La differenza fondamentale è che a cuscinetto a sfere a doppia corona contiene due file parallele di sfere all'interno di un unico anello esterno , mentre una singola riga ne contiene uno. Questa differenza strutturale si traduce in capacità di carico, rigidità assiale, requisiti di spazio e idoneità all'applicazione significativamente diversi. Un cuscinetto a doppia fila con lo stesso diametro esterno di una singola fila fornisce circa Da 1,5 a 2 volte la capacità di carico radiale e una rigidità assiale molto maggiore, ma al costo di una maggiore larghezza, peso e velocità operativa massima leggermente ridotta. I cuscinetti a corona singola sono più adatti per applicazioni ad alta velocità e con carico ridotto; cuscinetti a doppia corona per carichi combinati più pesanti dove lo spazio assiale è limitato.
Confronto tecnico affiancato
| Proprietà | Riga singola | Doppia fila |
| Capacità di carico radiale | Linea di base (1×) | 1,5–2 volte più alto |
| Capacità di carico assiale | Moderato (una direzione per rilevamento) | Entrambe le direzioni contemporaneamente |
| Rigidità assiale | Più in basso | Significativamente più alto |
| Larghezza assiale | Stretto | Più largo (tipicamente 1,5–2 × singolo) |
| Velocità massima | Più in alto | Più in basso (typically 10–20% less) |
| Movimentazione del carico momento | Povero | Bene |
| Tolleranza al disallineamento | Limitato (scanalatura profonda: 0,2°) | Più in alto (self-aligning: 2–3°) |
| Peso e costo | Più in basso | Più in alto |
Confronto tecnico di cuscinetti a sfera a corona singola e doppia in base ai principali parametri prestazionali
Differenza strutturale: cosa cambia tra una e due righe
In un cuscinetto a sfere a gola profonda a corona singola, un set di sfere scorre tra una singola scanalatura della pista interna e una singola scanalatura della pista esterna. Il contatto tra ciascuna sfera e la relativa pista è una piccola area ellittica: il carico totale è distribuito su questa singola linea di sfere.
In un cuscinetto a doppia corona, due di questi gruppi di piste sono affiancati all'interno di un anello esterno. L'anello esterno è più largo e l'anello interno presenta due scanalature separate della pista lavorate a una spaziatura precisa. Quando viene applicato un carico assiale, una fila riceve la spinta in una direzione mentre la seconda fila la porta nella direzione opposta: ecco perché i cuscinetti a doppia corona gestiscono carico assiale bidirezionale in una singola unità mentre un cuscinetto a gola profonda a corona singola gestisce il carico assiale in una sola direzione alla volta.
Per i cuscinetti a sfere a contatto obliquo a doppia corona, le due corone sono configurate con geometria spalla a spalla (disposizione a O) o faccia a faccia (disposizione a X). La disposizione schiena contro schiena fornisce una maggiore rigidità contro i carichi di momento (inclinazione), rendendola la configurazione preferita per mandrini di macchine utensili e unità mozzo ruota. La disposizione faccia a faccia è più tollerante nei confronti della deflessione e del disallineamento dell'albero.
Capacità di carico: i numeri dietro la differenza
Per illustrarlo con un esempio concreto: un cuscinetto a sfere a gola profonda a corona singola 6208 (foro di 40 mm, diametro esterno di 80 mm) ha un coefficiente di carico dinamico di base (C) di circa 29 kN . Il cuscinetto a doppia fila equivalente nella stessa busta, una serie 4208, ha un coefficiente di carico dinamico di circa 46 kN — un aumento del 59% della capacità radiale senza aumentare il diametro esterno.
Questo vantaggio in termini di capacità di carico è il motivo per cui vengono richiesti i cuscinetti a doppia corona quando:
- La capacità di carico richiesta supera quanto può fornire la dimensione della fila singola disponibile
- Il foro dell'alloggiamento non può essere aumentato per accogliere un cuscinetto a corona singola più grande
- Sono necessari due cuscinetti a corona singola separati per gestire i carichi assiali, ma lo spazio assiale non è sufficiente per montarli separatamente
Velocità: dove la riga singola ha il vantaggio
La geometria più ampia e il maggior numero di elementi volventi in a cuscinetto a doppia corona generano più calore ad alta velocità, limitando la velocità massima consentita rispetto al cuscinetto equivalente a corona singola. Per un cuscinetto a corona singola 6208, la velocità di riferimento è di circa 12.000 giri/min; per l'equivalente doppia fila 4208, è di circa 9.500 giri al minuto, una riduzione di circa il 20%.
Per applicazioni quali piccoli motori elettrici, mandrini ad alta velocità e strumenti di precisione in cui le velocità operative superano 8.000–10.000 giri/min, i cuscinetti a corona singola rimangono la scelta preferita, spesso accoppiati in una disposizione duplex (due cuscinetti a contatto angolare a corona singola montati uno contro l'altro) quando è richiesta anche la movimentazione combinata del carico.
Quando scegliere la riga singola o la riga doppia
Utilizzare questa guida decisionale per selezionare il tipo di cuscinetto appropriato:
- Scegli riga singola quando: il carico primario è radiale con minima componente assiale; la velocità operativa è elevata (oltre 8.000–10.000 giri/min); lo spazio assiale è abbondante; peso e costi devono essere ridotti al minimo; oppure l'applicazione utilizza il montaggio duplex di due cuscinetti a contatto angolare a una corona
- Scegli la doppia fila quando: i carichi assiali combinati radiali e bidirezionali devono essere movimentati da un'unica unità; sono presenti momenti di carico dovuti alla sporgenza dell'albero o al carico eccentrico; due cuscinetti a corona singola separati non possono essere inseriti nello spazio assiale disponibile; o il disallineamento dell'albero deve essere compensato (doppia fila autoallineante)
