Schaeffler Group Danneggiamenti dei cuscinetti volventi Sintomi Cause Rimedi.

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Danneggiamenti dei cuscinetti volventi

• Sintomi

• Cause

• Rimedi

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B 20%A 20%

C 15%

D 20%E 5% F 5%G 5%

I 10%

H <1%

errori di montaggioF

danni collateraliG

difetti di materiale o di produzioneH

errore nella scelta del cuscinetto(tipo, taglia…..)

I

lubrificante invecchiatoA

lubrificante non idoneoB

contaminazione solida D

contaminazione liquidaE

C lubrificante insufficiente

Solo il 0,35% circa di tutti i cuscinetti cedono prematuramente!


Fondamenti : perché un cuscinetto si danneggia?

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CARATTERISTICHE

• Segni ellittici di usura in direzione assiale su ciascuna sfera / rullo con impronte lucide a bordi sporgenti• Spesso circondati da un anello di depositi di colore marrone.

Impronte su cuscinetti non in rotazione

Esempi di danneggiamenti dei cuscinetti volventi :Danneggiamenti dei cuscinetti volventi

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Impronte su cuscinetti non in rotazione CAUSE

• Le vibrazioni hanno causato micromovimenti tra i corpi volventi e le piste di rotolamento

• Non vi è formazione di film lubrificante che prevenga l’usura della pista di rotolamento quando il cuscinetto non è in rotazione

RIMEDI

• Eliminare o assorbire le vibrazioni esterne

• Usare lubrificanti con additivi antiusura


Esempi di danneggiamenti dei cuscinetti volventi :

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SINTOMI

• Colorazione di anelli, corpi volventi e gabbie da grigio a blu

• Temperature superiori a 200°C (400°F) possono provocare il rinvenimento del materiale di anelli e corpi volventi, riducendo la capacità di carico e causando il cedimento prematuro

• In casi estremi i componenti possono addirittura deformarsi

• L’aumento di temperatura può anche compromettere le caratteristiche del lubrificante

Surriscaldamento



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CAUSE

• Passaggio di corrente ad alto voltaggio

• Distribuzione termica anomala

• Raffreddamento o quantità di lubrificante insufficiente

RIMEDI

• Controllo della temperatura o dell’assorbimento

• Distribuzione termica adeguata

• Sistemi di raffreddamento

Surriscaldamento



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CARATTERISTICHE

• Normalmente una cricca si sviluppa uniformemente in direzione circonferenziale causando il distacco di parti di anello

• Con carico assiale, l’origine della frattura è situata poco oltre la mezzeria della pista di rotolamento

• Il mantello dell’anello esterno evidenzia di norma una distribuzione di carico non unifome.

Rottura anello esterno



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CAUSE

• Scarsa aderenza dell’anello nell’alloggiamento

• Precarico assiale dovuto a gioco assiale insufficiente alla temperatura d’esercizio

RIMEDI

• Migliorare la qualità di lavorazione delle sedi

• Selezionare il gioco adeguato

• Eseguire il montaggio rispettando le istruzioni di montaggio FAG

Rottura anello esterno



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CARATTERISTICHE

• Traccia di usura non parallela ai bordi della pista dell’anello non rotante

CAUSE

• Flessione degli alberi

• Bave o impurità sull’albero o sugli spallamenti

• Filetti dell’albero che non sono ortogonali rispetto alle sedi

• Errore di ortogonalità nella filettatura delle ghiere di bloccaggio

Disallineamenti



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RIMEDI

• Verificare l’ortogonalità di sedi e battute rispetto all’asse di rotazione

• Utilizzare filettature tornite o rettificate per alberi non induriti e filettature rettificate solo su alberi induriti

• Utilizzare ghiere di bloccaggio di precisione

Disallineamenti



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CARATTERISTICHE

• Macchiature irregolari

• Rugosità dei corpi volventi o delle piste di rotolamento

CAUSE

• “Slittamento” sulle piste di rotolamento quando il carico è basso e la lubrificazione carente

• Ristretto arco di carico di corpi volventi: tendenza a frenare uscendo dall’arco di carico ed accelerare in entrata dell’arco di carico

• Rapidi cambiamenti di velocità

Tracce di slittamento



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RIMEDI

• Scegliere cuscinetti con capacità di carico più bassa

• Precaricare i cuscinetti

• Ridurre il gioco del cuscinetto

• Migliorare la lubrificazione

Tracce di slittamento



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CARATTERISTICHE

• Una marcata traccia di usura del corpo volvente sul fondo della pista di rotolamento

