Perché la dilatazione termica è importante per i cuscinetti?

Quando un albero si riscalda durante il funzionamento, si dilata assialmente. Se entrambi i cuscinetti sono fissati assialmente (di vincolo), la dilatazione crea un precarico interno, aumentando l'attrito e la temperatura. Una corretta disposizione di vincolo/non vincolo consente la dilatazione termica senza danneggiare i cuscinetti.

Che cosa si intende per disposizione di cuscinetti fissi/non fissi?

In una configurazione con cuscinetto di vincolo/non di vincolo, un cuscinetto è fissato assialmente (di vincolo) per posizionare l'albero, mentre l'altro cuscinetto è libero di scorrere assialmente (non di vincolo) per adattarsi alla dilatazione termica. Questa è la configurazione più comune.

Which CTE value should I enter?

Use a mean linear CTE for the exact material grade over the actual temperature interval. CTE varies with composition and temperature; generic material-family values are only rough examples.

Qual è il grado di espansione tipico?

Un albero in acciaio lungo 1 metro con un aumento di temperatura di 50 °C si dilata di circa 0,6 mm. Questo può sembrare piccolo, ma può generare forze enormi se entrambe le posizioni dei cuscinetti sono fissate assialmente.

Does axial differential growth determine bearing fit or clearance?

No. Axial span growth helps size axial displacement capacity. Radial fit and bearing internal clearance require local diameters, ring/seat temperatures, material properties and the exact bearing arrangement.

Strumento di ingegneria gratuito #054

Calcolatore di dilatazione termica dei cuscinetti

Calcolare separatamente le variazioni termiche assiali uniformi dell'albero e dell'alloggiamento e la loro differenza con segno. Immettere le lunghezze effettive, i valori CTE medi e le variazioni di temperatura.

δ = L × α × ΔTRiscaldamento/raffreddamento con segnoNessuna selezione automatica del cuscinetto

Risultati

Espansione assiale dell'albero δ_albero

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Espansione assiale dell'alloggiamento δ_alloggiamento

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Espansione differenziale

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Formula di dilatazione termica

L — lunghezza iniziale effettiva (mm)
α — CTE lineare medio sull'intervallo indicato (μm/(m·K), numericamente ×10⁻⁶/K)
ΔT — variazione di temperatura con segno rispetto allo stato di riferimento (differenza in K o °C)

Inserimento del CTE

Il CTE dipende dal grado del materiale e dalla temperatura. Ricavare un valore medio sull'intervallo effettivo da dati controllati sul materiale anziché scegliere una generica classe di materiali.

Disposizione di posizionamento/non posizionamento

ℹ️ Un supporto di posizionamento/non di posizionamento può compensare lo spostamento assiale dovuto alla crescita termica relativa di albero e alloggiamento, ma la corsa necessaria e il tipo di cuscinetto devono essere selezionati in base ai carichi, agli accoppiamenti, alle tolleranze e ai dati del produttore dell'insieme completo.