Игольчатый подшипник для чего нужен

Что такое игольчатый подшипник?

Роликоподшипники используют наборы или цилиндрические роликовые элементы вместо более традиционных шариков. Игольчатые роликоподшипники следуют основным принципам конструкции нормального роликоподшипника с внутренним и наружным кольцом, которые содержат и ориентируют набор роликовых элементов между собой. Внутреннее кольцо надвигается на вал машины, а наружное кольцо удерживается в плену в торцевой крышке или внешней раме. Затем ролики обеспечивают низкую поддержку трения для вала, когда он вращается. Основное различие между обычными роликовыми подшипниками и игольчатыми подшипниками заключается в диаметре ролика.

Игольчатый подшипник имеет роликовые элементы значительно меньшего диаметра, чем обычный роликовый подшипник. Это означает, что игольчатый роликовый подшипник имеет гораздо более низкий профиль, чем у обычного типа. Эта характеристика позволяет использовать игольчатый подшипник в тех случаях, когда требуются небольшие допуски внутренней и внешней поверхности. Использование игольчатых подшипников позволяет проектировщикам машин уменьшить габаритные размеры конструкции, тем самым экономя пространство и вес в таких приложениях, как автомобильные двигатели. Уменьшенная высота игольчатых подшипников не оказывает негативного влияния на их эксплуатационные характеристики; они демонстрируют хорошие несущие качества.

Существует множество различных конфигураций игольчатых подшипников, доступных для широкого спектра применений. К ним относятся герметичные или открытые подшипники и примеры, которые включают фланцевые наружные кольца для повышения боковой устойчивости. Клетчатые игольчатые подшипники имеют стальные или латунные “сепараторы”, которые удерживают уменьшенное количество роликов в постоянной позиционной ориентации, что приводит к снижению трения. Также доступны полные комплиментарные подшипники, у которых зона гонки полностью заполнена роликами. Это увеличивает коэффициент трения подшипника, но также повышает его устойчивость и несущую способность.

Некоторые конструкции игольчатых подшипников включают дополнительный набор шарикоподшипников, которые работают снаружи набора роликов и обеспечивают улучшенную угловую нагрузку подшипника. Самоустанавливающиеся игольчатые подшипники имеют два наружных кольца с сопрягаемыми, купированными внутренними поверхностями, что придает этому варианту степень поглощения осевого смещения. Игольчатые упорные подшипники также довольно распространены и имеют роликовые наборы, расположенные радиально в виде вентилятора.

Источник

Как выбрать игольчатый подшипник

Игольчатый подшипник – это разновидность роликовой опоры качения, рассчитанная на радиальные или осевые нагрузки. От обычного опорного роликового узла игольчатые детали отличаются пропорциями роликов, в которых соотношение диаметра к длине составляет 1 к 4 и более. Из-за этого ролики похожи на иглы, что и послужило поводом называть этот тип опор игольчатыми. Выбор такого подшипника, как правило, не составляет труда, но при этом важно учитывать, что четких правил определения пригодности деталей для тех или иных целей не существует. Поэтому при покупке изделия приходится рассматривать различные факторы и, учитывая их совокупность, принимать решение.

Виды игольчатых подшипников

Игольчатые подшипники способны выдерживать большие нагрузки и по праву считаются самыми скоростными среди роликовых опор. Применяют их в машиностроении, энергетике, автомобилестроении, горнодобывающей отрасли и металлургии. Производители подшипниковой продукции предлагают несколько видов игольчатых опор качения: с бортами, без бортов, саморегулируемые, комбинированные, безсепараторные. Классический подшипник с роликами-иглами состоит из таких элементов:

Внутреннее и внешнее кольца;

Выпускают подшипники без внутреннего кольца – в них роль дорожки качения выполняет поверхность цапфы вала, и даже вообще без колец, в виде обоймы-сепаратора с закрепленными в ней роликами. Выбор той или иной конструкции опоры диктуется особенностями механизма и указаниями его производителя. Как правило, игольчатые подшипники применяются в узлах высокой точности и самовольная замена одной модели детали на другую не допускается.

