Игольчатые роликовые подшипники

Игольчатые роликовые подшипники — это подшипники качения, в которых тела качения имеют цилиндрическую форму, но обладают очень малым диаметром и крайне высоким отношением длины к диаметру.

1. Характеристики и типы игольчатых роликовых подшипников

Игольчатые роликовые подшипники — это подшипники качения, в которых тела качения имеют цилиндрическую форму, но обладают очень малым диаметром и крайне высоким отношением длины к диаметру.

Игольчатые роликовые подшипники обладают небольшой высотой поперечного сечения и, по сравнению с другими типами подшипников качения, обеспечивают более высокую несущую способность и жёсткость на единицу площади поперечного сечения. Кроме того, благодаря низкой инерции они хорошо подходят для осциллирующего движения. В приведённой ниже таблице перечислены типы игольчатых роликовых подшипников. Кроме того, в настоящем каталоге содержатся таблицы размеров для типовых моделей, отмеченных синим цветом в указанной ниже таблице. Подробную информацию об игольчатых роликовых подшипниках см. в специализированном каталоге «Игольчатые роликовые подшипники (кат. № 2300/C)».

Тип подшипника			Код типа	Диаметр вала мм	Страница
Радиальные роликовые подшипники	Сборки игольчатых роликов и сепараторов		К, К…Т2, К…С, КМЖ…С, К…ЗВ, КВ…С, КВ…ЗВС, К…Л1	3–285	Страницы 595–608
	Игольчатые ролики и сепараторы для шатунов Собрания		ПК, КБК, ГПК, КМЖ…С, КБК, КВ…С	——	——
	Игольчатые роликовые подшипники с штампованным наружным кольцом		ГК, ГМК, ГК…ЗВД, ГМК…ЗВД, БК, БК…ЗВД, ХК…Л, ХМК…Л, ХК…ЛЛ, ХМК…ЛЛ, ДЦЛ, ХКК	3–50	Страницы 609–616
	Сплошные кольцевые игольчатые роликовые подшипники		РНК48, РНК49, РНК49…Р, РНК59, РНК69…Р, НК, НК…Р, NA48, NA49, NA49…R, NA59, NA69…R, NK+IR, NK…R+IR НА49…Л, РНА49…., НА49…Л, РНА49…Л, МР, МР+МИ, НКС, НКС+ИР	5–440	Страницы 617–638
	Сплошнокольцевые игольчатые подшипники Разделяемый тип		РНАО, РНАО…ЗВ, НАО, НАО…ЗВ	——	——
	Игольчатые роликовые подшипники с регулируемым зазором		РНК49…S, НА49…S	——	——
Упорные роликовые подшипники	Упорные цилиндрические роликовые подшипники		811, 812, 893, K811, K812, K893 ВС, ГС, 874, К874	10–160	Страницы 639–644
	Упорные игольчатые подшипники		AXK11, AS, WS, GS	10–160	Страницы 645–648
Сборные подшипники	Сборные подшипники		НКХ, НКХ…З, НКХР, НКХР…З, НКХ+ИР, НКХ…З+ИР, НКХР+ИР, НКХР…З+ИР, НКИА, НКИБ, АХН, АРН	——	——
Ролики	Ролики болтового типа Игольчатые роликовые подшипники		КР…(F), КР…(F)LL, КРВ…(F), КРВ…(F)LL, КР…(F)H, КРВ…(Ф)Х, КРТ, КРТ…Л, КРВТ, КРВТ…ЛЛ, КРВУ, КРВУ…ЛЛ, КР, КР…Л, КРВ, КРВ…ЛЛ, КР…Х, КРВ…·Х, НУКР, НУКРТ, НУКРУ	3–64 (Диаметр болта)	Страницы 649–666
	Ролики с удерживающим кольцом Игольчатые роликовые подшипники		РНКВ2, НАБ2, РНК22…ЛЛ, НА22…Л, НАТР, НАТР…ЛЛ, НАТВ, НАЦВ, НАТВ…ЛЛ, НАЦВ…ЛЛ, НУТР, НУТВ	5–50	Страницы 667–674
Компоненты	Внутреннее кольцо, игольчатые ролики, стопорное кольцо, печать		ИР, МИ, Ф, ВР, БР, Г, ГД, ЛЕГ, ЛЕГД	——	Страницы 581–584
Подшипники линейного движения	Линейные шариковые подшипники		КЛМ, КХ, КД, РЛМ, ФФ, ФФ…ЗВ, РФ, БФ	——	——
Подшипники для текстильного оборудования	Подшипники для натяжителей нижнего вала		ЮПУ…С, ФРИС, ФР	——	——

