Cuscinetti lisci leggeri e senza manutenzione nel sistema di sterzo del prototipo di auto da corsa

Nella competizione Formula SAE, a cui prendono parte università di tutto il mondo, vengono costruite soluzioni tecniche di gara per competere tra loro. Formula Seven, una piccola azienda composta da ex membri di un team in gara, commercializza le soluzioni tecniche più efficaci e di successo presentate in questa competizione.
Una delle soluzioni tecniche emerse dalla competizione è stata un sistema di sterzo con pignone elicoidale e cremagliera per un prototipo di auto da corsa monoposto. Come parte della Formula SAE, c'erano diversi requisiti che dovevano essere soddisfatti durante la creazione del componente. In primo luogo, l'intero sistema di sterzo doveva essere particolarmente leggero per mantenere il peso complessivo dell'auto da corsa il più basso possibile e consentire quindi al veicolo di essere più dinamico. I materiali dovevano essere particolarmente affidabili, ovvero dovevano consentire all'auto da corsa di guidare in modo sicuro e corretto a lungo termine, pur essendo allo stesso tempo esposta alle elevate sollecitazioni delle corse. È particolarmente importante che siano richiesti il minor lavoro di manutenzione possibile. E infine, doveva essere trovata una soluzione economica, motivo per cui il concetto si è concentrato sull'uso di componenti standard.

Le specifiche del meccanismo di sterzo per l'auto da corsa sono soddisfatte dai cuscinetti iglidur® in vari punti. Sono utilizzati, ad esempio, per il corretto allineamento della cremagliera e consentono lo scorrimento assiale con una rotazione inferiore.
Particolare attenzione è stata prestata al dimensionamento della sede e alla lavorazione dell'albero, poiché deve essere garantito un attrito di bloccaggio sufficiente per evitare la rottura della sede. Le boccole dovevano essere attentamente calibrate e trattate superficialmente per evitare l'attrito di scorrimento e prevenire il grippaggio. La coppia gialla più esterna (Fig. 1) deve assorbire le forze fuori asse trasmesse dalle forcelle collegate alle aste dello sterzo, mentre la coppia blu più interna deve resistere alla pressione di spinta generata tra la cremagliera e il pignone. La Figura 2 mostra altre due boccole in cui è alloggiato il pignone: in questo caso vengono utilizzate boccole flangiate (qui colorate in magenta), che consentono la rotazione del pignone. Utili sono anche le rondelle, qui colorate di verde, che servono come distanziali per evitare l'usura delle due boccole color magenta, che altrimenti entrerebbero in contatto con gli spigoli vivi dei denti.