رولبرینگ های سوزنی از غلتک های سوزنی شکل به عنوان عناصر غلتشی برای حرکت چرخشی استفاده می کنند. در مقایسه با بلبرینگ، غلتک سوزنی ارتفاع کمتر و ظرفیت بار بالاتری دارد. اکثر یاتاقان های سوزنی شعاعی می توانند نیروهای محوری بیش از 5٪ بار شعاعی را تحمل کنند. غلتک ها در کاربردهای شعاعی به موازات محور حرکت می کنند. به عنوان اجزای مکانیکی، غلتک سوزنی به صرفه جویی در فضا کمک می کند و کل مکانیسم را فشرده تر می کند. این یاتاقان ها در محصولات مختلف مانند اتومبیل، موتور سیکلت، ماشین آلات چاپ، ربات های صنعتی و ماشین آلات ساختمانی نقش اساسی دارند.
AUBEARING انواع مختلفی از غلتک های سوزنی را تولید می کند:
مجموعه غلتک و قفس مجموعه‌های قفس و غلتک، یاتاقان‌هایی با قابلیت کارکرد آسان با ظرفیت بار بالا علیرغم اندازه کوچکشان هستند. ساختار منحصر به فرد قفس غلتک ها را هدایت می کند و عملکرد پایدار را حتی در سرعت های بالا تضمین می کند. طراحی مجموعه‌های قفس توزیع مناسب بار را بین غلتک‌ها و مسیرهای مسابقه تضمین می‌کند و فاصله‌های داخلی شعاعی را کنترل می‌کند. آنها همچنین دارای قابلیت های سرعت بالا و تحمل در برابر ناهماهنگی محور یا انحراف بار هستند. مجموعه های قفس و غلتک به دلیل ناهماهنگی متوسط یا خمش شفت، تمرکز تنش را در انتهای غلتک کاهش می دهند و در نتیجه عمر یاتاقان را افزایش می دهند. کاربردهای متداول شامل چرخ دنده های سیاره ای در خودروها، گیربکس ها و کاهنده های ربات است.
بلبرینگ های سوزنی فنجانی کشیده شده غلتک های سوزنی فنجانی کشیده شده AUBEARING دارای یک قفس و مکمل کامل غلتک ها با ساختار حلقه بیرونی منحصر به فرد هستند. این یاتاقان‌های نصب آسان، نازک‌ترین حلقه‌های بیرونی را در میان تمام بلبرینگ‌های غلتشی دارند، در حالی که ظرفیت بارگذاری بالا، حداکثر سرعت بالا و مقاومت در برابر سایش عالی را ارائه می‌دهند. فولادهای آلیاژی که با دقت انتخاب شده اند، حداکثر بارهای مجاز را تحمل می کنند و قفس های سخت شده به یاتاقان ها در شرایط سخت تحمل می کنند. رولبرینگ های سوزنی فنجانی با مهر و موم یکپارچه در اندازه های خاصی موجود است. مهر و موم های تماس لبه دمای عملیات بلبرینگ را به -25 درجه فارنهایت تا +225 درجه فارنهایت (30- تا 110 + درجه سانتیگراد) در سراسر محدوده خالی یاتاقان نصب شده محدود می کنند. یاتاقان‌های حلقه بیرونی مهر و موم شده به گونه‌ای طراحی شده‌اند که گریس یا روغن بدون فشار را در داخل یاتاقان نگه می‌دارند و در عین حال از ورود آلاینده‌ها به منطقه مسابقه جلوگیری می‌کنند. مهر و موم استاندارد تماس لبه با روغن های روان کننده معمولی و سوخت های مبتنی بر نفت سازگار است، اما تحت تاثیر معکوس روغن های هیدرولیک مقاوم در برابر آتش و اکثر حلال های رایج قرار می گیرند. یاطاقان غلتکی سوزنی فنجانی کشیده شده به راحتی قابل حمل و نصب هستند، اما به شکل مونتاژ شده هستند. محفظه (که به عنوان راهروی بیرونی استفاده می شود) دقیقاً از فولاد کم کربن مهر شده و بدون ماشینکاری بعدی به صورت سطحی سخت شده است و این بلبرینگ ها را مقرون به صرفه می کند. کاربردهای متداول شامل تکیه گاه های شفت گیربکس عمومی، تکیه گاه های قرقره، پمپ های دنده و یاتاقان های راهنما می باشد.
رولبرینگ سوزنی جامد رولبرینگ های سوزنی جامد حداکثر ظرفیت بار و دقت بالا را در فضاهای فشرده ارائه می دهند. این یاتاقان‌ها برای شرایط عملیاتی مختلف، با حلقه‌های ساخته شده از فولادهای یاتاقان گاز زدایی شده با خلاء یا فولادهای کربن‌دار، و غلتک‌هایی که با دقت زمین و عملیات حرارتی ساخته شده‌اند، مناسب هستند. قفس های سبک و بسیار مستحکم غلتک ها را با دقت هدایت می کنند. مواد با کیفیت بالا استحکام بالایی را ارائه می دهند که قادر به تحمل بارهای سنگین و بارهای ضربه ای هستند. این بلبرینگ ها با یا بدون حلقه های داخلی در دسترس هستند. نوع بدون حلقه های داخلی از شفت به طور مستقیم به عنوان سطح نورد استفاده می کند.
