Часто основным фактором, влияющим на выбор типа подшипника, является пространство, доступное в конструкции устройства. Когда пространство ограничено в поперечном направлении, можно использовать подшипники скольжения или комбинированные подшипники
При выборе подшипника существует несколько особенностей, которые отличают подшипники скольжения от подшипников качения. Во-первых, они отличаются геометрией.

Общепринято, что подшипники скольжения имеют большую ширину по сравнению с их диаметром. Обычно отношение их длины к диаметру находится в пределах 1÷2. Подшипники качения, напротив, уже, а их диаметр больше. Подшипники скольжения необходимо постоянно интенсивно смазывать различными типами масел, а подшипники качения впервые смазываются производителем или при сборке устройства. Их можно смазывать, например, пластичными смазками или масляными туманами, благодаря чему они более удобны в использовании, поскольку не вызывают проблем со смазкой. Еще одним фактором, определяющим выбор подшипника, являются рабочие характеристики — подшипники скольжения должны работать на высоких скоростях. Они не используются при частоте вращения холостого хода ниже примерно 100 об/мин. С другой стороны, подшипники качения могут использоваться в любом диапазоне скоростей. Это связано с разницей в величине силы, которую необходимо приложить для преодоления сопротивления движению. С некоторым приближением можно предположить, что переход из состояния покоя в движение в подшипнике качения происходит без увеличения силы сопротивления движению, поэтому трение качения не зависит от скорости движения. В подшипниках скольжения ситуация иная — переход из состояния покоя в движение требует приложения силы для преодоления сопротивления движению. По этой причине в устройствах, где несущий элемент вращается медленно, следует использовать подшипники качения (это позволяет избежать явления проскальзывания). В подшипниках скольжения ситуация иная — переход из состояния покоя в движение требует приложения силы для преодоления сопротивления движению. По этой причине в устройствах, где несущий элемент вращается медленно, следует использовать подшипники качения (это позволяет избежать явления проскальзывания). В подшипниках скольжения ситуация иная — переход из состояния покоя в движение требует приложения силы для преодоления сопротивления движению. По этой причине в устройствах, где несущий элемент вращается медленно, следует использовать подшипники качения (это позволяет избежать явления проскальзывания).

Подшипники скольжения выполнены более точно, поэтому можно добиться большей точности подшипников, кроме того, они бесшумны и не создают шума. Подшипники качения, в зависимости от посадки тел качения и точности изготовления, могут создавать небольшой шум. Поэтому в электронных устройствах, таких как проигрыватель компакт-дисков, успешно применяются подшипники скольжения.

Игольчатые роликовые подшипники имеют характер подшипников качения, а их геометрические размеры соответствуют подшипникам скольжения. Их размеры могут быть небольшими, и из-за недостатка места чаще всего применяются подшипники без внутреннего кольца, где тело качения в виде иглы катится непосредственно по шейке вала. Игольчатые роликовые подшипники применяют для несущих элементов машин и устройств в тех случаях, когда имеется небольшое место для подшипника и требуется относительно большая грузоподъемность.

Особенности игольчатых подшипников.

Основная характеристика игольчатых роликоподшипников заключается в том, что они имеют цилиндрические ролики с малым отношением диаметра к длине, называемые игольчатыми роликами. Благодаря небольшому поперечному сечению они лучше всего подходят для применений с ограниченным пространством поперечного сечения. Еще одна особенность игольчатых роликоподшипников заключается в том, что они используются только для передачи боковых усилий, обеспечивая при этом высокую грузоподъемность, и совсем не передают продольные усилия. Однако, когда конструкция требует передачи как боковых, так и продольных сил, решением станет набор подшипников, так называемых подшипников. комбинированный подшипник, в котором игольчатый и шариковый подшипник объединены.

Есть ли вообще смысл использовать игольчатый подшипник? Ну и следует помнить, что несомненным преимуществом игольчатых роликоподшипников является способность передавать большие нагрузки за счет большой площади контакта (линии) тел качения (в случае шарикоподшипников контакт точечный). В чем разница между игольчатым подшипником и роликовым подшипником? Называем ли мы игольчатый или роликовый подшипник, определяет размер иглы. Диаметр иглы не превышает ø = 6 мм и при этом длина иглы больше трех диаметров. Иглы должным образом закруглены на концах, чтобы предотвратить их заклинивание между плоскостями, между которыми они расположены. При использовании игольчатого роликоподшипника без внутренней обоймы тело качения движется непосредственно по шейке вала. Такая ситуация может возникнуть когда можно закалить и отшлифовать вал, чтобы получить дорожку качения с соответствующими свойствами. Шейка требует соответствующей подготовки, так как становится частью подшипника — она ​​должна, например, получить параметры, характеризующие подшипниковую сталь ŁH15, путем термической обработки (шейка должна соответствовать требованиям по твердости, конструктивным особенностям и иметь соответствующую шероховатость).

Однако следует иметь в виду, что по сравнению с шарикоподшипниками подшипники без внутреннего кольца имеют меньшую жесткость. После установки подшипника в другой элемент, например, в корпус, его жесткость увеличивается. Диаметр вала также можно увеличить, повысив его жесткость и прочность. Более высокая точность подшипниковых узлов может быть достигнута при достаточно точной обработке вала.