2. Меры предосторожности, касающиеся эксплуатации и точности игольчатых роликов

Требуемая точность и твёрдость поверхности дорожек качения игольчатых роликовых подшипников

В игольчатых роликовых подшипниках в качестве поверхности дорожки обычно используют наружный диаметр вала либо внутренний диаметр корпуса подшипника или зубчатого колеса. Для обеспечения радиального зазора игольчатого роликового подшипника в пределах заданных допусков после монтажа и достижения высокой точности вращения требования к точности, шероховатости и твердости поверхностей дорожек приведены в таблице 1. Твердость поверхностей дорожек должна составлять HRC 58–64. В целях обеспечения достаточной несущей способности следует применять материалы, указанные в таблице 2, предварительно подвергнутые соответствующей термической обработке.

В зависимости от условий эксплуатации функциональные требования подшипника могут не соблюдаться даже при соблюдении указанных ниже рекомендуемых значений. В таких случаях обращайтесь к компании BOX.

Таблица 1: Точность поверхности канала (рекомендуется)

Примечание Информация, указанная в скобках (), относится к приложениям, требующим высокой точности вращения.

Таблица 2: Материалы, используемые для поверхностей каналов проводки

При поверхностной закалке стали с использованием таких процессов, как цементация и закалка либо карбонитрирование и закалка, JIS определяет эффективный закалённый слой как глубину от поверхности до уровня твёрдости 550 HV. Минимальная глубина эффективного закалённого слоя приблизительно оценивается по уравнению (1).

Eht min ≥ 0,8Dw(0,1 + 0,002Dw)…… (1)

Где,

Eht min: Минимальная эффективная глубина закалённого слоя, мм

Dw: Диаметр ролика, мм

В игольчатых роликовых подшипниках относительно большое соотношение длины ролика к его диаметру приводит к небольшому максимальному углу наклона подшипника. Как правило, этот угол наклона должен оставаться ниже значений, указанных в таблице 3.

Таблица 3: Максимальные углы наклона для игольчатых роликоподшипников

Размеры должны быть установлены таким образом, чтобы рабочая поверхность ролика не соприкасалась с канавкой зазора вала или со скошенной частью внутреннего кольца подшипника. Если требуется размер Amin (см. рис. 1), пожалуйста, обратитесь к компании BOX.

Сборки игольчатых роликов и сепараторов

Сборки игольчатых роликов с сепаратором состоят из игольчатых роликов и сепаратора, который направляет и удерживает их. Вал или корпус подшипника могут использоваться непосредственно в качестве поверхности дорожки качения без необходимости установки внутреннего или наружного колец, что обеспечивает компактную и лёгкую конструкцию.

Рекомендуемые посадки для узлов игольчатых роликов и сепараторов приведены в таблице 4, тогда как допуски на диаметр и классы точности игольчатых роликов указаны в таблице 5. Кроме того, см. раздел 2.1 для получения сведений о требуемых значениях точности и твердости поверхности при использовании валов и корпусов подшипников в качестве дорожек качения для узлов игольчатых роликов и сепараторов.

Разброс диаметров отдельных игольчатых роликов, установленных на одной и той же сепараторной втулке, составляет менее 2 мкм. Если не указано иное, узлы поставляются в соответствии со стандартными классификациями, приведёнными в таблице 5. При параллельном применении двух или более одинаковых подшипников необходимо использовать узлы, содержащие игольчатые ролики одной категории и имеющие одинаковый цвет маркировки, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки.

