Els coixinets de rodets d'agulles utilitzen corrons en forma d'agulla com a elements rodants per al moviment de rotació. En comparació amb els coixinets de boles, els coixinets de rodets d'agulles tenen una alçada de perfil més baixa i una capacitat de càrrega més gran. La majoria dels coixinets d'agulles radials poden suportar forces axials que superen el 5% de la càrrega radial. Els corrons en aplicacions radials funcionen paral·lels a l'eix. Com a components mecànics, els coixinets de rodets d'agulles ajuden a estalviar espai, fent que tot el mecanisme sigui més compacte. Aquests coixinets tenen un paper crucial en diversos productes com ara automòbils, motocicletes, màquines d'impressió, robots industrials i maquinària de construcció.
AUBEARING fabrica diversos tipus de coixinets de rodets d'agulles:
Conjunts de rodets i gàbies Els conjunts de gàbia i corrons són coixinets fàcils d'operar amb una gran capacitat de càrrega malgrat la seva petita mida. L'estructura de gàbia única guia els corrons, assegurant un funcionament estable fins i tot a altes velocitats. El disseny dels conjunts de gàbia garanteix una distribució adequada de la càrrega entre corrons i canals i controla els espais lliures radials interns. També presenten capacitats d'alta velocitat i tolerància a la desalineació de l'eix o la deflexió de la càrrega. Els conjunts de gàbia i rodet redueixen la concentració de tensió als extrems dels rodets a causa d'una desalineació moderada o de la flexió de l'eix, allargant així la vida útil del coixinet. Les aplicacions habituals inclouen engranatges planetaris en automòbils, caixes de canvis i reductors de robots.
Coixinets de rodets d'agulles de copa estirada Els coixinets d'agulles de copa estirada d'AUBEARING presenten una gàbia i un complement complet de corrons amb una estructura d'anell exterior única. Aquests coixinets fàcils d'instal·lar tenen els anells exteriors més prims entre tots els coixinets, alhora que ofereixen una gran capacitat de càrrega, límits de velocitat màxims elevats i una excel·lent resistència al desgast. Els acers d'aliatge seleccionats amb cura suporten les càrregues màximes permeses elevades, i les gàbies endurides per la superfície ajuden els coixinets a suportar condicions dures. Els coixinets de rodets d'agulles de copa dibuixada amb segells integrals estan disponibles en determinades mides. Els segells de contacte de llavi limiten les temperatures de funcionament dels coixinets a -25 °F a +225 °F (-30 °C a +110 °C) en tot el rang de joc del coixinet instal·lat. Els coixinets de l'anell exterior estampats estan dissenyats per retenir el greix o l'oli no pressuritzat dins del coixinet alhora que impedeixen que els contaminants entrin a la zona de la pista. Els segells de contacte de llavi estàndard són compatibles amb els olis lubricants comuns i els combustibles derivats del petroli, però es veuen afectats negativament per certs olis hidràulics resistents al foc i els dissolvents més comuns. Els coixinets de rodets de copa dibuixat són tan fàcils de manejar i instal·lar com els coixinets de rodets solts, però es presenten en forma muntada. La carcassa (utilitzada com a canal exterior) està estampada amb precisió d'acer baix en carboni i endurida a la superfície sense mecanitzats posteriors, fent que aquests coixinets siguin rendibles. Les aplicacions habituals inclouen els suports generals de l'eix de la caixa de canvis, els suports de la politja, les bombes d'engranatges i els coixinets de guia.
Coixinets de rodets d'agulla sòlids Els coixinets de rodets d'agulles sòlids proporcionen la màxima capacitat de càrrega i alta precisió en espais compactes. Aquests coixinets són adequats per a diverses condicions de funcionament, amb anells fets d'acers de coixinets desgasificats al buit o acers de cementació acuradament seleccionats, i rodets rectificats i tractats tèrmicament. Les gàbies lleugeres i extremadament robustes guien amb precisió els corrons sense problemes. Els materials d'alta qualitat ofereixen una gran rigidesa capaç de suportar càrregues pesades i càrregues d'impacte. Aquests coixinets estan disponibles amb o sense anells interiors; el tipus sense anells interiors utilitza l'eix directament com a superfície de rodament.
Rodaments esfèrics d'agulles Els coixinets de rodets d'agulles esfèrics tenen una pista exterior separada de l'anell exterior, que actua com a màniga. La pista té un perfil extern còncau equipat amb anelles de plàstic. Això permet que els coixinets de rodets d'agulles compensin la mínima desalineació estàtica de l'eix.