Долговечность игольчатых подшипников

В конструкции машины указан срок службы подшипника (обычно в часах или миллионах оборотов). Конструктор, используя алгоритм, предусмотренный производителем для данного типа подшипника, может с определенной вероятностью оценить нижний предел ресурса подшипника. На практике, однако, часто можно встретить безотказные подшипники, которые работают, например, в два раза дольше, чем это следует из расчетного срока службы. Это связано, в том числе, с несоответствием термической обработки материалов и допусками посадки. Соотношение между номинальным ресурсом, грузоподъемностью и нагрузкой для отдельного подшипника определяется уравнением:

где L — номинальный ресурс подшипника, выраженный в часах работы, n — частота вращения, об/мин, C — рабочая нагрузка подшипника, указанная производителем, выраженная в Н, P — эквивалентная (эквивалентная) нагрузка, выраженная в Н, q — показатель степени , для игольчатых подшипников его значение равно 10/3.

Значение динамической нагрузки в каталоге является эталонным значением и начальным значением для расчетов конструкций. Подшипник, нагруженный значением динамической нагрузки, указанным в каталоге, не прослужит долго. Проектировщик должен начать с предполагаемого срока службы подшипника (время работы) и, используя доступные формулы или программы расчета, принимая во внимание условия эксплуатации данного приложения (скорости, время работы, нагрузки, коэффициенты безопасности, тип устройства и т. д.), выбрать подшипник, соответствующий предполагаемым параметрам. Вероятность того, что выбранный таким образом подшипник выйдет из строя преждевременно, очень мала, хотя это может случиться. Следует использовать подшипники известных производителей и соблюдать правила правильной установки, смазки и эксплуатации подшипников.

Смазка

Закрытые игольчатые роликоподшипники, как тонкостенные, так и с механически обработанными кольцами, предварительно смазываются. Для смазывания используется смазка на основе минерального масла в литиевом комплексном мыльном загустителе класса консистенции NLGI от 2 до 3. Рабочие температуры смазываемых подшипников с уплотнениями ограничены материалом уплотнения от -20 до +100°C. Заводская смазка подшипников – очень хорошее решение, облегчающее монтаж и эксплуатацию подшипников. Таким образом также важно обеспечить защиту подшипника от коррозии при хранении. Интересным и пока малоизвестным решением является игольчатый подшипник, внутреннее пространство которого заполнено полимерным материалом, пропитанным смазочным маслом.

Полимерный пластик имеет структуру с миллионами микропор, которые удерживают масло в материале за счет поверхностного натяжения. В среднем масло составляет 70% веса материала. В результате запас смазки в подшипнике намного больше, чем в случае традиционной смазки. Кроме того, подшипник, заполненный полимером, непроницаем для грязи и воды, что обеспечивает гораздо более длительный срок службы и отсутствие необходимости в дополнительной смазке. SKF (Solid-Oil) и IKO (Capilube) используют это решение в своих игольчатых подшипниках. Поставщиком этих подшипников является FIN Brammer Group.

Заявление

Чаще всего игольчатые подшипники можно встретить в автомобилях. В большинстве автомобилей таким подшипником является ротор генератора, а также карданный шарнир. Вильчатые части шарниров соединены посредством крестовин, установленных на игольчатых (или роликовых) подшипниках. В старых автомобилях эти подшипники использовались в конструкции подвески — движения коромысла были основаны на игольчатых подшипниках. В 1960-х годах в автомобилях стали применять необслуживаемую конструкцию шасси, что позволило исключить этот тип элементов, заменив их сайлентблоками. С увеличением размеров подшипника увеличивается риск увеличения зазоров, поэтому игольчатые роликоподшипники не используются для специальных решений, например, в больших машинах, но могут успешно применяться в ручных устройствах или измерительных приборах. Недостатком этого подшипника, используемого в генераторе, является необходимость замены подшипника с шейкой, которая также подвержена износу — ее поверхность вырабатывается. Однако несомненным достоинством этих подшипников является способность передавать большие нагрузки по отношению к их малым габаритам при высокой частоте вращения — при 3000 об/мин. оборотов двигателя, генератор имеет около 12 000 об/мин. об/мин Игольчатые подшипники нашли очень широкое применение во многих промышленных и коммунальных устройствах. Применяются для подшипников валов полиграфических и вязальных машин, компрессоров, в сталелитейной промышленности для подшипников валков машин непрерывного литья заготовок, на железных дорогах в тормозных механизмах, в шарнирах приводных валов. Они широко используются в конструкции электрических, пневматических и огневых инструментов.

Растущей популярности игольчатых роликоподшипников способствуют два фактора:

желание строить еще более компактные и легкие машины, и игольчатые подшипники предоставляют эту возможность. Такие решения экономят материалы и энергию. Динамично развивающийся рынок электроинструмента чаще всего использует игольчатые подшипники.
Все более высокое качество, долговечность и грузоподъемность игольчатых роликоподшипников означает, что они используются там, где не так давно такое применение было невозможно.
В том числе в автомобилестроении, где игольчатые подшипники используются для подшипников шатунов не только в двухтактных, но и в маломощных четырехтактных двигателях, применяемых в садовых инструментах, бензопилах и т. д. Такие подшипники используются также используется в подшипниках систем синхронизации.

Ассортимент на рынке

Практически каждый производитель подшипников предлагает различные типы игольчатых роликоподшипников: с внутренним кольцом и без него, с тонкостенными кольцами, однорядные и двухрядные, а также комбинированные игольчатые и шариковые подшипники. Игольчатые роликоподшипники с фланцами более популярны, чем без фланцев. Наружное кольцо вместе с узлом иглы образуют неразъемную часть. Наружные кольца имеют два фланца или фланца, которые входят в канавки на наружном кольце. Подшипники с наружным диаметром более 20 мм имеют канавку и смазочное отверстие на наружном кольце. Сборку может облегчить использование подшипников без бортов на наружном кольце, но в этом случае правильное расположение узла игольчатых роликов в продольном направлении должно обеспечиваться другими конструктивными элементами.