Основные правила выбора игольчатых подшипников

Как и в случае с любым другим подшипником качения, ключевую роль при подборе игольчатой опоры играют ее размеры. Из всех разновидностей, это наиболее компактные в радиальном направлении детали и эта особенность высоко ценится потребителями. Основные характеристики игольчатых подшипников – это внутренний и наружный диаметр, а также ширина. Установочное пространство для детали должно быть точно определено заранее, с учетом особенностей конструкции и монтажа. Для удобства установки, производители выпускают такие подшипники разборными.

Важно помнить, что чем шире опора вала, тем жестче она обеспечивает фиксацию. Из-за этого игольчатые подшипники совершенно не подходят в качестве радиальных опор качения для валов и осей, которые могут иметь изгиб или провисание. Также не следует применять их там, где опорный узел подвергается ударным нагрузкам и вибрациям. Для радиальных моделей особенно опасны осевые биения, а для упорных, наоборот, радиальные. Большую роль при выборе играет исполнение опоры. В зависимости от условий эксплуатации, можно выбрать термостойкие и нержавеющие подшипники. Обращают внимание и на материал и конструкцию сепаратора – для тяжело нагруженных узлов выбирают модели с массивными литыми сепараторами из стали или латуни, а в легких, скоростных, допустима установка подшипников с сепараторами штампованными из листового металла или литыми из полимеров.

Смазочный режим игольчатых подшипников

Не следует забывать, что использовать роликовые опоры такого типа можно в системах, где обеспечена бесперебойная подача качественной жидкой смазки. Игольчатые подшипники гораздо более чувствительны к эффективности смазки, чем обычные роликовые детали. Это связано с принципом их работы – иглы не вращаются вокруг своих осей, а служат своеобразной втулкой скольжения, покрытой масляной пленкой. Если вы решили оснастить механизм игольчатым подшипником, убедитесь, что сможете обеспечить подачу к нему жидкой смазки в достаточном количестве.

Источник

Типы игольчатых подшипников

Игольчатые роликоподшипники ‒ модель, укомплектованная набором цилиндрических роликов. В этих конструкциях удалось уменьшить радиальные размеры по сравнению с другими роликоподшипниками. Такая модель считается одной из самых востребованных благодаря грамотному расположению набора роликов.
Название «игольчатый» этот вид получил за счет тел специфической формы ‒ цилиндрические тела качения, что имеют длинную и тонкую форму. Конструктивно представленные устройства могут состоять из сепаратора и колец (внутреннего и наружного). В зависимости от области практического применения роликового узла сепараторы могут быть выполнены из разных материалов: сталь, листовая сталь или стеклонаполненный полиамид.

Разновидности игольчатых подшипников

Определившись с тем, что такое игольчатый подшипник, важно учесть, что выбор определенной модели зависит от дальнейших эксплуатационных особенностей. Классификация подшипниковых узлов поможет покупателям подобрать нужный вид, учитывая конструктивные характеристики и габариты. В каталоге представлены самые популярные разновидности устройств, что могут использоваться при определенных нагрузках.

Радиальный подшипник

Конструктивно представленные устройства не имеют ничего общего с подшипниковыми узлами стандартного типа. Радиальный игольчатый подшипник характеризуется несоответствием длины и толщины роликов. По своей форме тела напоминают обычную швейную иглу.
Такие модели чаще всего изготавливаются с применением бессепараторной схемы:
• Основным преимуществом этих узлов является демонстрация стабильной работы в условиях высоких радиальных усилий.
• Они практически невосприимчивы к всевозможным механическим воздействиям извне.
• Они не справляются с осевыми усилиями.
Именно поэтому такие типы игольчатых подшипников все чаще можно встретить на карданах различных тракторов, погрузчиков, автомобилей и другой техники. Таким образом, удается в несколько раз увеличить изначальную грузоподъемность узла.
Игольчатые радиальные модели считаются не слишком массивными по сравнению с шариковыми, что также предназначены для радиальных усилий.