CAUSE

• Il funzionamento continuo in queste condizioni causa una rapida usura ed il cedimento per fatica

• Carico eccessivo dei corpi volventi quando gli accoppiamenti per interferenza superano il gioco radiale alle temperature d’esercizio

Accoppiamenti forzati



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RIMEDI

• Ridurre l’interferenza complessiva mediante un migliore accoppiamento dei cuscinetti agli alberi ed ai sopporti

• Verificare le temperature d’esercizio

• Scegliere un cuscinetto con gioco radiale più elevato

Accoppiamenti forzati



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CARATTERISTICHE

• Anello interno parzialmente o completamente fratturato in direzione assiale

• Spigoli rotti leggermente arrotondati indicano che la rottura ha avuto origine durante l’esercizio e che si è verificato il passaggio ciclico sulla cricca (la rottura completa può verificarsi dopo un periodo d’esercizio prolungato)

• Fratture a spigolo vivo indicano un danneggiamento in fase di smontaggio

Cricche assiali



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CAUSE

• Slittamento dei corpi volventi

• Rotazione relativa fra anello interno e albero

• Lubrificazione inadeguata

• Accoppiamento eccessivamente forzato sull’albero

• Albero deformato

• Errore di rotondità

• Strisciamento contro le parti adiacenti

• Elevato stress tangenziale dovuto a fonti di calore esterne

Cricche assiali



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RIMEDI

• Migliorare la lubrificazione con additivi o incrementare la quantità d’olio

• Scegliere un accoppiamento idoneo

• Evitare strisciamenti

• Provvedere a migliori condizioni delle sedi

• Impiegare anelli con trattamenti termici speciali ( anelli cementati = W209)

Cricche assiali



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CARATTERISTICHE

• Deterioramento delle superfici volventi e successivo distaccamento di particelle di materiale dagli anelli o dai corpi volventi (sfaldature)

• Il processo di sfaldamento sarà progressivo in funzione dell’esercizio

• Il progressivo sfaldamento di materiale farà inevitabilmente aumentare le vibrazioni della macchina

Cedimento a fatica



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CAUSE

• Il cuscinetto è rimasto in esercizio oltre la durata teorica

RIMEDI

• Sostituire il cuscinetto e /o impiegare un cuscinetto con una durata teorica superiore

Cedimento a fatica



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CARATTERISTICHE

• Si tratta di improntature sulle piste di rotolamento che incrementano notevolmente vibrazioni e rumorosità

• Improntature profonde possono causare un cedimento prematuro

CAUSE

• Eccessivo carico statico agente• Cuscinetto soggetto a forti urti• Utilizzo del martello per il montaggio• Utilizzo scorretto delle attrezzature di montaggio• Forze di montaggio e smontaggio applicate attraverso i corpi volventi

Improntature di corpi volventi



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RIMEDI

• Selezionare un cuscinetto con adeguate capacità di carico

• Utilizzare attrezzature di montaggio idonee

• Applicare la forza di montaggio sul solo anello forzato

Improntature di corpi volventi



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CARATTERISTICHE

• Alterazione superficiale di corpi volventi e piste

CAUSE

• Polvere, sporcizia o sostanze abrasive dell’ambiente circostante • Insufficiente pulizia durante il montaggio• Particelle di impurità o inquinanti liquidi nei lubrificanti

Impurità



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RIMEDI

• Ambiente di lavoro, utensili, attrezzature e mani pulite riducono i rischi

• Eseguire il montaggio dei cuscinetti lontano da rettificatrici in genere

• Non rimuovere i cuscinetti dal loro imballo originale fino al momento del montaggio

• Per l’utilizzo in ambiente contaminato prevedere adeguate tenute

Impurità



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CARATTERISTICHE

• Colorazione dei corpi volventi ( blu / marrone ) e della traccia di rotolamento

• Eccessiva usura di corpi volventi, anelli e gabbie, che causa surriscaldamento ed il successivo cedimento