Игольчатые роликоподшипники с внутренним кольцом являются разъемными подшипниками, поэтому оба кольца могут быть установлены независимо друг от друга. Игольчатые роликоподшипники с тонкостенным наружным кольцом имеют кольцо, штампованное из листовой стали. Эти подшипники являются решением в ситуациях, когда требуется небольшое поперечное сечение подшипника в дополнение к высокой грузоподъемности. Чаще всего используются подшипники без внутреннего кольца. Внутренние кольца используются только тогда, когда шейка не может быть должным образом подготовлена.

Информацию о несоосности можно найти в материалах каталога SKF — Упорные игольчатые роликоподшипники не допускают углового смещения между валом и корпусом, а также несоосности между валом и посадочными поверхностями в корпусе. Надлежащим образом скорректированный контакт иглы с дорожкой качения сводит к минимуму краевые напряжения, вызывающие повреждения. Игольчатые роликовые подшипники в основном поставляются со стальными сепараторами. Клетки обычно изготавливают из листовой стали методом штамповки.

Подшипники SKF с суффиксом TN имеют сепаратор из полиамида 66 и могут работать при температурах до 120°C. Поскольку радиальная высота соответствует только диаметру игл, узлы допускают наименьшее расположение подшипников в радиальном направлении и очень просты в сборке. Узлы игольчатых роликов можно использовать, если дорожки качения на валу и корпусе закалены и отшлифованы. Когда дорожки качения выполнены точно, достигается высокая точность радиального биения подшипников. Как выбор иглы, так и допуски вала и корпуса влияют на величину радиального зазора подшипника.

SKF не указывает заранее установленные допуски для игольчатых роликоподшипников с наружным кольцом, поскольку наружное кольцо, штампованное из листового металла, обычно имеет слегка овальную форму. Требуемый допуск достигается при запрессовке подшипника в корпус, обеспечивающий необходимую форму и точность размеров. Допуск ширины для подшипников SKF составляет 0÷0,2 мм. Рекомендуемые допуски для цилиндрических роликоподшипников относятся к игольчатым роликоподшипникам с внутренним кольцом. Для игольчатых роликоподшипников без внутреннего кольца правильный зазор можно получить, выбрав правильный допуск для дорожки качения вала.

По специальному заказу производители, помимо игольчатых роликоподшипников, включенных в каталоги, могут предоставить подшипники других типов, более высоких классов точности, с большим или меньшим зазором, чем нормальный, и с нестандартными размерами.

Новые технологии

Schaeffler Polska представила на рынке подшипники X-life. Это относится к продуктам премиум-класса марок INA и FAG и открывает перед инженерами-разработчиками совершенно новые перспективы проектирования. Современные технологии производства позволили получить более качественную и ровную поверхность по всей площади контакта тел качения и дорожек качения. Благодаря этому поверхностное давление на тела качения и поверхности дорожек качения снижается при равных нагрузках. Это означает: снижение трения и температуры в подшипнике, снижение расхода смазочных материалов, увеличение динамической грузоподъемности, увеличение номинального срока службы. Таким образом, при одинаковых условиях эксплуатации срок службы подшипников X-life значительно больше. А с другой стороны, при имеющемся сроке службы они могут быть более сильно нагружены. Подшипники X-life благодаря своим оптимизированным свойствам позволяют, например, уменьшить размеры подшипникового узла. Экономичность подшипникового узла повышается за счет лучшего соотношения цена-качество.

Для производства игольчатых подшипников используются подшипниковые легированные стали по ISO683-17. Для производства тонкостенных игольчатых роликоподшипников Schaeffler Group использует сталь в виде полос по стандартам EN10139, SAEJ403, которые обеспечивают очень хорошие пластические свойства при глубокой вытяжке и затем позволяют добиться высокой твердости поверхности дорожек качения..

При выборе подшипника существует несколько особенностей, которые отличают подшипники скольжения от подшипников качения. Во-первых, они отличаются геометрией.

Общепринято, что подшипники скольжения имеют большую ширину по сравнению с их диаметром. Обычно отношение их длины к диаметру находится в пределах 1÷2. Подшипники качения, напротив, уже, а их диаметр больше. Подшипники скольжения необходимо постоянно интенсивно смазывать различными типами масел, а подшипники качения впервые смазываются производителем или при сборке устройства. Их можно смазывать, например, пластичными смазками или масляными туманами, благодаря чему они более удобны в использовании, поскольку не вызывают проблем со смазкой. Еще одним фактором, определяющим выбор подшипника, являются рабочие характеристики — подшипники скольжения должны работать на высоких скоростях. Они не используются при частоте вращения холостого хода ниже примерно 100 об/мин. С другой стороны, подшипники качения могут использоваться в любом диапазоне скоростей. Это связано с разницей в величине силы, которую необходимо приложить для преодоления сопротивления движению. С некоторым приближением можно предположить, что переход из состояния покоя в движение в подшипнике качения происходит без увеличения силы сопротивления движению, поэтому трение качения не зависит от скорости движения. В подшипниках скольжения ситуация иная — переход из состояния покоя в движение требует приложения силы для преодоления сопротивления движению. По этой причине в устройствах, где несущий элемент вращается медленно, следует использовать подшипники качения (это позволяет избежать явления проскальзывания). В подшипниках скольжения ситуация иная — переход из состояния покоя в движение требует приложения силы для преодоления сопротивления движению. По этой причине в устройствах, где несущий элемент вращается медленно, следует использовать подшипники качения (это позволяет избежать явления проскальзывания). В подшипниках скольжения ситуация иная — переход из состояния покоя в движение требует приложения силы для преодоления сопротивления движению. По этой причине в устройствах, где несущий элемент вращается медленно, следует использовать подшипники качения (это позволяет избежать явления проскальзывания).

