Nadellager verwenden nadelförmige Rollen als Wälzkörper für die Drehbewegung. Im Vergleich zu Kugellagern haben Nadellager eine geringere Profilhöhe und eine höhere Tragfähigkeit. Die meisten Radialnadellager können Axialkräfte von über 5 % der Radiallast aufnehmen. Bei Radialanwendungen laufen die Rollen parallel zur Welle. Als mechanische Komponenten helfen Nadellager, Platz zu sparen, wodurch der gesamte Mechanismus kompakter wird. Diese Lager spielen in verschiedenen Produkten wie Autos, Motorrädern, Druckmaschinen, Industrierobotern und Baumaschinen eine entscheidende Rolle.
AUBEARING fertigt Nadellager verschiedener Bauarten:
Rollenkränze Die Käfig- und Rollenbaugruppen sind einfach zu handhabende Lager mit hoher Tragfähigkeit trotz ihrer geringen Größe. Die einzigartige Käfigstruktur führt die Rollen und gewährleistet einen stabilen Betrieb auch bei hohen Geschwindigkeiten. Das Design der Käfigbaugruppen gewährleistet eine ordnungsgemäße Lastverteilung zwischen Rollen und Laufbahnen und kontrolliert das radiale Innenspiel. Sie zeichnen sich außerdem durch Hochgeschwindigkeitsfähigkeiten und Toleranz gegenüber Wellenfehlausrichtung oder Lastdurchbiegung aus. Käfig- und Rollenbaugruppen reduzieren die Spannungskonzentration an den Rollenenden aufgrund mäßiger Fehlausrichtung oder Wellenbiegung und verlängern so die Lagerlebensdauer. Zu den üblichen Anwendungen gehören Planetengetriebe in Automobilen, Getriebe und Roboteruntersetzungsgetriebe.
Nadellager mit gezogenen Schalen Die Nadelhülsenlager von AUBEARING verfügen über einen Käfig und einen vollständigen Rollensatz mit einer einzigartigen Außenringstruktur. Diese einfach zu installierenden Lager haben die dünnsten Außenringe aller Wälzlager und bieten gleichzeitig eine hohe Tragfähigkeit, hohe maximale Drehzahlgrenzen und hervorragende Verschleißfestigkeit. Sorgfältig ausgewählte legierte Stähle halten hohen maximal zulässigen Belastungen stand, und oberflächengehärtete Käfige helfen den Lagern, rauen Bedingungen standzuhalten. Nadelhülsenlager mit integrierten Dichtungen sind in bestimmten Größen erhältlich. Lippenkontaktdichtungen begrenzen die Lagerbetriebstemperaturen im gesamten installierten Lagerspielbereich auf -25 °F bis +225 °F (-30 °C bis +110 °C). Gestanzte Außenringlager sind so konzipiert, dass sie Fett oder druckloses Öl im Lager halten und gleichzeitig verhindern, dass Verunreinigungen in den Laufbahnbereich gelangen. Standard-Lippenkontaktdichtungen sind mit gängigen Schmierölen und Kraftstoffen auf Erdölbasis kompatibel, werden jedoch durch bestimmte feuerbeständige Hydrauliköle und die meisten gängigen Lösungsmittel beeinträchtigt. Nadelhülsenlager sind genauso einfach zu handhaben und zu installieren wie lose Wälzlager, werden jedoch in montierter Form geliefert. Das Gehäuse (das als äußere Laufbahn verwendet wird) ist aus kohlenstoffarmem Stahl präzise gestanzt und ohne anschließende Bearbeitung oberflächengehärtet, was diese Lager kostengünstig macht. Zu den üblichen Anwendungen gehören allgemeine Getriebewellenhalterungen, Riemenscheibenhalterungen, Zahnradpumpen und Führungslager.
Massive Nadellager Massive Nadellager bieten maximale Tragfähigkeit und hohe Präzision auf kleinstem Raum. Diese Lager sind für verschiedene Betriebsbedingungen geeignet, mit Ringen aus sorgfältig ausgewähltem vakuumentgastem Lagerstahl oder Aufkohlungsstahl und präzise geschliffenen und wärmebehandelten Rollen. Leichte und extrem robuste Käfige führen die Rollen präzise und reibungslos. Hochwertige Materialien bieten eine hohe Steifigkeit und halten hohen Belastungen und Stoßbelastungen stand. Diese Lager sind mit oder ohne Innenringe erhältlich; bei der Ausführung ohne Innenringe wird die Welle direkt als Rollfläche verwendet.
Pendelnadellager Pendelnadellager haben eine äußere Laufbahn, die vom Außenring getrennt ist, der als Hülse fungiert. Die Laufbahn weist ein konkaves Außenprofil auf, das mit Kunststoffringen versehen ist. Dadurch können Nadellager minimale statische Fehlausrichtungen der Welle ausgleichen.