Упорные узлы

Упорные игольчатые подшипники могут работать при осевых и радиальных усилиях. Компактные габариты таких изделий делают их незаменимыми во время эксплуатации в ограниченном пространстве. Отличительная особенность этих устройств заключается в низкой силе трения, что осуществляется между набором роликов. Благодаря такой характеристике отмечают минимальную потерю энергии и высокий КПД.
Учитывая перечисленные особенности упорных моделей, часто встречается такое обозначение, как «экономичный подшипниковый узел». Это обозначение вполне применимо к данной категории.
По своей конструкции представленные узлы состоят из следующих компонентов:
• Сепаратор, изготовленный из всевозможных материалов (чаще всего это сталь).
• Внутреннее и наружное кольцо.
• Набор иголок (тел).
Подбор игольчатых подшипников упорного типа осуществляется с учетом определенных размеров, представленных в таблице. Такие модели нашли свое применение в различных промышленных сферах. Ролики в этих узлах расположены перпендикулярно к оси подшипника. Это также положительно сказывается на эксплуатации устройства.

Комбинированные узлы

Комбинированные модели подразумевают наличие узла радиального типа, который совмещен с упорным. Такая конструкция дает возможность им эксплуатироваться при разных усилиях.
Представленные устройства часто используют в следующих ситуациях:
• когда другие модели занимают все свободное место;
• когда отмечают повышенные осевые нагрузки и достаточно вращательные движения;
• когда условия смазывания не подходят для узлов, укомплектованных обычными упорными компонентами.
В компании SKF разрабатывают все виды игольчатых подшипников комбинированного типа. В ассортименте производителя представлены радиально-упорные и упорные конструкции.
Все они имеют одну общую характеристику ‒ применение игольчатых роликов.
При этом точный план смазки радиального и осевого элемента узла рассчитывается отдельно.
Увеличенная грузоподъемность ‒ это заслуга огромного комплекта роликов. Поэтому представленные конструкции отлично справляются с самыми сложными эксплуатационными условиями.

Самоустанавливающиеся игольчатые роликоподшипники

Самоустанавливающиеся модели состоят из наружного кольца, которое дополнено наружной поверхностью выпуклой формы (такую форму часто называют сферической). Несколько посадочных колец надежно зафиксированы в штампованную втулку, выполненную из стали с нержавеющим покрытием. Дополнительно они посажены поверх наружного кольца.
Основные характеристики самоустанавливающихся узлов:
• такие устройства могут с легкостью компенсировать статический перекос, показатели которого не превышают 3 градусов;
• если свободное место ограничено;
• повышенная грузоподъемность обусловлена внушительным набором тел.
Подшипник игольчатый, размеры которого указаны в таблице, часто используется в механическом оборудовании. Таким образом, он позволяет достичь оптимальных показателей грузоподъемности и компактности. Это могут быть конвейерные ролики, редукторы, шкивы, насосы, всевозможные электрические инструменты, крестовины валов и другое. Учитывая определенные условия дальнейшей эксплуатации, можно определиться с подходящим размером и материалами, из которых изготовлен подшипник.

Источник

Игольчатый подшипник и сферы его применения

После того, как шариковый подшипник вошел в нашу жизнь, изменился и конструктив многих устройств. Но, несмотря на снижение сопротивления и повышение качества вращения в агрегатах и механизмах, исследования по изобретению усовершенствованных подшипников продолжались. В результате появился игольчатый подшипник. Он стал намного компактней шарикового, а также опередил его по эффективности, устойчивости и экономичности. Впервые они были разработаны в Японии. Сейчас они успешно применяются во всем мире.