Подшипники скольжения выполнены более точно, поэтому можно добиться большей точности подшипников, кроме того, они бесшумны и не создают шума. Подшипники качения, в зависимости от посадки тел качения и точности изготовления, могут создавать небольшой шум. Поэтому в электронных устройствах, таких как проигрыватель компакт-дисков, успешно применяются подшипники скольжения.

Игольчатые роликовые подшипники имеют характер подшипников качения, а их геометрические размеры соответствуют подшипникам скольжения. Их размеры могут быть небольшими, и из-за недостатка места чаще всего применяются подшипники без внутреннего кольца, где тело качения в виде иглы катится непосредственно по шейке вала. Игольчатые роликовые подшипники применяют для несущих элементов машин и устройств в тех случаях, когда имеется небольшое место для подшипника и требуется относительно большая грузоподъемность.

Особенности игольчатых подшипников.

Основная характеристика игольчатых роликоподшипников заключается в том, что они имеют цилиндрические ролики с малым отношением диаметра к длине, называемые игольчатыми роликами. Благодаря небольшому поперечному сечению они лучше всего подходят для применений с ограниченным пространством поперечного сечения. Еще одна особенность игольчатых роликоподшипников заключается в том, что они используются только для передачи боковых усилий, обеспечивая при этом высокую грузоподъемность, и совсем не передают продольные усилия. Однако, когда конструкция требует передачи как боковых, так и продольных сил, решением станет набор подшипников, так называемых подшипников. комбинированный подшипник, в котором игольчатый и шариковый подшипник объединены.

Есть ли вообще смысл использовать игольчатый подшипник? Ну и следует помнить, что несомненным преимуществом игольчатых роликоподшипников является способность передавать большие нагрузки за счет большой площади контакта (линии) тел качения (в случае шарикоподшипников контакт точечный). В чем разница между игольчатым подшипником и роликовым подшипником? Называем ли мы игольчатый или роликовый подшипник, определяет размер иглы. Диаметр иглы не превышает ø = 6 мм и при этом длина иглы больше трех диаметров. Иглы должным образом закруглены на концах, чтобы предотвратить их заклинивание между плоскостями, между которыми они расположены. При использовании игольчатого роликоподшипника без внутренней обоймы тело качения движется непосредственно по шейке вала. Такая ситуация может возникнуть когда можно закалить и отшлифовать вал, чтобы получить дорожку качения с соответствующими свойствами. Шейка требует соответствующей подготовки, так как становится частью подшипника — она ​​должна, например, получить параметры, характеризующие подшипниковую сталь ŁH15, путем термической обработки (шейка должна соответствовать требованиям по твердости, конструктивным особенностям и иметь соответствующую шероховатость).

Однако следует иметь в виду, что по сравнению с шарикоподшипниками подшипники без внутреннего кольца имеют меньшую жесткость. После установки подшипника в другой элемент, например, в корпус, его жесткость увеличивается. Диаметр вала также можно увеличить, повысив его жесткость и прочность. Более высокая точность подшипниковых узлов может быть достигнута при достаточно точной обработке вала.

Долговечность игольчатых подшипников

В конструкции машины указан срок службы подшипника (обычно в часах или миллионах оборотов). Конструктор, используя алгоритм, предусмотренный производителем для данного типа подшипника, может с определенной вероятностью оценить нижний предел ресурса подшипника. На практике, однако, часто можно встретить безотказные подшипники, которые работают, например, в два раза дольше, чем это следует из расчетного срока службы. Это связано, в том числе, с несоответствием термической обработки материалов и допусками посадки. Соотношение между номинальным ресурсом, грузоподъемностью и нагрузкой для отдельного подшипника определяется уравнением:

где L — номинальный ресурс подшипника, выраженный в часах работы, n — частота вращения, об/мин, C — рабочая нагрузка подшипника, указанная производителем, выраженная в Н, P — эквивалентная (эквивалентная) нагрузка, выраженная в Н, q — показатель степени , для игольчатых подшипников его значение равно 10/3.

Значение динамической нагрузки в каталоге является эталонным значением и начальным значением для расчетов конструкций. Подшипник, нагруженный значением динамической нагрузки, указанным в каталоге, не прослужит долго. Проектировщик должен начать с предполагаемого срока службы подшипника (время работы) и, используя доступные формулы или программы расчета, принимая во внимание условия эксплуатации данного приложения (скорости, время работы, нагрузки, коэффициенты безопасности, тип устройства и т. д.), выбрать подшипник, соответствующий предполагаемым параметрам. Вероятность того, что выбранный таким образом подшипник выйдет из строя преждевременно, очень мала, хотя это может случиться. Следует использовать подшипники известных производителей и соблюдать правила правильной установки, смазки и эксплуатации подшипников.

Смазка

Закрытые игольчатые роликоподшипники, как тонкостенные, так и с механически обработанными кольцами, предварительно смазываются. Для смазывания используется смазка на основе минерального масла в литиевом комплексном мыльном загустителе класса консистенции NLGI от 2 до 3. Рабочие температуры смазываемых подшипников с уплотнениями ограничены материалом уплотнения от -20 до +100°C. Заводская смазка подшипников – очень хорошее решение, облегчающее монтаж и эксплуатацию подшипников. Таким образом также важно обеспечить защиту подшипника от коррозии при хранении. Интересным и пока малоизвестным решением является игольчатый подшипник, внутреннее пространство которого заполнено полимерным материалом, пропитанным смазочным маслом.

