portante, è quindi qualsiasi cuscinetto che avvolge quel tratto di albero e sostiene il carico che agisce di traverso all’asse: il peso di un rotore, il tiro della cinghia su una puleggia, la reazione del perno in un leveraggio. Nella sua forma a strisciamento più semplice è una boccola cilindrica: un cilindro di bronzo, bimetallo, composito in PTFE o acciaio temprato piantato nella sede, con un gioco di funzionamento rispetto all’albero e, di norma, un film di lubrificante fra i due.
I cuscinetti radiali a strisciamento si dimensionano in base al carico specifico, cioè la forza radiale divisa per l’area proiettata del foro (diametro × lunghezza), e alla velocità di scorrimento. Il bronzo C93200 ingrassato è dato per 45 N/mm² statici e 25 N/mm² in movimento fino a 0,5 m/s; una boccola composita in PTFE per 250 N/mm² statici, ma solo a bassa velocità e a secco; una boccola in acciaio temprato JBM-ST per 250 N/mm² a 0,1 m/s. Un cuscinetto radiale volvente svolge lo stesso compito con sfere o rulli fra due anelli e si dimensiona invece in base al coefficiente di carico dinamico e alla durata.
Che cos’è un cuscinetto reggispinta?
Il cuscinetto reggispinta, o cuscinetto assiale, sostiene il carico che tende a spingere l’albero lungo il proprio asse: la reazione di un ingranaggio elicoidale, la pressione sulla girante di una pompa, il peso di un albero verticale, il carico laterale su un perno di articolazione dovuto a un leveraggio fuori squadra. Presenta una faccia piana perpendicolare all’asse, sulla quale l’albero appoggia con un collare, uno spallamento o la propria estremità.
La forma a strisciamento è la ralla reggispinta: un anello piano in bronzo, bimetallo con supporto in acciaio, composito in PTFE o bronzo con inserti in grafite, spesso con cave radiali perché il lubrificante possa attraversare la faccia e il carico sia portato da settori separati. Si dimensiona dividendo la forza assiale per l’area anulare dei settori. Poiché la velocità di scorrimento varia dall’interno all’esterno dell’anello e su una faccia piana liscia non c’è un cuneo che formi il film idrodinamico, le ralle portano carichi specifici inferiori a quelli dello stesso materiale in una boccola, e sono le prime a cedere quando il carico non è distribuito uniformemente. Per le alte velocità le alternative sono i cuscinetti reggispinta volventi (assiali a sfere e a rulli cilindrici) e i cuscinetti idrodinamici a pattini oscillanti.
Cuscinetto radiale e reggispinta: le differenze
La tabella mette a confronto i due tipi nella versione a strisciamento, quella che riguarda la maggior parte delle richieste di boccole.
| Cuscinetto radiale | Cuscinetto reggispinta (assiale) | |
|---|---|---|
| Direzione del carico | Perpendicolare all’asse dell’albero | Lungo l’asse dell’albero |
| Geometria | Foro cilindrico intorno al perno | Faccia anulare piana contro un collare o uno spallamento |
| Forma a strisciamento | Boccola cilindrica, semicuscinetto | Ralla reggispinta, flangia di boccola, piastra di spinta |
| Forma volvente | A sfere a gola profonda, a rulli cilindrici, a rullini | Assiale a sfere, assiale a rulli cilindrici o conici |
| Base di dimensionamento | Area proiettata d × L | Area anulare dei settori |
| Film di lubrificante | Il cuneo idrodinamico si forma facilmente nel gioco | Servono cave o settori; il film si forma con più difficoltà |
| Guasto tipico | Foro ovalizzato, rigature, grippaggio | Usura della faccia, usura irregolare per inclinazione, cave consumate |
| Prodotti Bushing MFG | Boccole cilindriche in bronzo, bimetallo, PTFE, POM e acciaio | Ralle reggispinta in bronzo, bimetallo, PTFE e POM; boccole flangiate |
Quasi ogni snodo ha bisogno di entrambi
Il perno di articolazione del braccio di una pala caricatrice è un cuscinetto radiale finché il braccio non viene spinto di lato: a quel punto l’estremità della boccola diventa una faccia di spinta. L’albero di una pompa porta il proprio peso in senso radiale e la spinta idraulica della girante in senso assiale. Gli alberi dei riduttori con ingranaggi elicoidali ricevono entrambi i carichi in continuo. Il progetto risolve il problema in tre modi.