Coixinets d'agulles amb anells mecanitzats Els coixinets d'agulles amb anells mecanitzats s'utilitzen per a aplicacions que requereixen una capacitat de càrrega més gran. Principalment es presenten en dos tipus: els coixinets de rodets d'agulles sense anell interior i els amb anell interior. Els coixinets sense anell interior s'utilitzen amb eixos endurits i rectificats, la qual cosa permet que els eixos més grans proporcionin una major rigidesa. Els coixinets amb un anell interior s'utilitzen en aplicacions on l'enduriment i el rectificat de l'eix no són factibles o pràctics.
Coixinets d'empenta d'agulles Els coixinets d'empenta d'agulles utilitzen conjunts de rodets i gàbies amb gàbies endurides per superfície fetes de dues plaques d'acer premsades amb precisió. Els corrons es mantenen de manera segura a la gàbia, assegurant una rotació suau fins i tot sota grans càrregues axials. Aquests coixinets són compactes, de manera que són fàcils de substituir dins del mateix espai d'instal·lació que les volanderes d'empenta tradicionals. Hi ha diverses configuracions disponibles, com ara unitats autònomes, unitats de rodets integrades o unitats amb diferents gruixos de rodets per adaptar-se a les condicions d'instal·lació al voltant del coixinet. Aquests components estan dissenyats per suportar càrregues axials en espais limitats, utilitzant gàbies d'acer endurit per acomodar rodets d'agulles. Tot i que normalment ocupen menys espai que les volanderes d'empenta convencionals, els coixinets d'empenta d'agulles ofereixen excel·lents característiques de fricció i una capacitat de càrrega més gran. Hi ha disponibles diferents gruixos de rondelles d'empenta endurides individualment si les superfícies adjacents no es poden endurir a un nivell de duresa adequat de 58 Rc o equivalent. Els conjunts d'agulla d'empenta i gàbia poden suportar altes velocitats i càrregues axials. S'utilitzen àmpliament en transmissions automàtiques, proporcionant una baixa fricció en espais confinats.
Per aconseguir el rendiment desitjat dels coixinets, seleccionar els coixinets de rodets d'agulles adequats és només el principi. Diversos factors específics afecten el funcionament dels coixinets, com ara la lubricació, la duresa i l'acabat de la superfície de les pistes, així com els seients dels coixinets.
Lubricació: En general, es prefereix la lubricació d'oli, proporcionant velocitats més altes actuant com a refrigerant, eliminant contaminants i injecció més fàcil a la zona de càrrega del coixinet. Els millors mètodes inclouen l'alimentació positiva, les esquitxades d'oli o la boira d'oli. Els coixinets poden utilitzar lubricació amb greix quan sigui necessari. Els coixinets amb gàbies solen tenir dipòsits de greix més grans, oferint una vida prèvia a la lubricació més llarga en situacions en què la relubricació no és possible. La vida del coixinet en aquestes aplicacions depèn de la vida del greix, que s'ha de tenir en compte en els càlculs de vida útil. Els segells ajuden a retenir els lubricants i a excloure els contaminants.
Superfícies de pista: El bon rendiment dels coixinets depèn del material i de les característiques geomètriques de les pistes.
Duresa: Un avantatge clau dels coixinets de rodets d'agulles és la seva capacitat d'utilitzar superfícies d'acoblament com a anells interiors o exteriors, o ambdues. Les càrregues nominals dels coixinets es basen normalment en una duresa de la pista de 58 Rc o equivalent. Si és inferior, la capacitat de càrrega de la combinació de rodaments i canals disminueix. L'enduriment superficial, l'enduriment per inducció i l'enduriment total són tractaments acceptables. Si l'eix no es pot endurir a 58 Rc, s'utilitzen anells interiors separats. Es col·loquen a l'eix mitjançant espatlles o anelles de retenció.
Acabat de la superfície: Un excel·lent acabat de la superfície de la pista de rodadura és crucial per mantenir una bona pel·lícula de lubricació entre els rodets i les pistes. Les superfícies rugoses permeten que els punts alts penetrin a la pel·lícula de lubricació, provocant una fatiga més ràpida i un eventual grip. L'acabat de la pista interior no ha de superar un grau Ra de 16 minuts, però un millor microacabat allarga considerablement la vida útil. Per a conjunts d'agulla o corró i gàbia de complement complet, un acabat de pista exterior de menys de 16 minuts proporciona resultats òptims. Assegureu-vos que les superfícies de les pistes estiguin lliures de rascades i defectes.
