{"id":8042,"date":"2023-07-17T16:19:49","date_gmt":"2023-07-17T08:19:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/?p=8042"},"modified":"2025-08-06T20:54:37","modified_gmt":"2025-08-06T12:54:37","slug":"fattori-di-progettazione-dei-cuscinetti-a-sfera-goove-profondi-ad-alta-velocita","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/it\/high-speed-deep-goove-ball-bearing-design-factors\/","title":{"rendered":"Fattori di progettazione dei cuscinetti radiali rigidi a sfere ad alta velocit\u00e0"},"content":{"rendered":"

Con il rapido sviluppo delle auto ibride ed elettriche, i requisiti ambientali richiedono che i motori elettrici siano pi\u00f9 piccoli e leggeri. I motori elettrici pi\u00f9 piccoli riducono la potenza di uscita, ma per garantire una potenza di uscita pari o superiore a quella dei motori attuali, sono necessarie velocit\u00e0 del motore pi\u00f9 elevate. Questo articolo analizza e ottimizza cuscinetti a sfera a gola profonda<\/mark><\/em><\/a> <\/strong><\/span>utilizzati nei motori elettrici per resistere a velocit\u00e0 superiori a 30.000 giri\/min, pari a 1,5 volte la velocit\u00e0 limite di corrente dei cuscinetti.<\/p>\n\n\n\n

Analisi dei fattori di influenza:<\/h2>\n\n\n\n

1) Lubrificazione<\/h3>\n\n\n\n

La lubrificazione a olio viene utilizzata per garantire una lubrificazione sufficiente delle parti interne dei cuscinetti. Tuttavia, a causa della rotazione ad alta velocit\u00e0 dei corpi volventi e della gabbia, una grande quantit\u00e0 di olio lubrificante si sposta verso la direzione del diametro esterno del cuscinetto sotto l'azione della forza centrifuga e la lubrificazione tra l'anello interno e i corpi volventi o tra i corpi volventi e la gabbia pu\u00f2 non essere sufficiente. Una lubrificazione insufficiente pu\u00f2 causare l'incollaggio delle parti interne del cuscinetto e il suo grippaggio. Aumentando la quantit\u00e0 di olio lubrificante si aumenta la resistenza causata dal rimescolamento dell'olio lubrificante, con conseguente aumento della coppia.<\/p>\n\n\n\n

\"cuscinetto<\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Stato interno dei cuscinetti in condizioni di funzionamento ad alta velocit\u00e0:<\/p>\n\n\n\n

2) Attrito<\/h3>\n\n\n\n

Attrito tra la sfera e la superficie della pista di rotolamento
\nQuando il cuscinetto a sfere a gola profonda ruota, l'attrito radente tra la sfera e la superficie della pista \u00e8 proporzionale alla velocit\u00e0 del cuscinetto. In condizioni di velocit\u00e0 normale, l'influenza dell'attrito radente pu\u00f2 essere ignorata. Tuttavia, il controllo dell'attrito tra la sfera e la superficie della pista di rotolamento \u00e8 molto importante in condizioni di altissima velocit\u00e0, perch\u00e9 l'aumento improvviso della forza di attrito pu\u00f2 causare un aumento della generazione di calore del cuscinetto.<\/p>\n\n\n\n

Attrito tra palla e gabbia
\nI cuscinetti radiali rigidi a sfere sono comunemente utilizzati con gabbie a forma di onda in acciaio stampato e gabbie a forma di corona in plastica. La gabbia in acciaio stampato \u00e8 realizzata rivettando due semigabbie a forma di onda con una struttura a tasche per sfere. La gabbia in plastica a forma di corona \u00e8 realizzata in resina di nylon rinforzata con fibra di vetro, ed entrambe le gabbie hanno tasche a forma di sfera con scanalature di bloccaggio. La forza di attrito generata tra la sfera e la tasca della gabbia pu\u00f2 essere ignorata in condizioni di velocit\u00e0 normale, poich\u00e9 la forza che agisce sulla sfera e sulla gabbia \u00e8 molto ridotta. Tuttavia, in condizioni di altissima velocit\u00e0 (30.000 giri\/min.), la velocit\u00e0 circonferenziale della sfera pu\u00f2 raggiungere i 40 m\/s o anche pi\u00f9, e la sollecitazione puntiforme tra sfera e gabbia aumenta. La gabbia in plastica ha propriet\u00e0 autolubrificanti ed \u00e8 pi\u00f9 leggera, il che la rende pi\u00f9 adatta al funzionamento ad alta velocit\u00e0. In condizioni di funzionamento ad altissima velocit\u00e0, se la lubrificazione \u00e8 insufficiente, la forza di attrito tra la sfera e la tasca della gabbia aumenter\u00e0, causando l'usura della superficie della tasca e persino la possibilit\u00e0 che la gabbia esca dal cuscinetto.<\/p>\n\n\n\n