Кроме того, для игольчатых роликовых подшипников в сборе с сепаратором, применяемых в шатунах малых и средних поршневых двигателей внутреннего сгорания, обращайтесь к специализированному каталогу «Игольчатые роликовые подшипники (кат. № 2300/C)».

Таблица 4: Рекомендуемые посадки для игольчатых роликовых подшипников с сепараторами

Таблица 5: Допуски и классификация диаметров роликовых игл

Когда однорядный узел игольчатого подшипника с сепаратором осадочно направляется непосредственно на уступ вала (рис. 2), контактные поверхности по бокам сепаратора должны быть обработаны и не содержать заусенцев или других дефектов. При работе на высоких скоростях или при больших нагрузках контактные поверхности следует закалить и отшлифовать. При использовании стопорного кольца для осевого направления сепаратора (рис. 2) между сепаратором и стопорным кольцом необходимо установить упорное кольцо, чтобы вырезанная часть стопорного кольца не контактировала напрямую с сепаратором.

Игольчатые роликовые подшипники с штампованным наружным кольцом

Наружное кольцо игольчатого роликоподшипника с штампованным наружным кольцом изготавливается с высокой точностью из тонкого стального листа и запрессовывается в жёсткий корпус подшипника с соответствующим посадочным зазором, что обеспечивает сохранение требуемой точности для выполнения его эксплуатационных функций.

Поэтому измерение размерной точности самого подшипника до его запрессовки не имеет смысла. После запрессовки подшипника в кольцевой калибр соответствующего размера (с толщиной стенки 20 мм и более) для оценки точности подшипника применяют калибр‑пробку или конический калибр, измеряя диаметр вписанной окружности роликов (Fw).

В таблице 6 приведены рекомендуемые посадки для игольчатых роликовых подшипников со штампованными наружными кольцами,

В таблице 7 приведены значения точности валов и корпусов подшипников, а в таблицах 8.1 и 8.2 — допуски на размеры внутренних диаметров кольцевых калибров и диаметра вписанной окружности (Fw) роликов по отношению к стандартным метрическим сериям HK и BK, а также к серии тяжёлого исполнения HMK.

При измерении диаметра вписанной окружности ролика (F _w ) При измерении с помощью калибра‑пробки размер со стороны зазора должен соответствовать нижнему пределу допуска на диаметр вписанной окружности ролика, а размер со стороны натяга — верхнему пределу допуска на диаметр вписанной окружности ролика плюс 2 мкм.

Внешнее кольцо выполнено из тонкого стального листа; коэффициент запаса прочности (S ₀ ) при использовании подшипника необходимо убедиться, что он соответствует стандарту S ₀ ≥ 3 в соответствии со стандартными техническими условиями,

а также для технических требований, касающихся карбюрированной и закалённой углеродистой стали (например, игольчатых роликовых подшипников с наружным кольцом штампованной конструкции серии Premium, класса ¹⁾ , Поэтому необходимо обеспечить, чтобы было ≥ 2.

Примечание 1)

Подшипники игольчатые с штампованным кольцом серии Премиум

За подробностями о «Подшипниках игольчатых роликовых с штампованным кольцом премиум‑серии» обращайтесь в компанию BOX.

(Обозначается буквой «F», добавляемой к номинальному коду)

Таблица 6: Посадка между корпусом подшипника и валом для игольчатых роликовых подшипников со штампованным наружным кольцом

Таблица 7: Точность валов и корпусов подшипников (рекомендуется)

Примечание: Значения, указанные в скобках, применяются к подшипникам класса точности 5 и выше.

Таблица 8.1 Точность штампованных игольчатых роликоподшипников с наружным кольцом (1)

Размерные допуски для диаметра вписанной окружности ролика (типы HK и BK) Единица измерения: мм

Таблица 8.2 Точность штампованных игольчатых роликоподшипников с наружным кольцом (2)

Размерные допуски для внутреннего диаметра роликов (тип HMK) Единица измерения: мм

Роликовые игольчатые подшипники с болтовым креплением и роликовые игольчатые подшипники с удерживающим кольцом

В роликовых игольчатых подшипниках болтового типа болты заменяют внутреннее кольцо, а внешнее кольцо катится по направляющей. Они могут применяться в таких областях, как эксцентриковые ролики и направляющие ролики. Внешнее кольцо выпускается с цилиндрическим и сферическим наружным диаметром, а внутренняя конструкция обычно подразделяется на типы со сплошными роликами и с сепаратором.