Nadellager mit bearbeiteten Ringen Nadellager mit bearbeiteten Ringen werden für Anwendungen verwendet, die eine höhere Tragfähigkeit erfordern. Sie sind hauptsächlich in zwei Typen erhältlich: Nadellager ohne Innenring und solche mit Innenring. Lager ohne Innenring werden mit gehärteten und geschliffenen Wellen verwendet, wodurch bei größeren Wellen eine höhere Steifigkeit erreicht wird. Lager mit Innenring werden in Anwendungen verwendet, bei denen das Härten und Schleifen der Welle nicht möglich oder praktisch ist.
Nadellager Nadellager verwenden Rollen- und Käfigbaugruppen mit oberflächengehärteten Käfigen aus zwei präzise gepressten Stahlplatten. Die Rollen werden sicher im Käfig gehalten, wodurch eine reibungslose Drehung auch bei großen Axiallasten gewährleistet wird. Diese Lager sind kompakt, sodass sie im gleichen Einbauraum wie herkömmliche Anlaufscheiben leicht ausgetauscht werden können. Es sind verschiedene Konfigurationen verfügbar, darunter eigenständige Einheiten, integrierte Rolleneinheiten oder Einheiten mit unterschiedlichen Rollendicken, um den Einbaubedingungen rund um das Lager gerecht zu werden. Diese Komponenten sind so ausgelegt, dass sie axiale Lasten in begrenzten Räumen tragen können, wobei gehärtete Stahlkäfige zur Aufnahme der Nadelrollen verwendet werden. Obwohl sie typischerweise weniger Platz beanspruchen als herkömmliche Anlaufscheiben, bieten Nadellager hervorragende Reibungseigenschaften und eine höhere Tragfähigkeit. Verschiedene Dicken von einzeln gehärteten Anlaufscheiben sind verfügbar, wenn angrenzende Oberflächen nicht auf einen geeigneten Härtegrad von 58 Rc oder gleichwertig gehärtet werden können. Anlaufnadel- und Käfigbaugruppen halten hohen Geschwindigkeiten und axialen Lasten stand. Sie werden häufig in Automatikgetrieben verwendet und sorgen für geringe Reibung in engen Räumen.
Um die gewünschte Lagerleistung zu erzielen, ist die Auswahl der geeigneten Nadellager nur der Anfang. Der Lagerbetrieb wird von mehreren spezifischen Faktoren beeinflusst, darunter Schmierung, Härte und Oberflächenbeschaffenheit der Laufbahnen sowie Lagersitze.
Schmiertechnik : Ölschmierung wird im Allgemeinen bevorzugt, da sie höhere Geschwindigkeiten ermöglicht, indem sie als Kühlmittel wirkt, Verunreinigungen entfernt und die Einspritzung in den Lagerlastbereich erleichtert. Die besten Methoden sind Zwangszufuhr, Ölspritzen oder Ölnebel. Lager können bei Bedarf Fettschmierung verwenden. Lager mit Käfigen haben normalerweise größere Fettreservoirs und bieten eine längere Vorschmierlebensdauer in Situationen, in denen eine Nachschmierung nicht möglich ist. Die Lagerlebensdauer in solchen Anwendungen hängt von der Fettlebensdauer ab, die bei Lebensdauerberechnungen berücksichtigt werden muss. Dichtungen helfen, Schmiermittel zurückzuhalten und Verunreinigungen auszuschließen.
Laufbahnoberflächen: Eine gute Lagerleistung hängt vom Material und den geometrischen Eigenschaften der Laufbahnen ab.
Härte: Ein wesentlicher Vorteil von Nadellagern ist die Möglichkeit, Passflächen als Innen- oder Außenringe oder beides zu verwenden. Die Nennlasten von Lagern basieren normalerweise auf einer Laufringhärte von 58 Rc oder gleichwertig. Bei niedrigerer Härte verringert sich die Tragfähigkeit der Lager-Laufring-Kombination. Oberflächenhärtung, Induktionshärtung und Durchhärtung sind akzeptable Behandlungen. Wenn die Welle nicht auf 58 Rc gehärtet werden kann, werden separate Innenringe verwendet. Sie werden mithilfe von Schultern oder Sicherungsringen auf der Welle positioniert.
Oberflächenfinish: Eine ausgezeichnete Oberflächengüte der Laufbahn ist entscheidend für die Aufrechterhaltung eines guten Schmierfilms zwischen Rollen und Laufbahnen. Raue Oberflächen lassen hohe Punkte den Schmierfilm durchdringen, was zu schnellerer Ermüdung und schließlich zum Festfressen führt. Die Oberflächengüte der inneren Laufbahn sollte einen Ra-Wert von 16 Minuten nicht überschreiten, aber eine bessere Mikrogüte verlängert die Lebensdauer erheblich. Bei vollrolligen Nadel- oder Rollen- und Käfigbaugruppen liefert eine Oberflächengüte der äußeren Laufbahn von weniger als 16 Minuten optimale Ergebnisse. Stellen Sie sicher, dass die Oberflächen der Laufbahnen frei von Kratzern und Defekten sind.