- Boccola flangiata. Una boccola cilindrica con flangia integrale a un’estremità. La parte cilindrica porta il carico radiale; la flangia porta un carico assiale leggero od occasionale e posiziona la boccola nella sede. Disponibile in bronzo, bimetallo, composito in PTFE e in POM. La flangia è una faccia di spinta di area limitata: non va dimensionata come una ralla.
- Boccola cilindrica più ralla reggispinta. Due pezzi, ciascuno dimensionato per il proprio carico. La ralla può essere di un materiale diverso da quello della boccola, si sostituisce facilmente e può avere cave di lubrificazione. È la soluzione standard per i carichi assiali pesanti o continui.
- Cuscinetto reggispinta separato. Per carichi assiali elevati in velocità, un cuscinetto assiale volvente o un cuscinetto idrodinamico a pattini riceve la spinta e al cuscinetto radiale resta il solo carico radiale.
Nella richiesta indicate separatamente il carico radiale e quello assiale. Un solo numero con l’etichetta «carico» non si può dimensionare.
Scegliere un cuscinetto reggispinta a strisciamento
Una faccia piana perdona meno di un foro: sono quattro i dettagli che decidono se una ralla reggispinta dura.
- Carico sulla faccia: forza assiale divisa per l’area dei settori, da confrontare con il limite del materiale per una faccia di spinta, inferiore a quello dello stesso materiale in una boccola.
- Planarità e perpendicolarità del collare e della faccia della sede: un’inclinazione di pochi centesimi concentra tutto il carico su un bordo.
- Percorso del lubrificante: cave o tasche radiali che gli permettano di attraversare la faccia; una ralla senza cave in rotazione continua lavora a secco al centro.
- Posizionamento: la ralla va fermata con una spina, una linguetta o un incasso, perché non ruoti contro la sede consumando la faccia sbagliata.
Domande frequenti
Cuscinetto radiale e boccola sono la stessa cosa?
La boccola cilindrica è la forma a strisciamento del cuscinetto radiale. «Cuscinetto radiale» (o journal bearing) indica la funzione, cioè portare il carico radiale intorno al perno di un albero; «boccola» indica il pezzo. In senso funzionale anche i cuscinetti volventi radiali sono cuscinetti portanti.
Un cuscinetto radiale può sopportare un carico assiale?
Una boccola cilindrica semplice no: la sua faccia terminale è troppo piccola e non è progettata come superficie di strisciamento. Aggiungete una flangia (boccola flangiata) per un carico assiale leggero, o una ralla reggispinta per qualcosa di più. Alcuni cuscinetti volventi, come quelli a sfere a gola profonda, sopportano per costruzione un carico assiale moderato.
Che cos’è una ralla reggispinta?
Un anello piano di materiale antifrizione, in genere bronzo, bimetallo con supporto in acciaio o composito in PTFE, interposto fra un collare rotante e una faccia fissa per sostenere il carico assiale. È la forma a strisciamento del cuscinetto reggispinta.
Perché, a pari materiale, un reggispinta porta meno di un cuscinetto radiale?
Una faccia piana non ha un gioco convergente in cui si formi il cuneo d’olio idrodinamico, la velocità di scorrimento varia lungo la faccia e ogni inclinazione carica un solo bordo. Il materiale è lo stesso; la geometria è meno favorevole.
In una pompa verticale quale cuscinetto porta il carico?
Il reggispinta porta il peso di albero e girante più la spinta idraulica; i cuscinetti radiali si limitano a guidare l’albero e a ricevere lo squilibrio e le forze radiali idrauliche.
Inviateci il disegno. Rispondiamo entro 12 ore.
Dimensioni, materiale o anche solo l’applicazione: i nostri tecnici rispondono con una proposta di materiale e un preventivo. Campioni gratuiti di pezzi standard e a disegno, nessun minimo d’ordine.
Risposta al preventivo: 12 h · Campioni gratuiti · Nessun minimo d’ordine