Конструкция

Игольчатым считается подшипник, оснащенный роликами-цилиндрами, причем длина каждого ролика должна составлять не меньше 2,5 его диаметра. Имея небольшие поперечные габариты по радиальной линии, он характеризуется увеличенной полезной нагрузкой. Является аналогом радиального роликового подшипника. Принципиальное отличие – увеличенные пропорции диаметра и длины ролика. Отсюда его название – иголка. Игольчатый подшипник выдерживает нагрузки, аналогичные роликовому. Основным его преимуществом выступают малые габариты.

Механические узлы с небольшими или вообще отсутствующими радиальными нагрузками лучше всего подходят для подшипников этого вида. При этом можно в несколько раз можно снизить объемы узла.

Конструктивной основой выступает сепаратор, имеющий игольчатые ролики, при этом некоторые виды состоят лишь из сепаратора. Также есть варианты роликового сепаратора с внешним кольцом или внутренним и внешним кольцом. Сами ролики производятся из хромированной стали, твердость которой по шкале Роквелла составляет 58-65 HRc. Это гарантирует увеличенную грузоподъемность, повышает длительность эксплуатации. Кроме этого игольчатые ролики имеют сглаженные края, что уменьшает механическую напряженность.

Для уменьшения радиальных величин применяются тонкие цилиндрические ролики (иголки) качения. Это понижает себестоимость, оставляя несущую способность на том же уровне или делая ее выше. Но вместе с тем появляются ограничения скорости кручения.

Одним из самых известных в мире производителей является немецкая группа Шэффлер. В Украине игольчатые подшипники можно приобрести у специализированных дилеров, таких, как Укрзахідпостач.

Разновидности

Являясь одним из наиболее востребованных видов (они уступают по популярности лишь шариковым), игольчатые подшипники выпускаются в разных вариантах. Например, когда присутствует одновременно несколько нагрузок, используются изделия комбинированного типа, где игольчатый подшипник объединен с другим видом.

Зависимо от поставленных задач различают такие виды:

со штампованным внешним кольцом (с заглушкой и без);

с кольцом внутренним (с заглушкой и без);

без внутреннего кольца (с заглушкой и без);

со штампованным внешним кольцом и открытыми торцами;

со штампованным внешним кольцом и закрытыми торцами;

объединенный с шариковым;

объединенный с шариковым упорным.

Условные обозначения

Маркировка осуществляется в соответствии со специальным каталогом путем клеймения или электро-искровым методом. Буквенная маркировка вначале означает тип конструкции, числовая – размеры (внешний и внутренний диаметр, ширина), последней буквой помечается материал, из которого выполнен сепаратор. Например:

К – однорядный радиальный, без колец с алюминиевым сепаратором – К20х25х8Д;

АК – упорный, одинарный, без колец с сепаратором из пластика – АК28х45х3Е;

КВК – однорядный радиальный, без колец, для опор поршневых пальцев, с сепаратором из черных металлов – КВК14х16х12Г.

Область использования

Размеры этого типа подшипников дают возможность применять их с внутренним кольцом или без него. Это допускается благодаря повышенной осевой нагрузке. Внутреннее кольцо позволяет применять подшипник игольчатого типа при отсутствии возможности использования шлифованного закаленного вала. В этом случае осевое смещение получается минимальное, что создает надежное и эффективное вращение. Если требуется существенное смещение, вместо обычного рекомендуется применять расширенное внутреннее кольцо. Например, такой тип используется в автомобильных коленвалах. Без внутреннего кольца подшипник может быть использован в узлах, имеющих закаленный вал. Это делает механизм максимально прочным, недвижимым и жестким, что обеспечивает предельно точное вращение, нашедшее применение в полиграфической промышленности, фасовочных и конвейерных устройствах, автомобилестроении.

Основными сферами применения также являются:

Источник

Классификация подшипников: виды и их названия

Классификация подшипников: виды подшипников и их названия

Конструкции узлов могут различаться в зависимости от особенностей, показателей, технических характеристик и назначения. Знать об этих различиях нужно не только производителю, но и пользователю. В статье мы расскажем о классификации подшипников – какие виды деталей бывают (качение, скольжение, роликовые, открытого и закрытого типа) и их назначение.