При монтаже роликовых игольчатых подшипников болтового типа не допускается наносить прямые удары по стопорному кольцу молотком или другими инструментами. Поломка стопорного кольца приведёт к ухудшению вращения (рис. 5). Кроме того, масляное отверстие на поверхности канавки для болта (обозначено на стопорном кольце болта маркировкой «BOX») должно располагаться в ненагружаемой зоне — на стороне, не подверженной нагрузке (рис. 6). Закрепите болты и затяните гайки. Избыточный момент затяжки может привести к разрушению резьбовой части.

Роликовые игольчатые подшипники с удерживающим кольцом — это подшипники, в которых наружное кольцо катится по ролику. Как и болтовые роликовые игольчатые подшипники, наружный диаметр наружного кольца выпускается в цилиндрическом или сферическом исполнении; они бывают как с полным комплектом роликов, так и с сепаратором. Такие подшипники применяются в эксцентриковых роликах, направляющих роликах, роликах‑рокерах, кулачковых роликах, прижимных роликах и других устройствах.

При монтаже роликовых игольчатых подшипников с стопорным кольцом отверстие для смазки во внутреннем кольце должно располагаться в зоне, не подверженной нагрузке, поскольку установка на стороне подшипника, находящейся в зоне действия нагрузки, приведёт к сокращению срока службы.

Радиальный внутренний зазор для болтовых роликовых игольчатых подшипников и роликовых игольчатых подшипников с удерживающим кольцом приведён в таблице 12. Размерная точность и рекомендуемые посадки для болтовых роликовых игольчатых подшипников указаны в таблицах 13 и 14, тогда как рекомендуемые посадки для роликовых игольчатых подшипников с удерживающим кольцом приведены в таблице 15.

Таблица 12 Радиальный внутренний зазор роликовых игольчатых подшипников болтового типа и роликовых игольчатых подшипников с сепаратором

Единица: мкм

Таблица 13: Размерная точность роликовых игольчатых подшипников болтового типа.

Единица: мкм

Таблица 14: Рекомендуемые посадки для болтовых роликовых игольчатых подшипников

Примечание : При воздействии ударных нагрузок при сборке следует проявлять осторожность, чтобы не допустить образования зазора.

Таблица 15: Рекомендуемые посадки для роликовых игольчатых подшипников с удерживающим кольцом

Максимально допустимая статическая радиальная нагрузка на контактную поверхность между направляющей и роликом называется несущей способностью ролика, причём её величина зависит от твёрдости ролика. Значения несущих способностей, приведённые в таблицах размеров, соответствуют твёрдости HRC 40. Несущие способности при различных…

Уровни твёрдости могут быть определены путём умножения несущей способности ролика, указанной в таблицах размеров, на поправочный коэффициент G, приведённый в таблице 16. Однако если рассчитанная несущая способность ролика превышает базовый статический предел нагрузки подшипника Cor, то несущая способность ролика принимается равной базовому статическому пределу нагрузки подшипника Cor.

Таблица 1.6 Коэффициент коррекции G

Роликовые игольчатые подшипники с болтовым креплением и роликовые игольчатые подшипники с удерживающим кольцом обычно монтируются в консольной схеме. При непрерывной эксплуатации это может приводить к ослаблению посадки, что вызывает неуравновешенную нагрузку на подшипник (одностороннюю нагрузку). Для обеспечения стабильной работы оборудования необходимо уделять пристальное внимание явлению ослабления посадки.

Кроме того, между наружной поверхностью наружного кольца и роликами требуется смазка. Даже при надлежащей смазке преждевременный выход подшипника и роликов из строя может произойти, если между наружной поверхностью наружного кольца и роликами возникнет скольжение вследствие резких изменений радиальной нагрузки или скорости вращения во время эксплуатации.

Для получения подробной информации см. специализированный каталог «Игольчатые роликовые подшипники (каталожный номер 2300/C)».