Полимерный пластик имеет структуру с миллионами микропор, которые удерживают масло в материале за счет поверхностного натяжения. В среднем масло составляет 70% веса материала. В результате запас смазки в подшипнике намного больше, чем в случае традиционной смазки. Кроме того, подшипник, заполненный полимером, непроницаем для грязи и воды, что обеспечивает гораздо более длительный срок службы и отсутствие необходимости в дополнительной смазке. SKF (Solid-Oil) и IKO (Capilube) используют это решение в своих игольчатых подшипниках. Поставщиком этих подшипников является FIN Brammer Group.

Заявление

Чаще всего игольчатые подшипники можно встретить в автомобилях. В большинстве автомобилей таким подшипником является ротор генератора, а также карданный шарнир. Вильчатые части шарниров соединены посредством крестовин, установленных на игольчатых (или роликовых) подшипниках. В старых автомобилях эти подшипники использовались в конструкции подвески — движения коромысла были основаны на игольчатых подшипниках. В 1960-х годах в автомобилях стали применять необслуживаемую конструкцию шасси, что позволило исключить этот тип элементов, заменив их сайлентблоками. С увеличением размеров подшипника увеличивается риск увеличения зазоров, поэтому игольчатые роликоподшипники не используются для специальных решений, например, в больших машинах, но могут успешно применяться в ручных устройствах или измерительных приборах. Недостатком этого подшипника, используемого в генераторе, является необходимость замены подшипника с шейкой, которая также подвержена износу — ее поверхность вырабатывается. Однако несомненным достоинством этих подшипников является способность передавать большие нагрузки по отношению к их малым габаритам при высокой частоте вращения — при 3000 об/мин. оборотов двигателя, генератор имеет около 12 000 об/мин. об/мин Игольчатые подшипники нашли очень широкое применение во многих промышленных и коммунальных устройствах. Применяются для подшипников валов полиграфических и вязальных машин, компрессоров, в сталелитейной промышленности для подшипников валков машин непрерывного литья заготовок, на железных дорогах в тормозных механизмах, в шарнирах приводных валов. Они широко используются в конструкции электрических, пневматических и огневых инструментов.

Растущей популярности игольчатых роликоподшипников способствуют два фактора:

желание строить еще более компактные и легкие машины, и игольчатые подшипники предоставляют эту возможность. Такие решения экономят материалы и энергию. Динамично развивающийся рынок электроинструмента чаще всего использует игольчатые подшипники.
Все более высокое качество, долговечность и грузоподъемность игольчатых роликоподшипников означает, что они используются там, где не так давно такое применение было невозможно.
В том числе в автомобилестроении, где игольчатые подшипники используются для подшипников шатунов не только в двухтактных, но и в маломощных четырехтактных двигателях, применяемых в садовых инструментах, бензопилах и т. д. Такие подшипники используются также используется в подшипниках систем синхронизации.

Ассортимент на рынке

Практически каждый производитель подшипников предлагает различные типы игольчатых роликоподшипников: с внутренним кольцом и без него, с тонкостенными кольцами, однорядные и двухрядные, а также комбинированные игольчатые и шариковые подшипники. Игольчатые роликоподшипники с фланцами более популярны, чем без фланцев. Наружное кольцо вместе с узлом иглы образуют неразъемную часть. Наружные кольца имеют два фланца или фланца, которые входят в канавки на наружном кольце. Подшипники с наружным диаметром более 20 мм имеют канавку и смазочное отверстие на наружном кольце. Сборку может облегчить использование подшипников без бортов на наружном кольце, но в этом случае правильное расположение узла игольчатых роликов в продольном направлении должно обеспечиваться другими конструктивными элементами.

Игольчатые роликоподшипники с внутренним кольцом являются разъемными подшипниками, поэтому оба кольца могут быть установлены независимо друг от друга. Игольчатые роликоподшипники с тонкостенным наружным кольцом имеют кольцо, штампованное из листовой стали. Эти подшипники являются решением в ситуациях, когда требуется небольшое поперечное сечение подшипника в дополнение к высокой грузоподъемности. Чаще всего используются подшипники без внутреннего кольца. Внутренние кольца используются только тогда, когда шейка не может быть должным образом подготовлена.

Информацию о несоосности можно найти в материалах каталога SKF — Упорные игольчатые роликоподшипники не допускают углового смещения между валом и корпусом, а также несоосности между валом и посадочными поверхностями в корпусе. Надлежащим образом скорректированный контакт иглы с дорожкой качения сводит к минимуму краевые напряжения, вызывающие повреждения. Игольчатые роликовые подшипники в основном поставляются со стальными сепараторами. Клетки обычно изготавливают из листовой стали методом штамповки.

Подшипники SKF с суффиксом TN имеют сепаратор из полиамида 66 и могут работать при температурах до 120°C. Поскольку радиальная высота соответствует только диаметру игл, узлы допускают наименьшее расположение подшипников в радиальном направлении и очень просты в сборке. Узлы игольчатых роликов можно использовать, если дорожки качения на валу и корпусе закалены и отшлифованы. Когда дорожки качения выполнены точно, достигается высокая точность радиального биения подшипников. Как выбор иглы, так и допуски вала и корпуса влияют на величину радиального зазора подшипника.

