игольчатый подшипник для чего нужен
Игольчатый подшипник для чего нужен
В современной промышленности довольно часто стали применятся игольчатые подшипники, обладающие предельной радиальной грузоподъемностью и при этом незначительными размерами. Стоит, однако, знать, что игольчатые радиальные подшипники при этом не способны воспринимать никакие нагрузки на оси, а также то, что традиционные роликовые значительно превосходят их по частоте вращательного движения. Плохо себя игольчатые подшипники чувствуют и при прогибании и некоаксиальности посадочных мест. Но при этом в работе в кондициях какого-либо качения колец игольчатые подшипники в работе себя показывают просто отлично.
Именно поэтому, как правило, в промышленности игольчатые подшипники используют для установки в точки механизмов, обеспечивающих в радиальном направлений небольшие размеры. Также успешно применяются они в точках, имеющих движение «на раскачивание». Устанавливаются в них либо иглы вставленные в сепаратор, либо незадействованные до этого.
Дорожками качения называют правильно обработанные поверхности вала и корпуса, их твердость должна превышать HRC 60. Элементы такого типа часто применяются для установки подшипников на поршневых и шатунных пальцах, станках-качалках установок для бурения, опорах промышленных механизмов, серьгах рессор, механизмов токарных, фрезерных и револьверных станков и автомобильных трансмиссиях. Трение между металлом на дорожках качения создается с помощью использования смазки, которая создает тонкую масляную пленку, уменьшая шум и износ подшипников в работе.
Использовать игольчатые подшипники можно для реализации большого количества задач. Если на узел будет воздействовать сразу множество разнообразных типов нагрузок, то использовать нужно комбинированные подшипники, в которых игольчатый подшипник взаимодействует с другими типами.
Нужны игольчатые подшипники для различных бензиновых двигателей, разнообразных редукторов, тормозных систем автомобиля и рулевого управления агрегатами, осевых опор, моторных агрегатов, факсимильной техники, копировальных аппаратов, а также для электрического строительного инструмента.
Игольчатый подшипник
Игольчатые подшипники активно применяются в самых различных областях.
К основным направлениям деятельности, в которых востребованы такие подшипники:
Уже много лет применяются в самых различных областях этот вид подшипников, что свидетельствует о их надежности и долговечности.
Они активно используются в самых различных механизмах, узлах и агрегатах.
Чертеж игольчатого подшипника
Если говорить о конструктивных особенностях, то конструкция радиальных игольчатых подшипников кардинально отличается от стандартной схемы.
Оригинальность конструкции определяется тем, что длина ролика больше его толщины в несколько раз,
а сам ролик напоминает внешне швейную иглу, именно поэтому они и получили такое название, как игольчатые.
Игольчатые подшипники, как правило, изготавливаются по бессепараторной схеме, поэтому:
они демонстрируют стабильную работу при значительных радиальных нагрузках
они практически невосприимчивы к резкому и сильному механическому воздействию
но абсолютно непригодны игольчатые подшипники там, где нагрузка именно осевая
Виды игольчатых подшипников
Стоит отметить, что производители, радиальные игольчатые виды подшипников, изготавливают с внутренним кольцом, но также, есть модели и без него.
В некоторых случаях вообще нет необходимости во внутреннем или внешнем кольце. Производятся также герметизированные типы изделий и с закрытым торцом.
Данные устройства применяются чаще в механизмах, которые работают с очень высокой частотой вращения.
Игольчатый подшипник в разрезе
Игольчатый подшипник может содержать направляющие ролики. Они характеризуются тем, что там есть наружное кольцо, с толстыми стенами.
Такое кольцо способно выдерживать значительную нагрузку при деформационном воздействии.
Данный подшипник имеет полный набор роликов, поставляется со встроенной цапфой и с внутренним кольцом, которые позволяют, осуществляют установку по типу скобы.
Сам по себе подшипник игольчатый размеры может иметь самые разные. Все зависит от области его практического применения.
Для того чтобы легче было устанавливать, существует гнездо в головке цапфы, с отверстием под отвертку или шестигранный ключ. Благодаря этому работать намного проще.
Конструкция герметизирована и имеет внутренние специальные упорные шайбы для увеличения срока использования изделия.
Чаще всего используют их в сортирующих агрегатах и в подъемных механизмах. Игольчатый подшипник имеет штампованное кольцо снаружи, которое хорошо переносит радиальную нагрузку.
Механизм монтируется довольно просто, он просто запрессовывается в корпус. Также можно производить такие изделия с закрытым корпусом.
Область применения таких изделий очень широка.
Игольчатые подшипники разного диаметра
Их активно используют в различных двигателях, трансмиссиях, системах рулевого управления и тормозах.
Также производятся такие подшипники, как герметизированные. Их применяют в тех механизмах, где наблюдается повышенная частота вращения.
С их помощью функционируют мощные опоры мостов, лодочные подвесные виды моторов, копировальные аппараты, факсовые устройства, многие бытовые приборы.