Rottura del film lubrificante



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CAUSE

• Insufficiente flusso di lubrificante

• Temperature eccessive

RIMEDI

• Impiego di un lubrificante adatto e nella giusta quantità

• Garantire un accoppiamento adeguato del cuscinetto

• Controllare il precarico per ridurre le temperature del cuscinetto

Rottura del film lubrificante



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SINTOMI

• Macchie rosse / marroni o depositi su corpi volventi, piste o gabbie

• Incremento di vibrazioni seguito da usura

• Incremento del gioco radiale o perdita del precarico

Corrosione



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CAUSE

• Esposizione dei cuscinetti ad agenti corrosivi o all’atmosfera

RIMEDI

• Tenere separato il cuscinetto da agenti corrosivi

• Impiegare cuscinetti a tenuta stagna

• Prendere in considerazione l’impiego di tenute aggiuntive per ambienti particolarmente inquinati

Corrosione



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CARATTERISTICHE

• Segni di colore marrone paralleli all’asse sulla quasi totalità della pista di rotolamento

CAUSE

• Passaggio costante di corrente alternata o continua

• Anche alle basse tensioni

Passaggio di corrente



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RIMEDI

• Prevenire il passaggio di corrente attraverso il cuscinetto mediante opportuna massa a terra o isolamento

• Utilizzare cuscinetti isolati elettricamente

Passaggio di corrente



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CARATTERISTICHE

• Evidenti segni di usura sulla pista di rotolamento dei corpi volventi

• Surriscaldamento

• Zone di fatica diffusa (Sfaldatura)

Carichi eccessivi



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CAUSE

• Carico eccessivo sul cuscinetto

RIMEDI

• Ridurre il carico

• Utilizzare un cuscinetto con una capacità di carico più elevata

Carichi eccessivi



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CARATTERISTICHE

• I bordini di appoggio sono completamente o parzialmente rotti o lacerati

CAUSE

• Carico assiale eccessivamente elevato

• Bordo non sufficientemente supportato

• Carico assiale d’urto

• Danneggiamento durante il montaggio

Rotture del bordino



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RIMEDI

• Assicurare costruttivamente un adeguato appoggio delle parti adiacenti

• Mantenere il carico entro i limiti previsti

• Fare attenzione alle istruzioni ed alle procedure di montaggio

Rotture del bordino



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CARATTERISTICHE

• La creazione di sottili particelle di metallo che si ossidano, lasciando una colorazione marrone

• Usura sulle superfici di accoppiamento che causa rumorosità e problemi di precisione di rotazione

• Possibile rottura per fatica

• La funzione di cuscinetto libero può essere disturbata

Corrosione



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CAUSE

• Micromovimenti tra le parti accoppiate quando gli accoppiamenti sono troppo liberi rispetto alle forze agenti

RIMEDI

• Rispettare le istruzioni di montaggio FAG per un accoppiamento adeguato

Corrosione



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CARATTERISTICHE

• Saldature parziali o estese e graffi profondi sul bordino e sulle superfici forntali dei rulli

• In questa zona anche deterioramento del lubrificante

CAUSE

• Lubrificazione inadeguata in presenza di elevati carichi ed elevate velocità

• Quantità o viscosità d’esercizio del lubrificante troppo basse

Grippaggio



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CAUSE

• Assenza di un film lubrificante idrodinamico tra la superficie del rullo ed il bordino

• Precarico dannoso dovuto a dilatazioni termiche

• Slittamento dei rulli per ususra della pista o ribaltamento dell’anello

• Carico assiale troppo elevato sui cuscinetti a rulli cilindrici

• Precarico assiale troppo elevato per superfici di accoppiamento non ortogonali

Grippaggio



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RIMEDI

• Migliorare la lubrificazione (aumentare la viscosità, additivi EP, aumentare la quantità)

• Garantire il posizionamento corretto dei cuscinetti

Grippaggio



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CARATTERISTICHE

• Una banda di usura scanalata causata dal passaggio della sfera sul bordino esterno della pista di rotolamento.

Inversione del carico



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CAUSE

• I cuscinetti a sfere a contatto obliquo trasmettono esclusivamente carichi assiali in un’unica direzione

• Quando il carico è nella direzione opposta, la zona di contatto ellittico sull’anello esterno è mozzata dallo spallamento basso su quel lato dell’anello esterno

• Si viene a creare una sollecitazione eccessiva ed un incremento di temperatura, seguiti da un aumento delle vibrazioni e dal cedimento prematuro

• RIMEDI

• Eseguire un montaggio adeguato

Inversione del carico



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