SKF не указывает заранее установленные допуски для игольчатых роликоподшипников с наружным кольцом, поскольку наружное кольцо, штампованное из листового металла, обычно имеет слегка овальную форму. Требуемый допуск достигается при запрессовке подшипника в корпус, обеспечивающий необходимую форму и точность размеров. Допуск ширины для подшипников SKF составляет 0÷0,2 мм. Рекомендуемые допуски для цилиндрических роликоподшипников относятся к игольчатым роликоподшипникам с внутренним кольцом. Для игольчатых роликоподшипников без внутреннего кольца правильный зазор можно получить, выбрав правильный допуск для дорожки качения вала.

По специальному заказу производители, помимо игольчатых роликоподшипников, включенных в каталоги, могут предоставить подшипники других типов, более высоких классов точности, с большим или меньшим зазором, чем нормальный, и с нестандартными размерами.

Новые технологии

Schaeffler Polska представила на рынке подшипники X-life. Это относится к продуктам премиум-класса марок INA и FAG и открывает перед инженерами-разработчиками совершенно новые перспективы проектирования. Современные технологии производства позволили получить более качественную и ровную поверхность по всей площади контакта тел качения и дорожек качения. Благодаря этому поверхностное давление на тела качения и поверхности дорожек качения снижается при равных нагрузках. Это означает: снижение трения и температуры в подшипнике, снижение расхода смазочных материалов, увеличение динамической грузоподъемности, увеличение номинального срока службы. Таким образом, при одинаковых условиях эксплуатации срок службы подшипников X-life значительно больше. А с другой стороны, при имеющемся сроке службы они могут быть более сильно нагружены. Подшипники X-life благодаря своим оптимизированным свойствам позволяют, например, уменьшить размеры подшипникового узла. Экономичность подшипникового узла повышается за счет лучшего соотношения цена-качество.

Для производства игольчатых подшипников используются подшипниковые легированные стали по ISO683-17. Для производства тонкостенных игольчатых роликоподшипников Schaeffler Group использует сталь в виде полос по стандартам EN10139, SAEJ403, которые обеспечивают очень хорошие пластические свойства при глубокой вытяжке и затем позволяют добиться высокой твердости поверхности дорожек качения..

При выборе подшипника существует несколько особенностей, которые отличают подшипники скольжения от подшипников качения. Во-первых, они отличаются геометрией.

Общепринято, что подшипники скольжения имеют большую ширину по сравнению с их диаметром. Обычно отношение их длины к диаметру находится в пределах 1÷2. Подшипники качения, напротив, уже, а их диаметр больше. Подшипники скольжения необходимо постоянно интенсивно смазывать различными типами масел, а подшипники качения впервые смазываются производителем или при сборке устройства. Их можно смазывать, например, пластичными смазками или масляными туманами, благодаря чему они более удобны в использовании, поскольку не вызывают проблем со смазкой. Еще одним фактором, определяющим выбор подшипника, являются рабочие характеристики — подшипники скольжения должны работать на высоких скоростях. Они не используются при частоте вращения холостого хода ниже примерно 100 об/мин. С другой стороны, подшипники качения могут использоваться в любом диапазоне скоростей. Это связано с разницей в величине силы, которую необходимо приложить для преодоления сопротивления движению. С некоторым приближением можно предположить, что переход из состояния покоя в движение в подшипнике качения происходит без увеличения силы сопротивления движению, поэтому трение качения не зависит от скорости движения. В подшипниках скольжения ситуация иная — переход из состояния покоя в движение требует приложения силы для преодоления сопротивления движению. По этой причине в устройствах, где несущий элемент вращается медленно, следует использовать подшипники качения (это позволяет избежать явления проскальзывания). В подшипниках скольжения ситуация иная — переход из состояния покоя в движение требует приложения силы для преодоления сопротивления движению. По этой причине в устройствах, где несущий элемент вращается медленно, следует использовать подшипники качения (это позволяет избежать явления проскальзывания). В подшипниках скольжения ситуация иная — переход из состояния покоя в движение требует приложения силы для преодоления сопротивления движению. По этой причине в устройствах, где несущий элемент вращается медленно, следует использовать подшипники качения (это позволяет избежать явления проскальзывания).

Подшипники скольжения выполнены более точно, поэтому можно добиться большей точности подшипников, кроме того, они бесшумны и не создают шума. Подшипники качения, в зависимости от посадки тел качения и точности изготовления, могут создавать небольшой шум. Поэтому в электронных устройствах, таких как проигрыватель компакт-дисков, успешно применяются подшипники скольжения.

Игольчатые роликовые подшипники имеют характер подшипников качения, а их геометрические размеры соответствуют подшипникам скольжения. Их размеры могут быть небольшими, и из-за недостатка места чаще всего применяются подшипники без внутреннего кольца, где тело качения в виде иглы катится непосредственно по шейке вала. Игольчатые роликовые подшипники применяют для несущих элементов машин и устройств в тех случаях, когда имеется небольшое место для подшипника и требуется относительно большая грузоподъемность.

Особенности игольчатых подшипников.

Основная характеристика игольчатых роликоподшипников заключается в том, что они имеют цилиндрические ролики с малым отношением диаметра к длине, называемые игольчатыми роликами. Благодаря небольшому поперечному сечению они лучше всего подходят для применений с ограниченным пространством поперечного сечения. Еще одна особенность игольчатых роликоподшипников заключается в том, что они используются только для передачи боковых усилий, обеспечивая при этом высокую грузоподъемность, и совсем не передают продольные усилия. Однако, когда конструкция требует передачи как боковых, так и продольных сил, решением станет набор подшипников, так называемых подшипников. комбинированный подшипник, в котором игольчатый и шариковый подшипник объединены.