Основные разновидности и сравнительная таблица

Первое, что нужно различать, это две большие категории – качение и скольжение. Именно они разделяют все запчасти на две группы. Первые используются чаще, потому что у них меньше сопротивление и, соответственно, сила трения. Они необходимы при небольших частотах вращения.

Затем эти подвиды делятся на еще более мелкие ответвления, характеризующиеся качествами и отличиями по назначению.

Также они все отличаются по размерам внутреннего и внешнего кольца, по диаметру отверстия и внутренних шариков, по материалу изготовления. Представим картинку, на которой изображено, как классифицируются изделия:

Качения: рабочие характеристики, достоинства и недостатки

Более инновационные разработки, которые на данный момент используются повсеместно для поддержания и направления вращающегося вала. Они имеют невысокую степень износа, поэтому в машиностроении считается, что это один из самых прочных узлов при условии правильной эксплуатации – регулярном очищении и смазывании.

Обычная структура состоит из двух колец и тел вращения. Они могут быть различные – иглы, шарики ролики. От этого зависит классификация подшипников качения и их степень точности. Различают:

Для начала рассмотрим достоинства и недостатки указанного типа узлов.

Классификация подшипников качения по размерам, таблица

При выборе изделия используются номера, они все прописаны в соответствующих нормативных документах, но для удобства пользователей мы свели их в одну картинку:

Если вы не знаете порядкового обозначения, то вам понадобится измерить или узнать следующие показатели – диаметры внутреннего и внешнего колец, а также ширину детали.

Чаще случается обратная ситуация. В автосервисе или ином сервисном центре при ремонте вам говорят, что необходим узел с определенным названием. Чтобы узнать, что именно от вас хотят, можно свериться с приведенной таблицей.

Например, какой вид подшипника обозначается цифрой 6? Это тот, у которого внутренний диаметр равен 6 мм, а внешний – 19 мм. Стандартная ширина – 6 мм.

Рабочие характеристики и строение

Форма изделия полностью правильная, круглая. В центре – отверстие. Это место оси, туда может помещаться часть опоры. От правильного подбора зависит то, насколько плотно будет стоять узел.

Это и есть внутреннее кольцо. На ней есть дорожка качения, то есть бортики, благодаря которым остальные элементы не покинут определенного места и будут двигаться вдоль них.

Затем идут сепараторы. Это ячейки из металла, оправа для шариков или роликов. Они направляют их, а также удерживают на своих местах. Без них тела качения сместились бы в одну сторону, начали бы наезжать друг на друга, что увеличило бы трение и привело бы к неравномерному распределению нагрузки на опору. При изготовлении нужно особенное внимание уделить качеству сепараторов. Их разрушение приводит к полной поломке опорного подшипника любого вида. Обычно их изготавливают путем штамповки листового металла. Сталь предварительно обрабатывают от коррозии, а также проверяют на прочность.

Далее следует внешнее кольцо. На нем также внутри есть дорожки качения, то есть рифление, согласно которому происходит переход тел из одной ячейки в другую.

Посмотрим изображение этой разновидности узла:

Скольжение: рабочие характеристики, достоинства и недостатки

Их конструкция отличается от качения, потому что фактически две основные части (кольца) не катятся на роликах, а скользят друг по другу. Результат – увеличенная площадь трения, что, соответственно, делает эту силу намного больше. Это основной минус, который закреплен за изделием. Если будет недостаточное количество смазывающего вещества, то металл будет нагреваться, что может привести к поломке.

Рассмотрим достоинства и недостатки изделия.