На данный момент они имеют множество различных модификаций, поэтому и применение их можно назвать универсальным.
Игольчатые подшипники
Конструктивно игольчатые подшипники похожи на роликовые. Основным сходством является присутствие небольших роликов на обеих изделиях. Однако игольчатые подшипники отличаются более длинной формой, которая в несколько раз превышает диаметр. Исходя из особенностей конструкции такой тип изделий получил название «игольчатый».
В отличие от роликовых игольчатые типы подшипников способны работать в условиях с очень высокими радиальными нагрузками. Помимо большой грузоподъемности изделия обладают следующими преимуществами:
Помимо перечисленных преимуществ подшипники игольчатого типа более приспособлены к работе в условиях резких перепадов температур. Благодаря специальной конструкции смазка внутри механизма проникает в наиболее трущиеся места.
Целевое применение игольчатых подшипников
В сфере современной промышленности игольчатые подшипники пользуются большой популярностью за счет высокой надежности и неприхотливости эксплуатации. Данные изделия устанавливаются практически во всех механизмах и агрегатах, где присутствует воздействие сразу нескольких разновидностей нагрузок. Игольчатые подшипники отлично взаимодействуют с другими типами деталей.
Изделия имеют широкое целевое применение в следующих местах:
Особенностью изготовления игольчатого подшипника считается установка внутреннего или наружного кольца. Некоторые типы изделий производятся без колец. В таком случае сепараторы изготавливаются из высокопрочной стали или полиамида на основе стекла.
Игольчатый подшипник и его виды
Содержание
Игольчатыми подшипники это практически те же роликовые подшипники. Только диаметр ролика соотносится с его длиной не более, чем 1/4, поэтому такие ролики принято называть иглами.
Основные виды игольчатых подшипников
С двумя кольцами
С одним наружным кольцом С одним внутренним кольцом
Без колец, а также в корпусе из обеих колец
С одним внутренним кольцом 
Радиально – упорные (на предыдущем рисунке). Впрочем, радиально-упорные игольчатые подшипники выпускаются только за рубежом.
С полным перечнем игольчатых подшипников, их характеристиками можно ознакомиться на в каталоге подшипников.
Принцип действия игольчатых подшипников
Несмотря на схожесть игольчатых подшипников с роликовыми (и у тех, и у других телами качения являются ролики), они принципиально различаются способом передачи крутящего момента. В роликовом подшипнике сепаратор, играя роль водила, принуждает вращаться ролики вместе с валом, при этом, чем больше угловая скорость вала, тем выше и угловая скорость вращения роликов. Естественно, физический предел увеличения скорости определяется и качеством материала, из которого изготовлен подшипник, габаритами и массой узла, качеством и количеством смазки.
Во многих случаях применение такого решения является единственным при современных технологиях, – например, при конструировании ступичных узлов тяжёлых грузовиков.
Но подобных, казалось бы, неизбежных, «громоздких» технических решений можно избежать, применяя в некоторых узлах игольчатые подшипники.
В них ролики – «иглы» устанавливаются зачастую вплотную друг к другу, с минимальными зазорами. Подшипниковый узел наполняется смазкой, и, при «правильной» его работе иглы не совершают вращательных движений вокруг своих осей. В совокупности со смазкой они образуют своеобразный вкладыш между шейкой вала («шипом») и наружным корпусом подшипника (зачастую неподвижным). В результате трение в игольчатом подшипнике – жидкостное, что значительно сокращает силу трения, а, следовательно. И энергозатраты. Примечательно, что показатели игольчатого подшипника (уменьшенный нагрев, износ) тем выше, чем больше скорость вращения вала.
Но большим недостатком игольчатых подшипников являются их повышенные требования к коаксиальности всех элементов подшипникового узла. Проще говоря, коаксиальность – это соосность тел вращения, вставленных один внутри другого. Малейший «перекос» ведёт к быстрому износу подшипника и выходу его из строя (зачастую с «работающими в паре» с ним элементами.
Применение игольчатых подшипников
В крестовинах карданных валов автомобилей
Но в некоторых случаях потери энергии не имеют значения при конструировании узлов машин. Примером тому служит применение игольчатых подшипников в крестовинах карданных валов автомобилей. Даже у автомобилей с большой грузоподъёмностью крестовины имеют сравнительно малые размеры. Для обеспечения их долговременной работы достаточно регулярно «шприцевать» крестовины, т.е. наполнять свежей смазкой.
На рисунке представлена 
:
Как видно из рисунка, иглы в обойму крестовину вставляются плотно, т.е без сепаратора.
Основным дефектом крестовин является бриннелирование – выдавливание иглами на её шипе вмятин. Причём при «хрестоматийных» случаях форма и характер вмятин на шипах повторяют форму игл.