Есть ли вообще смысл использовать игольчатый подшипник? Ну и следует помнить, что несомненным преимуществом игольчатых роликоподшипников является способность передавать большие нагрузки за счет большой площади контакта (линии) тел качения (в случае шарикоподшипников контакт точечный). В чем разница между игольчатым подшипником и роликовым подшипником? Называем ли мы игольчатый или роликовый подшипник, определяет размер иглы. Диаметр иглы не превышает ø = 6 мм и при этом длина иглы больше трех диаметров. Иглы должным образом закруглены на концах, чтобы предотвратить их заклинивание между плоскостями, между которыми они расположены. При использовании игольчатого роликоподшипника без внутренней обоймы тело качения движется непосредственно по шейке вала. Такая ситуация может возникнуть когда можно закалить и отшлифовать вал, чтобы получить дорожку качения с соответствующими свойствами. Шейка требует соответствующей подготовки, так как становится частью подшипника — она ​​должна, например, получить параметры, характеризующие подшипниковую сталь ŁH15, путем термической обработки (шейка должна соответствовать требованиям по твердости, конструктивным особенностям и иметь соответствующую шероховатость).

Однако следует иметь в виду, что по сравнению с шарикоподшипниками подшипники без внутреннего кольца имеют меньшую жесткость. После установки подшипника в другой элемент, например, в корпус, его жесткость увеличивается. Диаметр вала также можно увеличить, повысив его жесткость и прочность. Более высокая точность подшипниковых узлов может быть достигнута при достаточно точной обработке вала.

Долговечность игольчатых подшипников

В конструкции машины указан срок службы подшипника (обычно в часах или миллионах оборотов). Конструктор, используя алгоритм, предусмотренный производителем для данного типа подшипника, может с определенной вероятностью оценить нижний предел ресурса подшипника. На практике, однако, часто можно встретить безотказные подшипники, которые работают, например, в два раза дольше, чем это следует из расчетного срока службы. Это связано, в том числе, с несоответствием термической обработки материалов и допусками посадки. Соотношение между номинальным ресурсом, грузоподъемностью и нагрузкой для отдельного подшипника определяется уравнением:

где L — номинальный ресурс подшипника, выраженный в часах работы, n — частота вращения, об/мин, C — рабочая нагрузка подшипника, указанная производителем, выраженная в Н, P — эквивалентная (эквивалентная) нагрузка, выраженная в Н, q — показатель степени , для игольчатых подшипников его значение равно 10/3.

Значение динамической нагрузки в каталоге является эталонным значением и начальным значением для расчетов конструкций. Подшипник, нагруженный значением динамической нагрузки, указанным в каталоге, не прослужит долго. Проектировщик должен начать с предполагаемого срока службы подшипника (время работы) и, используя доступные формулы или программы расчета, принимая во внимание условия эксплуатации данного приложения (скорости, время работы, нагрузки, коэффициенты безопасности, тип устройства и т. д.), выбрать подшипник, соответствующий предполагаемым параметрам. Вероятность того, что выбранный таким образом подшипник выйдет из строя преждевременно, очень мала, хотя это может случиться. Следует использовать подшипники известных производителей и соблюдать правила правильной установки, смазки и эксплуатации подшипников.

Смазка

Закрытые игольчатые роликоподшипники, как тонкостенные, так и с механически обработанными кольцами, предварительно смазываются. Для смазывания используется смазка на основе минерального масла в литиевом комплексном мыльном загустителе класса консистенции NLGI от 2 до 3. Рабочие температуры смазываемых подшипников с уплотнениями ограничены материалом уплотнения от -20 до +100°C. Заводская смазка подшипников – очень хорошее решение, облегчающее монтаж и эксплуатацию подшипников. Таким образом также важно обеспечить защиту подшипника от коррозии при хранении. Интересным и пока малоизвестным решением является игольчатый подшипник, внутреннее пространство которого заполнено полимерным материалом, пропитанным смазочным маслом.

Полимерный пластик имеет структуру с миллионами микропор, которые удерживают масло в материале за счет поверхностного натяжения. В среднем масло составляет 70% веса материала. В результате запас смазки в подшипнике намного больше, чем в случае традиционной смазки. Кроме того, подшипник, заполненный полимером, непроницаем для грязи и воды, что обеспечивает гораздо более длительный срок службы и отсутствие необходимости в дополнительной смазке. SKF (Solid-Oil) и IKO (Capilube) используют это решение в своих игольчатых подшипниках. Поставщиком этих подшипников является FIN Brammer Group.

Заявление

Чаще всего игольчатые подшипники можно встретить в автомобилях. В большинстве автомобилей таким подшипником является ротор генератора, а также карданный шарнир. Вильчатые части шарниров соединены посредством крестовин, установленных на игольчатых (или роликовых) подшипниках. В старых автомобилях эти подшипники использовались в конструкции подвески — движения коромысла были основаны на игольчатых подшипниках. В 1960-х годах в автомобилях стали применять необслуживаемую конструкцию шасси, что позволило исключить этот тип элементов, заменив их сайлентблоками. С увеличением размеров подшипника увеличивается риск увеличения зазоров, поэтому игольчатые роликоподшипники не используются для специальных решений, например, в больших машинах, но могут успешно применяться в ручных устройствах или измерительных приборах. Недостатком этого подшипника, используемого в генераторе, является необходимость замены подшипника с шейкой, которая также подвержена износу — ее поверхность вырабатывается. Однако несомненным достоинством этих подшипников является способность передавать большие нагрузки по отношению к их малым габаритам при высокой частоте вращения — при 3000 об/мин. оборотов двигателя, генератор имеет около 12 000 об/мин. об/мин Игольчатые подшипники нашли очень широкое применение во многих промышленных и коммунальных устройствах. Применяются для подшипников валов полиграфических и вязальных машин, компрессоров, в сталелитейной промышленности для подшипников валков машин непрерывного литья заготовок, на железных дорогах в тормозных механизмах, в шарнирах приводных валов. Они широко используются в конструкции электрических, пневматических и огневых инструментов.

