Una guida completa ai cuscinetti delle ruote di bicicletta: tipi, dimensioni, materiali e manutenzione
introduzione
I cuscinetti delle ruote sono piccoli cuscinetti a sfere o a rulli di precisione che vengono pressati o sigillati al centro delle ruote della bicicletta. Sono costituiti da una pista di rotolamento interna ed esterna in acciaio temprato con numerose piccole sfere d'acciaio o rulli cilindrici in mezzo. Questo design del cuscinetto riduce l'attrito tra l'anello esterno stazionario e l'anello interno rotante.
Lo scopo principale dei cuscinetti delle ruote è consentire al mozzo e alla ruota collegata di ruotare senza sforzo attorno all'asse fisso. Assorbono i carichi radiali e assiali causati dalle forze di pedalata e frenata.
Rispetto ad una superficie di sfregamento, i cuscinetti producono una resistenza al rotolamento molto bassa. Utilizzando sfere o rulli e piste in acciaio, i cuscinetti rendono la bicicletta più efficiente riducendo al minimo le perdite di rotazione. Inoltre smorzano piccoli urti e vibrazioni, garantendo una guida fluida.
Cos'è un cuscinetto a sfere?
I cuscinetti a sfere sono componenti meccanici progettati in modo tale che gli anelli dei cuscinetti siano separati da elementi volventi sferici. Questi cuscinetti sfruttano il movimento rotatorio delle sfere per supportare carichi assiali e radiali. I componenti principali di un cuscinetto a sfere includono un anello interno (etichettato A a sinistra nella Figura 3), un anello esterno (etichettato A a destra nella Figura 3), sfere (etichettate C in Figura 3) e una gabbia (etichettata B in Figura 3), che impedisce alle sfere di entrare in contatto tra loro. Sono comunemente utilizzati in applicazioni ad alta velocità come motori elettrici e riduttori. Puoi scoprire di più sui cuscinetti a sfere nel nostro articolo sui cuscinetti a sfere in sintesi.
Componenti dei cuscinetti a sfere: anelli interni ed esterni (A), gabbie (B) e sfere (C). Credito da: tameson
Cos'è un cuscinetto a rulli?
I cuscinetti a rulli, noti anche come cuscinetti volventi, funzionano secondo lo stesso principio dei cuscinetti a sfere, supportando in modo efficiente i carichi riducendo al minimo l'attrito. La differenza sta nella loro forma e costruzione. Mentre i cuscinetti a sfere utilizzano sfere sferiche, i cuscinetti a rulli utilizzano rulli cilindrici che possono essere a forma di croce o lineari.
Questi cuscinetti con elementi a rulli possono essere a singola o doppia corona, mentre i cuscinetti a doppia corona sono particolarmente adatti a sopportare carichi radiali. Disponibili in una varietà di forme e dimensioni, la loro versatilità consente loro di trasmettere carichi radiali e assiali con attrito minimo, rendendoli un componente prezioso in una varietà di applicazioni.
I cuscinetti a rulli sono progettati con elementi volventi cilindrici o a forma di botte che forniscono un'area di contatto più ampia con la pista per supportare carichi radiali pesanti.
I cuscinetti a rulli hanno elementi volventi cilindrici a forma di botte. Credito da: tameson
Dimensionamento dei cuscinetti
Se devi sostituire i tuoi cuscinetti a sfere, è importante sapere come dimensionarli correttamente. Per fare ciò è necessario conoscere il diametro della sfera, che può essere misurato con un calibro in pollici per cuscinetti a sfere sciolti. Le dimensioni comuni sono 5/32" per serie sterzo e pedali, 3/16" per mozzi delle ruote anteriori e 1/4" per mozzi delle ruote posteriori e movimenti centrali.
Per i cuscinetti a cartuccia (cuscinetti sigillati), è particolarmente importante conoscere tre dimensioni chiave: il diametro esterno, il diametro interno (alesaggio) e la larghezza. Queste dimensioni, spesso stampate sul cuscinetto stesso, sono fondamentali per trovare il pezzo di ricambio giusto. Se questi segni non sono presenti, per misurare è possibile utilizzare un nonio. Un cuscinetto da 30x42x7mm dovrebbe adattarsi, ad esempio, alle pedivelle SRAM/Truvative in un movimento centrale BB30. Anche contrassegni aggiuntivi come 6806 2RS possono aiutare con il dimensionamento. Se trovi numeri simili, una rapida ricerca online dovrebbe fornire le informazioni necessarie sulle taglie.
