Sommario
La presente tesi è il risultato di uno studio svolto presso lo stabilimento SKF di Massa, tramite il quale si vuole iniziare un’indagine teorico-sperimentale sui cuscinetti volventi SKF tipo Y con collare di bloccaggio eccentrico. Questo prodotto presenta dei problemi intrinseci legati alla scarsa conoscenza del comportamento meccanico in fase di esercizio, infatti l’accoppiamento con gioco tra albero e foro fa sì che la teoria classica sulla durata in esercizio del cuscinetto non sia affidabile in questa configurazione. L’incremento delle velocità di rotazione dei macchinari e la maggior severità delle condizioni di carico apparse nell’ultimo decennio, hanno causato un notevole incremento del numero di cedimenti prematuri lamentati dai clienti che fanno uso di questo prodotto. Queste problematiche hanno portato SKF a pianificare un progetto di ricerca e sviluppo con l’obiettivo di studiare la resistenza meccanica di questa tipologia di cuscinetti, e capire quali fattori hanno la maggior influenza sulla durata in esercizio.
Lo studio di seguito descritto è focalizzato a comprendere l’influenza sulla resistenza meccanica del cuscinetto YET 206, dei seguenti fattori: il gioco tra albero e foro ed il tipo di trattamento termico a cui viene sottoposto l’anello interno. Il lavoro svolto durante questa tesi è composto da una parte sperimentale ed una teorica. Il primo passo è stato l’analisi e l’ottimizzazione di un banco prova per cuscinetti, tramite il quale è stata effettuata una prova sperimentale comparativa su cuscinetti sottoposti a due diverse tipologie di trattamento termico dell’anello interno. In parallelo, sono stati sviluppati dei modelli FEM con lo scopo di capire il comportamento meccanico di questi cuscinetti al variare del gioco tra albero e foro.
Abstract
This thesis is the result of a study made at the SKF factory in Massa, in order to begin an analysis on the SKF Y bearings with eccentric locking collar. This product shows some problems related to the lack of knowledge about the mechanical behaviour under load, as a matter of fact the coupling with clearance between the shaft and the bore makes the standard rating life theory not reliable in this configuration. The increase of the rotational speed of machines and more heavy loading conditions appeared in the last ten years, caused an increment of complaints about early failures of this product. These problems lead SKF to plan a research and development project with the purpose of study the mechanical strength of this kind of bearings and understand which parameters have the most important effect on the rating life.
The following study is focused on understanding the influence on the mechanical strength of the bearing YET 206, of these parameters: the clearance between the shaft and the bore and the different heat treatment of the inner ring, . The work done during this thesis is composed by an experimental and a theoretical part. The first step was the analysis and optimization of a testing machine, used to make a comparison test between bearings with two different heat treatment of the inner ring. At the same time, some FEM simulations have been made in order to understand the mechanical behaviour of these bearings with different clearance between the shaft and the bore.