Forma geomètrica: La superfície de pista ideal per als coixinets de rodets d'agulles radials és un cilindre perfecte. Qualsevol desviació augmenta els nivells de soroll i escurça la vida útil del coixinet. Per tant, la rotonditat dels eixos i els seients dels coixinets s'ha de mantenir dins de la meitat de les toleràncies de fabricació recomanades o 0.0003 polzades, el que sigui més petit. La conicitat de la pista de rodadura augmenta la tensió del rodet i redueix la vida útil del coixinet. Potser més perjudicial és la geometria de la pista de rodadura que provoca un contacte desigual dels rodets, com ara un contacte desigual a causa de la rectitud de la superfície o defectes. A més, els corrons no han de penjar sobre les superfícies de la pista. Això pot provocar una concentració d'estrès i un fracàs precoç. En general, per als coixinets de complement complet, la inclinació de l'eix respecte a la línia central del coixinet no ha de superar les 0.0010 polzades per polzada; per als coixinets de gàbia, la inclinació de l'eix respecte a la línia central del coixinet no ha de superar les 0.0015 polzades per polzada. Els coixinets més curts poden suportar millor la inclinació.
Seients de coixinets: El funcionament correcte dels coixinets de rodets d'agulla de copa estirada requereix una instal·lació correcta per garantir la mida i la rodonesa de la carcassa exterior adequades. Normalment, n'hi ha prou amb prémer el coixinet al seu lloc amb eines bàsiques i premses manuals. Les característiques de posicionament axial solen ser innecessàries. Si la carcassa està feta d'acer o ferro d'alta qualitat, la seva secció pot ser prou petita per ser d'11/2 a 2 vegades la secció del coixinet. Per a carcassa d'aliatge lleuger, pot ser suficient una secció similar, però seleccionar mides de forats de carcassa més petites és fonamental per a la mida i la rodonesa correcta dels coixinets. Els coixinets de rodets d'agulles resistents s'instal·len als seients dels coixinets amb ajust lliure si la càrrega està estacionària en relació amb el seient del coixinet; si la càrrega gira en relació amb el seient del coixinet, s'instal·len amb un ajustament transicional ajustat. Independentment de l'ajust, utilitzeu les espatlles del seient del coixinet i els anells de retenció o altres mètodes de posicionament axial positiu per assegurar l'anell exterior.
Materials de rodaments - Gàbies de rodaments rodets separats per distribuir uniformement les càrregues al voltant del coixinet. També redueixen el soroll dels coixinets, milloren les condicions de rodament i eviten el lliscament. A més, contenen rodets dins d'un sol component. L'acer és el material de gàbia més comú als coixinets de rodets d'agulles. Les gàbies de plàstic es poden utilitzar quan les condicions de funcionament ho permetin. La lubricació i els tractaments superficials redueixen la calor generada per la fricció. Alguns dissenys de coixinets d'agulles de copa dibuixada ometen gàbies, que contenen un complement complet de rodets. Els coixinets de complement complet combinen la màxima capacitat de càrrega amb la rendibilitat econòmica dels coixinets de copa estirat. En aquest disseny, els llavis cap a dins retenen els corrons dins dels anells del coixinet. Les proves han determinat els coeficients de fricció següents per als dissenys de coixinets de rodets d'agulles enganxats i de complement complet: Coixinets de rodets d'agulles enganxats: 15•10-4; Coixinets d'agulles de complement complet: 25•10-4.
Seals. Els segells (si n'hi ha) aïllen els corrons, les gàbies i els lubricants dels contaminants i la humitat en entorns durs. Els segells han de suportar l'oxidació, les altes temperatures i els productes químics que poden trobar els coixinets. Els coixinets segellats solen tenir un forat d'inspecció de l'anell interior a l'anell exterior per a la relubricació. Els segells són més efectius quan la fricció entre el segell i el coixinet o l'eix es redueix al mínim. Els tractaments superficials addicionals o la lubricació poden reduir aquesta fricció. Els coixinets amb segells integrals funcionen a velocitats relativament més baixes en comparació amb els coixinets oberts. Els segells es fan habitualment amb cautxú acrilonitril-butadiè, poliuretà o fluoroelastòmer.