Рабочие характеристики и строение

Внутренняя втулка, то есть кольцо меньшего диаметра, обычно создается из материала, обладающего антифрикционными свойствами. У них низкий коэффициент трения, что частично устраняет проблему всех механизмов скольжения. Корпус же создается из стали. Он плотно насаживается на втулку. Небольшой зазор между ними предназначен для того, чтобы туда поступала смазка. Система предполагает автоматическую подачу. Слой этой жидкости определяется в зависимости от показателей давления, температуры и фактического расхода.

По типу подшипников скольжения и их применению можно определить степень трения:

Первые наиболее подвержены скорому износу. Также следует учесть, что при ряде действий, например, при запуске или выключении, при медленном вращении, все изделия относятся ко второй разновидности, то есть находятся на предельных возможностях.

На долговечность узла влияют не только условия эксплуатации, но и характер используемого смазочного вещества. Его функции в следующем:

Еще одна классификация – на виды упорных подшипников скольжения по используемой смазки. Она может быть сухой, классической влажной, газовой или пластичной. Наиболее инновационная разработка – это использование пористого металла. Такой материал имеет поры. Он как-бы пропитан сухим веществом, которое меняет свое агрегатное состояние при нагреве. С первых движений при разогреве конструкции из небольших отверстий в металлическом корпусе ли во втулке начинает сочиться жидкость. После работы происходит остывание, вместе с этим смазка снова принимает порошкообразное состояние.

Посмотрим изображение изделия:

Но предложенная структура с порошком, меняющим свои свойства при нагреве, – скорее исключение из правил. Это трудное устройство, для которого необходимо применять дорогостоящие материалы. Классикой считаются два другие подвида. Виды подшипников скольжения и их назначение, применение, в зависимости от подачи смазывающего вещества:

И последняя классификация является определением конструктивных особенностей. Корпус может вращаться вокруг разных втулок. Подшипники могут быть:

Теперь рассмотрим менее общие классификации изделий.

Шариковые

Шарикоподшипники – самый древний, но до настоящего момента часто употребляемый подвид. Они состоят из двух колец – внешнего и внутреннего – и шариков из металла. Каждый из них находится в ячейке, сепараторе, который предопределяет их местонахождение и то, что они не будут соприкасаться.

Изготавливаются по ГОСТ 7872–89. Начинают работать при действии осевой нагрузки, то есть совсем не подходят для радиальных. Они имеют очень низкую скорость вращения. Используют однорядные и двухрядные, в зависимости от того, в какое направление будут вращаться элементы, если в двух, то лучше сделать второй вариант.

Минус один – ломается при больших оборотах.

Упорные роликовые

Еще один вид подшипников, их названия и параметры мы видим на картинке:

Предназначены для осевых нагрузок, как и все конструкции на роликах. Между двумя кольцами есть тела вращения, которые находятся в сепараторах. Есть две разновидности, в зависимости от формы этих элементов, рассмотрим подвиды.

Роликовые цилиндрические

Ролики имеют форму цилиндра. Они устойчивые и очень плотные, за счет того, что держатся устойчиво на своем месте и предлагают большую долю соприкасающейся поверхности, в отличие от шарикоподшипников, они работают с крупногабаритными деталями.

Аналог предыдущим, но имеет тела катания не цилиндры, а конусы. Это очень практичная конструкция, применяется пока редк. Ее преимущества:

Недостаток в основном в цене, потому что конструкция еще не очень обширно производится.

Двухрядные самоустанавливающиеся

Это неразъемная конструкция, которая состоит из прикрепленных ко внутренней втулке двух рядов шариков. Особенность в том, что при небольших перекосах и сдвигах, тела вращения восстанавливаются на свои места, так как по краям их ограничивают желобки.

Игольчатые

По сути это те же ролики, но очень узкие. Из-за своего малого диаметра они называются иглами. Основная структура такая же, только вместо сепараторов используется просто плотная пригонка тел катания и много смазки.

В статье мы рассказали, какие виды и размеры шариковых подшипников существуют, показали фото. Ориентируйтесь на цену и качество изделия при покупке.

Источник