Credito da: rs-online
Materiali in stock
La scelta del materiale per i cuscinetti della bicicletta è fondamentale per le loro prestazioni. Materiali diversi possono influire sulla durata dei cuscinetti, sulla facilità di movimento e sulla resistenza alla corrosione. L'utilizzo di materiali di alta qualità come la ceramica o l'acciaio inossidabile può prolungare la durata dei cuscinetti e ridurre l'attrito, con conseguente guida più efficiente. Inoltre, materiali dei cuscinetti adeguati possono prevenire usura e danni, prolungando la durata complessiva del sistema della bicicletta.
Cuscinetti in ceramica
I cuscinetti in ceramica sono diventati molto popolari nel ciclismo grazie alle loro proprietà eccezionali. Sono noti per la loro elevata resistenza, durezza e basso coefficiente di attrito. Queste caratteristiche migliorano la stabilità della velocità, riducono la perdita di energia e aumentano l’efficienza. I cuscinetti in ceramica riducono al minimo le vibrazioni e la risonanza, garantendo un funzionamento più silenzioso e stabile, soprattutto alle alte velocità. Inoltre, la loro resistenza alla corrosione garantisce prestazioni di lunga durata, rendendoli una scelta eccellente per i ciclisti che pedalano in ambienti bagnati o corrosivi.
Cuscinetti in acciaio cromato
Grazie alle loro prestazioni affidabili, i cuscinetti in acciaio cromato sono una scelta popolare per i componenti delle biciclette. Sono robusti e durevoli e possono resistere allo stress e alle forze che si verificano durante il ciclismo. Sebbene abbiano un attrito leggermente superiore rispetto ai cuscinetti in ceramica, i cuscinetti in acciaio forniscono comunque una stabilità della velocità soddisfacente. I ciclisti spesso scelgono i cuscinetti in acciaio a causa del costo, rendendoli una scelta pratica.
Azione ibrida
I cuscinetti ibridi sono un tipo di cuscinetto che utilizza sia materiali in ceramica che in acciaio. Sono dotati di corpi volventi in ceramica e piste di rotolamento in acciaio. Integrando elementi volventi in ceramica, i cuscinetti ibridi offrono una migliore stabilità della velocità rispetto ai cuscinetti in acciaio puro. I componenti in ceramica riducono l'attrito e la generazione di calore, migliorando la stabilità della velocità, mentre le piste in acciaio forniscono la resistenza e la rigidità necessarie per un funzionamento stabile. I cuscinetti ibridi sono particolarmente vantaggiosi nelle applicazioni ad alta velocità che richiedono un equilibrio tra prestazioni e costi.
Manutenzione dei cuscinetti
Prima di rimuovere un cuscinetto per l'ispezione, è importante documentarne le condizioni e scattare foto. Dopo aver controllato il lubrificante rimanente e prelevato un campione per l'esame, è necessario eseguire il processo di pulizia.
Un cuscinetto sporco deve essere pulito utilizzando due metodi di pulizia, ad es. B. con una pulizia grossolana e una pulizia fine.
Si consiglia di posizionare una rete sul fondo del contenitore per la pulizia.La pulizia grossolana prevede l'uso di spazzole per rimuovere grasso e sporco. I cuscinetti devono essere maneggiati con attenzione. Tenere presente che le superfici delle piste potrebbero essere danneggiate da corpi estranei quando i cuscinetti vengono fatti ruotare nell'olio detergente.
Durante la pulizia accurata, i cuscinetti devono essere puliti accuratamente immergendoli lentamente nell'olio detergente.
I cuscinetti vengono normalmente puliti con olio leggero neutro e privo di acqua o cherosene. Se necessario si può utilizzare anche una soluzione alcalina calda. Prima della pulizia è importante filtrare l’olio per assicurarsi che rimanga pulito. Dopo il processo di pulizia, i cuscinetti devono essere lubrificati immediatamente con olio anticorrosione o grasso antiruggine.
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