Geometrische Figur: Die ideale Laufbahnoberfläche für Radialnadellager ist ein perfekter Zylinder. Jede Abweichung erhöht den Geräuschpegel und verkürzt die Lagerlebensdauer. Daher sollte die Rundheit von Wellen und Lagersitzen innerhalb der Hälfte der empfohlenen Fertigungstoleranzen oder 0.0003 Zoll liegen, je nachdem, welcher Wert kleiner ist. Eine Laufbahnkonizität führt zu einer erhöhten Rollenspannung und einer verkürzten Lagerlebensdauer. Vielleicht noch schädlicher ist eine Laufbahngeometrie, die einen ungleichmäßigen Rollenkontakt verursacht, z. B. ein ungleichmäßiger Kontakt aufgrund von Oberflächengeradheit oder -fehlern. Darüber hinaus sollten Rollen nicht über die Laufbahnoberflächen hinausragen. Dies kann zu Spannungskonzentrationen und frühzeitigem Ausfall führen. Im Allgemeinen sollte bei vollrolligen Lagern die Neigung der Welle relativ zur Lagermittellinie 0.0010 Zoll pro Zoll nicht überschreiten; bei Käfiglagern sollte die Neigung der Welle relativ zur Lagermittellinie 0.0015 Zoll pro Zoll nicht überschreiten. Kürzere Lager können einer Neigung besser standhalten.
Lagersitze: Der erfolgreiche Betrieb von Nadelhülsen erfordert eine korrekte Installation, um die richtige Größe und Rundheit der Außenschale sicherzustellen. Normalerweise reicht es aus, das Lager einfach mit einfachen Werkzeugen und Handpressen an seinen Platz zu drücken. Axiale Positionierungsfunktionen sind normalerweise nicht erforderlich. Wenn die Schale aus Stahl oder hochwertigem Eisen besteht, kann ihr Querschnitt klein genug sein, um 11/2 bis 2 Mal so groß wie der Lagerquerschnitt zu sein. Bei Schalen aus Leichtmetall kann ein ähnlicher Querschnitt ausreichen, aber die Auswahl entsprechend kleinerer Schalenlochgrößen ist für die richtige Lagergröße und Rundheit entscheidend. Hochleistungsnadellager werden in Lagersitzen mit Spielpassungen installiert, wenn die Last relativ zum Lagersitz stationär ist; wenn die Last relativ zum Lagersitz rotiert, werden sie mit einer engen Übergangspassung installiert. Unabhängig von der Passung verwenden Sie Lagersitzschultern und Sicherungsringe oder andere positive axiale Positionierungsmethoden, um den Außenring zu sichern.
Lagermaterialien - Lagerkäfige getrennte Rollen, um die Last gleichmäßig um das Lager zu verteilen. Sie verringern auch das Lagergeräusch, verbessern die Rollbedingungen und verhindern ein Schlupf. Darüber hinaus enthalten sie die Rollen in einem einzigen Bauteil. Stahl ist das am häufigsten verwendete Käfigmaterial für Nadellager. Wo die Betriebsbedingungen es erlauben, können Kunststoffkäfige verwendet werden. Schmierung und Oberflächenbehandlung reduzieren die durch Reibung erzeugte Wärme. Einige Konstruktionen von Nadellagerschalen haben keine Käfige und enthalten stattdessen einen vollen Rollensatz. Vollrollige Lager kombinieren maximale Tragfähigkeit mit der Kosteneffizienz von Nadellagerschalen. Bei dieser Konstruktion halten nach innen gerichtete Lippen die Rollen in den Lagerringen. Tests haben die folgenden Reibungskoeffizienten für Nadellager mit und ohne Käfig ermittelt: Nadellager mit Käfig: 15•10-4; Vollrollige Nadellager: 25•10-4.
Robben. Dichtungen (sofern vorhanden) isolieren Rollen, Käfige und Schmiermittel vor Verunreinigungen und Feuchtigkeit in rauen Umgebungen. Dichtungen müssen Oxidation, hohen Temperaturen und Chemikalien standhalten, denen Lager ausgesetzt sein können. Abgedichtete Lager verfügen normalerweise über ein Inspektionsloch am Innenring am Außenring zur Nachschmierung. Dichtungen sind am effektivsten, wenn die Reibung zwischen Dichtung und Lager oder Welle minimiert wird. Zusätzliche Oberflächenbehandlungen oder Schmierung können diese Reibung verringern. Lager mit integrierten Dichtungen arbeiten im Vergleich zu offenen Lagern mit relativ niedrigeren Geschwindigkeiten. Dichtungen werden üblicherweise aus Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Polyurethan oder Fluorelastomer hergestellt.
