Una delle caratteristiche distintive di cuscinetti orientabili a rulli è la disposizione di due file di corpi volventi (tipicamente rulli cilindrici o a forma di botte) che corrono paralleli all'albero. Questo design consente al cuscinetto di gestire contemporaneamente carichi radiali e assiali in due direzioni. Distribuendo il carico su due file di rulli, i cuscinetti orientabili a rulli possono sopportare carichi molto più elevati rispetto ai cuscinetti a corona singola, rendendoli ideali per applicazioni che coinvolgono macchinari o apparecchiature pesanti sottoposti a sollecitazioni significative.
La pista esterna sferica del cuscinetto è un'altra caratteristica progettuale chiave che influisce in modo significativo sulla sua capacità di carico. L'anello esterno è progettato con una forma concava (sferica), che consente al cuscinetto di adattarsi ai disallineamenti assiali. Questo design consente ai rulli di mantenere un contatto costante con la pista, anche quando l'albero è leggermente disallineato. La forma sferica aiuta a distribuire il carico applicato in modo più uniforme sui rulli, riducendo il rischio di sollecitazioni e usura localizzate. Ciò si traduce in una maggiore capacità di supportare carichi radiali e riduce la probabilità di cedimento dei cuscinetti a causa di disallineamento o carico obliquo.
Nei cuscinetti orientabili a rulli, i rulli sono generalmente disposti ad angolo rispetto all'asse del cuscinetto, il che aiuta a sostenere i carichi assiali. Questo design del contatto angolare consente ai rulli di sopportare in modo più efficace sia i carichi radiali (che agiscono perpendicolarmente all'albero) che i carichi assiali (che agiscono lungo l'asse dell'albero). L’orientamento dei rulli massimizza inoltre l’area di contatto superficiale con la pista interna, migliorando la distribuzione del carico e contribuendo a una maggiore capacità di carico complessiva del cuscinetto. La capacità di gestire carichi combinati (sia radiali che assiali) senza deformazioni o danni significativi è uno dei motivi per cui i cuscinetti orientabili a rulli eccellono nelle applicazioni per carichi pesanti.
La geometria interna dei cuscinetti orientabili a rulli garantisce che i rulli formino ampie aree di contatto sia con le piste interne che esterne. Questa ampia superficie di contatto aiuta a distribuire uniformemente il carico su più punti, riducendo la pressione su qualsiasi punto del cuscinetto. Questa distribuzione del carico migliora la capacità di carico del cuscinetto e riduce la probabilità di usura o danni alle piste e ai rulli, anche in condizioni di carico elevato.
I cuscinetti orientabili a rulli sono progettati per autoallinearsi, una caratteristica cruciale per le applicazioni pesanti in cui può verificarsi un disallineamento dell'albero a causa di dilatazione termica, deflessione o imprecisioni di montaggio. Il design autoallineante aiuta a mantenere un contatto uniforme dei rulli con le piste, anche quando l'albero non è perfettamente allineato. Ciò riduce la possibilità di una distribuzione non uniforme del carico, prevenendo sollecitazioni localizzate e aumentando la capacità del cuscinetto di supportare carichi più elevati senza guasti. La maggiore flessibilità nel tollerare il disallineamento pur supportando carichi radiali e assiali significativi è uno dei motivi per cui i cuscinetti orientabili a rulli sono comunemente utilizzati in condizioni difficili.
Il design dei rulli stessi, come diametro, lunghezza e forma, gioca un ruolo significativo nel migliorare la capacità di carico. Nei cuscinetti orientabili a rulli, i rulli sono generalmente più grandi e hanno una forma a botte o conica, che aiuta a massimizzare l'area di contatto di carico. Questa geometria ottimizzata garantisce che il carico sia distribuito in modo più uniforme tra i rulli, riducendo il rischio di carico puntuale, usura prematura e guasti precoci. L'area di contatto più ampia e la geometria ottimizzata dei rulli aumentano la capacità di carico complessiva del cuscinetto.
Anche la geometria interna dei cuscinetti orientabili a rulli contribuisce alla loro rigidità, che ne migliora ulteriormente la capacità di carico. I cuscinetti più rigidi sono in grado di resistere meglio alla deformazione sotto carichi pesanti, garantendo che il carico sia costantemente supportato senza compromettere le prestazioni o la durata del cuscinetto. La capacità di mantenere la rigidità in condizioni di carico elevato consente ai cuscinetti orientabili a rulli di gestire in modo efficiente sia le forze radiali che assiali, rendendoli adatti a macchinari e attrezzature per carichi pesanti.