3) Resistenza della gabbia<\/h3>\n\n\n\n

Le gabbie in plastica a forma di corona sono utilizzate per resistere alla rotazione ad alta velocit\u00e0. Sotto l'azione della forza centrifuga durante la rotazione ad alta velocit\u00e0, la superficie esterna della gabbia si deforma e viene a contatto con l'anello esterno del cuscinetto. Quando la gabbia entra in contatto con l'anello esterno del cuscinetto, la temperatura del cuscinetto aumenta. Inoltre, una gabbia con una grande deformazione pu\u00f2 rompersi a causa delle eccessive sollecitazioni sulla superficie circonferenziale della tasca della gabbia. Pertanto, \u00e8 necessaria una struttura della gabbia migliorata per resistere alle deformazioni e ai danni causati dalla forza centrifuga. L'aumento dello spessore della parete della gabbia pu\u00f2 migliorare la resistenza della gabbia, ma non \u00e8 possibile aumentare la larghezza del cuscinetto.<\/p>\n\n\n\n

Misure di ottimizzazione:<\/h2>\n\n\n\n

1) Installare un deflettore per controllare la portata dell'olio<\/h3>\n\n\n\n

L'installazione di un deflettore pu\u00f2 evitare che l'olio lubrificante trabocchi sulla faccia terminale del cuscinetto, garantendo una sufficiente lubrificazione interna del cuscinetto e risolvendo il problema della lubrificazione insufficiente in caso di funzionamento ad altissima velocit\u00e0.<\/p>\n\n\n\n

\"Controllo<\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

2) Ridurre l'attrito
\nL'ottimizzazione delle dimensioni del diametro della scanalatura e del diametro della sfera pu\u00f2 ridurre lo scorrimento tra la sfera e la pista del cuscinetto. Migliorando la lubrificazione della superficie della tasca e riducendo la forza d'impatto tra la sfera e la gabbia, si pu\u00f2 evitare efficacemente l'usura della superficie della tasca. L'installazione di un deflettore pu\u00f2 aumentare la portata dell'olio lubrificante e la regolazione del gioco tra la sfera e la tasca della gabbia e del gioco tra il diametro esterno dell'anello interno e il diametro interno della gabbia pu\u00f2 ridurre la forza d'impatto e l'usura tra la sfera e la gabbia.<\/p>\n\n\n\n

3) Aumentare la resistenza della gabbia<\/h3>\n\n\n\n

L'aumento dello spessore della parete della gabbia pu\u00f2 aumentarne la rigidit\u00e0, ridurre la deformazione della gabbia in caso di rotazione ad altissima velocit\u00e0, evitare sollecitazioni eccessive sulla superficie circonferenziale della tasca della gabbia e prevenire la frattura. Il design ottimizzato del cuscinetto \u00e8 in grado di soddisfare i requisiti di funzionamento ad altissima velocit\u00e0 (30.000 giri\/min) attraverso test di aumento della temperatura e test di durata ad alta velocit\u00e0.<\/p>\n\n\n\n

\"Progettazione<\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

In sintesi, le misure di ottimizzazione sopra descritte possono essere applicate in modo completo per progettare cuscinetti radiali rigidi a sfere in grado di sopportare velocit\u00e0 superiori a 30.000 giri\/min.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

As hybrid and electric cars have developed rapidly, environmental requirements demand that electric motors be smaller and lighter. Smaller electric motors will reduce output […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":8044,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_uag_custom_page_level_css":"","site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-8042","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-bearing-basic"],"uagb_featured_image_src":{"full":["https:\/\/www.zmsbearing.com\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/oil-control-wiht-shield.jpg",1080,482,false],"thumbnail":["https:\/\/www.zmsbearing.com\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/oil-control-wiht-shield-150x150.jpg",150,150,true],"medium":["https:\/\/www.zmsbearing.com\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/oil-control-wiht-shield-300x134.jpg",300,134,true],"medium_large":["https:\/\/www.zmsbearing.com\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/oil-control-wiht-shield-768x343.jpg",768,343,true],"large":["https:\/\/www.zmsbearing.com\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/oil-control-wiht-shield-1024x457.jpg",1024,457,true],"1536x1536":["https:\/\/www.zmsbearing.com\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/oil-control-wiht-shield.jpg",1080,482,false],"2048x2048":["https:\/\/www.zmsbearing.com\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/oil-control-wiht-shield.jpg",1080,482,false],"trp-custom-language-flag":["https:\/\/www.zmsbearing.com\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/oil-control-wiht-shield.jpg",18,8,false]},"uagb_author_info":{"display_name":"ZMS Bearing Team","author_link":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/it\/author\/zmsbearing\/"},"uagb_comment_info":0,"uagb_excerpt":"As hybrid and electric cars have developed rapidly, environmental requirements demand that electric motors be smaller and lighter. Smaller electric motors will reduce output […]","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8042","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8042"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8042\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8044"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8042"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8042"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zmsbearing.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8042"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}