В коробках передач некоторых авто
Например, на игольчатых подшипниках вращаются шестерни вторичного вала КПП 2108-083
Правда, здесь они, скорее, служат для соблюдения соосности шестерен и валов, так как шестерня вторичного вала вращается на этом подшипнике «вхолостую» – не передавая крутящий момент. При включении передачи шестерня жёстко фиксируется (через муфту синхронизатора) на шлицах вторичного вала, и передача усилия совершается за счёт шарикоподшипников, установленных с торцов вала.
Применение игольчатого подшипника в данной ситуации делает возможным:
Игольчатые подшипники в данной ситуации имеют в качестве наружного кольца посадочное место шестерни, а в качестве внутреннего – соответствующую проточку на вторичном валу. Сепаратор нагрузки не воспринимает и поэтому выполнен из пластмассы. Купить игольчатый подшипник для КПП можно практически в любом магазине автозапчастей.
Применение игольчатых подшипниках в прокатных станах
При прокате холодного листа замена обычных (роликовых или шариковых) подшипников на многорядные игольчатые значительно сокращается количество прокатываний металла через станы, чем достигается немалая экономия энергозатрат и времени. Применение же в данном случае подшипников скольжения неоправдано в силу больших затрат на трение и проблемами, связанными с выбором материала для подшипника (втулки).
К тому же подобрать требуемый размер игольчатых подшипников можно по таблицам. Выбрав по таблицам ГОСТ 4060-78 игольчатые подшипники необходимого размера, вы их сможете купить у официальных дилеров подшипникового завода, либо в специализированном магазине, где есть база данных о соответствии отечественных изделий импортным – к сожалению, мировых стандартов пока не существует.
К сожалению, ГОСТ 4060 – 78 устанавливает регламент только на роликовые игольчатые подшипники с одним наружным кольцом. Поэтому при поиске требуемого вам изделия, возможно придётся аналогичными таблицами, учитывающие современные требования с учётом международного стандарта ISO. Например, компания NTN-SNR имеет в своём каталоге такие изделия, как:
Для того, чтобы получить полную информацию о продукции NTN – SNR, необходимо зарегистрироваться на их официальном сайте или заглянуть в наш каталог.
Игольчатый подшипник для чего нужен
25.07.2019
Игольчатый подшипник: особенности и применение
Игольчатый подшипник получил свое название благодаря роликам, которые из-за маленького диаметра напоминают иглы. Игольчатый подшипник очень похож на роликовый, однако имеет несколько принципиальных отличий. Во-первых, ролики в игольчатом подшипнике имеют диаметр не более 1/4 от длины самого подшипника, а во-вторых, ролики установлены вплотную друг к другу и практически не имеют зазора. Такая «плотная» конструкция не дает роликам вращаться вокруг своих осей, а значит сила трения, нагрев и износ будут минимальны.
Игольчатые подшипники бывают с внутренним кольцом и без, а еще с закрытым торцом (такие подшипники называют герметичными). Также у игольчатого подшипника могут быть направляющие ролики и утолщенное наружное кольцо. Такая конструкция позволяет выдерживать большую деформационную нагрузку.
В отличие от массивных роликовых подшипников, игольчатые подшипники компактны и часто используются в ограниченном пространстве. Кроме того, игольчатые подшипники обладают отличной грузоподъемностью, хорошо переносят сильные механические воздействия, и поэтому используются в высоконагруженных узлах и механизмах. Однако с осевой нагрузкой игольчатому подшипнику не справиться.
Игольчатые подшипники активно применяют в автопроме, особенно в сегменте грузовиков и строительной техники. А если конкретнее, то самая частая область применения игольчатых подшипников – двигатели, трансмиссии, тормоза, системы рулевого управления.
Игольчатый подшипник довольно прост в установке и надежен в эксплуатации. Однако для того, чтобы игольчатый подшипник прослужил свой заявленный срок, необходимо соблюдать ряд правил. Прежде всего, необходимо помнить, что игольчатые подшипники предназначаются для малооборотистых высоконагруженных узлов, а также используются в узлах с колебательным вращением. Там же, где высока осевая нагрузка, игольчатые подшипники устанавливать не стоит. Если же по каким-то причинам, все же нет возможности установить никакой другой подшипник кроме игольчатого, необходимо использовать тот или иной вид осевой фиксации.
Так же необходимо учитывать, при какой температуре будет работать игольчатый подшипник. Несмотря на то, что игольчатый подшипник может выдерживать температуру более 120С, все же оптимальной будет являться температура до 80С. Если же это значение превышено, то необходимо помнить, что при такой температуре будет изменяться твердость материала, из которого выполнен подшипник, что, конечно же, будет сказываться и на эксплуатационных характеристиках, и на сроке службы подшипника.
Еще один важный момент – это смазка. Смазка неподходящего назначения или консистенции может негативно сказаться на работе подшипника, вызывая избыточный перегрев и износ.
Хороший игольчатый подшипник, выдерживающий большую нагрузку – это подшипник, выполненный из качественной стали, только производители с мировым именем обладают такой сталью и технологиями её обработки.