Растущей популярности игольчатых роликоподшипников способствуют два фактора:

  • желание строить еще более компактные и легкие машины, и игольчатые подшипники предоставляют эту возможность. Такие решения экономят материалы и энергию. Динамично развивающийся рынок электроинструмента чаще всего использует игольчатые подшипники.
  • Все более высокое качество, долговечность и грузоподъемность игольчатых роликоподшипников означает, что они используются там, где не так давно такое применение было невозможно.

В том числе в автомобилестроении, где игольчатые подшипники используются для подшипников шатунов не только в двухтактных, но и в маломощных четырехтактных двигателях, применяемых в садовых инструментах, бензопилах и т. д. Такие подшипники используются также используется в подшипниках систем синхронизации.

Ассортимент на рынке

Практически каждый производитель подшипников предлагает различные типы игольчатых роликоподшипников: с внутренним кольцом и без него, с тонкостенными кольцами, однорядные и двухрядные, а также комбинированные игольчатые и шариковые подшипники. Игольчатые роликоподшипники с фланцами более популярны, чем без фланцев. Наружное кольцо вместе с узлом иглы образуют неразъемную часть. Наружные кольца имеют два фланца или фланца, которые входят в канавки на наружном кольце. Подшипники с наружным диаметром более 20 мм имеют канавку и смазочное отверстие на наружном кольце. Сборку может облегчить использование подшипников без бортов на наружном кольце, но в этом случае правильное расположение узла игольчатых роликов в продольном направлении должно обеспечиваться другими конструктивными элементами.

Игольчатые роликоподшипники с внутренним кольцом являются разъемными подшипниками, поэтому оба кольца могут быть установлены независимо друг от друга. Игольчатые роликоподшипники с тонкостенным наружным кольцом имеют кольцо, штампованное из листовой стали. Эти подшипники являются решением в ситуациях, когда требуется небольшое поперечное сечение подшипника в дополнение к высокой грузоподъемности. Чаще всего используются подшипники без внутреннего кольца. Внутренние кольца используются только тогда, когда шейка не может быть должным образом подготовлена.

Информацию о несоосности можно найти в материалах каталога SKF — Упорные игольчатые роликоподшипники не допускают углового смещения между валом и корпусом, а также несоосности между валом и посадочными поверхностями в корпусе. Надлежащим образом скорректированный контакт иглы с дорожкой качения сводит к минимуму краевые напряжения, вызывающие повреждения. Игольчатые роликовые подшипники в основном поставляются со стальными сепараторами. Клетки обычно изготавливают из листовой стали методом штамповки.

Подшипники SKF с суффиксом TN имеют сепаратор из полиамида 66 и могут работать при температурах до 120°C. Поскольку радиальная высота соответствует только диаметру игл, узлы допускают наименьшее расположение подшипников в радиальном направлении и очень просты в сборке. Узлы игольчатых роликов можно использовать, если дорожки качения на валу и корпусе закалены и отшлифованы. Когда дорожки качения выполнены точно, достигается высокая точность радиального биения подшипников. Как выбор иглы, так и допуски вала и корпуса влияют на величину радиального зазора подшипника.

SKF не указывает заранее установленные допуски для игольчатых роликоподшипников с наружным кольцом, поскольку наружное кольцо, штампованное из листового металла, обычно имеет слегка овальную форму. Требуемый допуск достигается при запрессовке подшипника в корпус, обеспечивающий необходимую форму и точность размеров. Допуск ширины для подшипников SKF составляет 0÷0,2 мм. Рекомендуемые допуски для цилиндрических роликоподшипников относятся к игольчатым роликоподшипникам с внутренним кольцом. Для игольчатых роликоподшипников без внутреннего кольца правильный зазор можно получить, выбрав правильный допуск для дорожки качения вала.

По специальному заказу производители, помимо игольчатых роликоподшипников, включенных в каталоги, могут предоставить подшипники других типов, более высоких классов точности, с большим или меньшим зазором, чем нормальный, и с нестандартными размерами.

Новые технологии

Schaeffler Polska представила на рынке подшипники X-life. Это относится к продуктам премиум-класса марок INA и FAG и открывает перед инженерами-разработчиками совершенно новые перспективы проектирования. Современные технологии производства позволили получить более качественную и ровную поверхность по всей площади контакта тел качения и дорожек качения. Благодаря этому поверхностное давление на тела качения и поверхности дорожек качения снижается при равных нагрузках. Это означает: снижение трения и температуры в подшипнике, снижение расхода смазочных материалов, увеличение динамической грузоподъемности, увеличение номинального срока службы. Таким образом, при одинаковых условиях эксплуатации срок службы подшипников X-life значительно больше. А с другой стороны, при имеющемся сроке службы они могут быть более сильно нагружены. Подшипники X-life благодаря своим оптимизированным свойствам позволяют, например, уменьшить размеры подшипникового узла. Экономичность подшипникового узла повышается за счет лучшего соотношения цена-качество.

Для производства игольчатых подшипников используются подшипниковые легированные стали по ISO683-17. Для производства тонкостенных игольчатых роликоподшипников Schaeffler Group использует сталь в виде полос по стандартам EN10139, SAEJ403, которые обеспечивают очень хорошие пластические свойства при глубокой вытяжке и затем позволяют добиться высокой твердости поверхности дорожек качения.

от admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *