Основные особенности игольчатых подшипников

Отличительная особенность игольчатых опор заключается в том, что длина тел качения в четыре и больше раз превышает собственный диаметр. Конструкция игольчатых подшипников состоит из одного или двух колец и набора роликов, которые укладываются в корпус с сепаратором или без него. 

Такая опора рассчитана на работу при воздействии только радиальных нагрузок и не может быть использована при наличии осевых и комбинированных сил, а также в условиях вибраций и ударов. При наличии сил, действующих перпендикулярно продольной оси, игольчатые подшипники справляются со своей функцией лучше, чем обычные роликовые. Небольшие размеры в диаметральном направлении делают их незаменимыми при необходимости установки узла в ограниченном пространстве или труднодоступном месте. 

Виды игольчатых подшипников

Игольчатые опоры производятся в большом разнообразии типоразмеров и исполнений. В зависимости от конструктивных особенностей они подразделяются на следующие разновидности:

• С сепаратором без колец. Жесткий подшипниковый узел способен работать при повышенных нагрузках и отличается минимальными радиальными монтажными размерами. Может быть использован в случае, когда в качестве дорожек качения выступает вал и внутренняя поверхность корпуса. Конструкция отличается простотой, надежностью и хорошими ходовыми качествами, а также характеризуется высокой точностью направления роликов в сепараторе.

• Со штампованным наружным кольцом. Наружное кольцо изготавливается путем штамповки и имеет малую толщину стенок. При небольшом поперечном сечении узел способен нести большие нагрузки. Чаще всего находит применение, если дорожкой качения выступает не внутренняя поверхность корпуса. Установка подшипника происходит непосредственно на вал, иногда для этого используется дополнительное внутреннее кольцо. Торец опоры может быть как открытым, так и закрытым, с уплотнением и без него.

• Со штампованным наружным кольцом с закрытым торцом. Специализированные подшипники используются в карданных валах автомобилей. Использование в конструкции закаленных тонкостенных наружных колец дает возможность установки роликов с большим диаметром. Это позволяет повысить несущую способность узла без увеличения его размеров.

• С точеными кольцами. Выполняются с бортами и без них. При небольшом диаметре роликов обеспечивается повышенная грузоподъемность игольчатого подшипника. Находят широкое применение за счет широкой номенклатуры и разнообразию вариантов исполнения.

• Самоустанавливающиеся игольчатые подшипники. Самоустановка подшипников достигается за счет наружного кольца со сферической поверхностью с пластиковым посадочным кольцом. Конструкция подшипника может предусматривать наличие внутреннего кольца.

• Комбинированные. Шариковый радиально-упорный или упорный подшипник комбинируется с игольчатым роликовым подшипником. Таким образом, узел способен воспринимать не только радиальные, но и осевые нагрузки, или нагрузки, действующие в обоих направлениях. Фиксирующий подшипниковый узел требует для установки небольшое пространство и может работать при высоких скоростях вращения, а также в условиях дефицита смазки.

• С осевой фиксацией и без фиксации. Игольчатый подшипник рассчитан для работы высоких нагрузок и ударных воздействий. Наружное кольцо с выпуклым поперечным профилем обеспечивает работу опору даже в условиях перекоса. 

• Опорные ролики с цапфой. Внутреннее кольцо заменено сплошным валом-шпилькой с резьбой, предназначенного для крепления узла. 

Преимущества

Игольчатые подшипники характеризуются беспрецедентно высокой грузоподъемностью в радиальном направлении при относительно небольших размерах. Кроме этого, к их достоинствам относят:

• минимальный коэффициент трения в начальный момент вращения;

• простота и удобство обслуживания;

• большое разнообразие типоразмеров и исполнений;

• взаимозаменяемость узлов упрощает подбор при необходимости замены детали;

• высокий КПД;

• приемлемый нагрев деталей подшипника при работе.

Область применения

Игольчатые подшипники — оптимальное решение для механизмов, при работе которых возникают значительные радиальные нагрузки и требуется компактное исполнение. Широкая номенклатура подшипниковых узлов игольчатого типа позволяет использовать их в различных областях техники:

• рулевое управление;

• двигатели внутреннего сгорания;

• редукторы;

• тормозные системы;

• электроинструмент;

• копировальная и множительная техника;

• конвейерные системы;

• технологическое оборудование;

• спортивные тренажеры.

Особенности выбора

Оптимальный подшипниковый узел должен обладать требуемыми характеристиками при минимальных эксплуатационных затратах. Важным показателем служит номинальный ресурс, который зависит от множества факторов:

• характеристики смазки и способ ее доставки к трущимся элементам;

• посадка на валу;

• посадка в корпусе;

• материал сепаратора;

• способ центрирования;

• стабильность размеров;

• класс точности;

• характеристики уплотнений;

• технические особенности монтажа и обслуживания.

Оценка указанных факторов осуществляется по определенному алгоритму и должна учитывать их комплексно, принимая во внимание взаимосвязи. На окончательный выбор детали во многом влияет бренд как показатель качества изделия и репутация продавца.