رولبرینگ سوزنی کروی رولبرینگ های سوزنی کروی دارای یک راهرو بیرونی جدا از حلقه بیرونی هستند که به عنوان یک آستین عمل می کند. مسیر مسابقه دارای یک نمای خارجی مقعر مجهز به حلقه های پلاستیکی است. این به بلبرینگ های غلتکی سوزنی اجازه می دهد تا حداقل ناهماهنگی استاتیکی شفت را جبران کنند.
غلتک سوزنی با حلقه های ماشین کاری شده رولبرینگ های سوزنی با حلقه های ماشین کاری شده برای کاربردهایی که نیاز به ظرفیت بار بالاتری دارند استفاده می شود. آنها عمدتاً در دو نوع هستند: غلتک سوزنی بدون حلقه داخلی و آنهایی که دارای حلقه داخلی هستند. بلبرینگ‌های بدون حلقه داخلی با محورهای سخت شده و زمینی استفاده می‌شوند که به شفت‌های بزرگ‌تر اجازه می‌دهد تا استحکام بالاتری را ایجاد کنند. یاتاقان های دارای یک حلقه داخلی در کاربردهایی استفاده می شوند که سخت شدن و سنگ زنی شفت امکان پذیر یا عملی نیست.
بلبرینگ های سوزن یاتاقان‌های رانش سوزنی از مجموعه‌های غلتکی و قفس با قفس‌های سخت‌شده سطحی ساخته شده از دو صفحه فولادی دقیقاً فشرده استفاده می‌کنند. غلتک ها به طور ایمن در قفس نگه داشته می شوند و چرخش صاف را حتی تحت بارهای محوری بزرگ تضمین می کنند. این یاتاقان‌ها جمع و جور هستند و به راحتی می‌توان آنها را در همان فضای نصب واشرهای تراست سنتی جایگزین کرد. پیکربندی‌های مختلفی از جمله واحدهای مستقل، واحدهای غلتکی یکپارچه یا واحدهایی با ضخامت‌های غلتکی متفاوت برای مطابقت با شرایط نصب در اطراف بلبرینگ موجود است. این قطعات برای تحمل بارهای محوری در فضاهای محدود طراحی شده اند و از قفس های فولادی سخت شده برای قرار دادن غلتک های سوزنی استفاده می کنند. با وجود اینکه معمولاً فضای کمتری را نسبت به واشرهای رانش معمولی اشغال می کند، بلبرینگ های رانش سوزنی ویژگی های اصطکاک عالی و ظرفیت بار بالاتری را ارائه می دهند. در صورتی که سطوح مجاور را نتوان تا سطح سختی مناسب 58 Rc یا معادل آن سخت کرد، ضخامت‌های مختلف واشرهای رانشی سخت‌شده جداگانه در دسترس هستند. مجموعه های سوزن و قفس رانش می توانند سرعت های بالا و بارهای محوری را تحمل کنند. آنها به طور گسترده در گیربکس های اتوماتیک استفاده می شوند و اصطکاک کم را در فضاهای محدود فراهم می کنند.
برای دستیابی به عملکرد مطلوب یاتاقان، انتخاب غلتک سوزنی مناسب تنها آغاز کار است. چندین عامل خاص بر عملکرد بلبرینگ تأثیر می‌گذارند، از جمله روغن کاری، سختی، و پرداخت سطحی مسیرهای مسابقه و همچنین صندلی‌های بلبرینگ.
روغنکاری: روانکاری روغن به طور کلی ترجیح داده می شود که سرعت های بالاتری را با عمل به عنوان خنک کننده، حذف آلاینده ها و تزریق آسان تر به ناحیه باربرینگ فراهم می کند. بهترین روش ها شامل خوراک مثبت، پاشش روغن یا غبار روغن است. یاتاقان ها ممکن است در صورت لزوم از روغن کاری گریس استفاده کنند. یاتاقان‌های دارای قفس معمولاً دارای مخزن‌های چربی بزرگ‌تری هستند که در شرایطی که روغنکاری مجدد امکان‌پذیر نیست، عمر قبل از روغن کاری طولانی‌تری را ارائه می‌دهد. عمر بلبرینگ در چنین کاربردهایی به عمر گریس بستگی دارد که باید در محاسبات عمر مورد توجه قرار گیرد. مهر و موم به حفظ روان کننده ها و حذف آلاینده ها کمک می کند.
سطوح Raceway: عملکرد خوب یاتاقان به مواد و ویژگی های هندسی مسیرهای مسابقه بستگی دارد.
سختیمزیت کلیدی رولبرینگ های سوزنی توانایی آنها در استفاده از سطوح جفت به عنوان حلقه های داخلی یا خارجی یا هر دو است. بارهای نامی تحمل معمولاً بر اساس سختی راه آهن 58 Rc یا معادل آن است. اگر کمتر باشد، ظرفیت حمل بار ترکیب بلبرینگ-راه آهن کاهش می یابد. سخت شدن سطحی، سخت شدن القایی و سخت شدن از طریق روش های قابل قبولی هستند. اگر شفت را نمی توان تا 58 Rc سخت کرد، از حلقه های داخلی جداگانه استفاده می شود. آنها با استفاده از شانه ها یا حلقه های نگهدارنده روی شفت قرار می گیرند.
پرداخت سطح: روکش عالی سطح راهرو برای حفظ یک فیلم روان کننده خوب بین غلتک ها و مسیرهای مسابقه بسیار مهم است. سطوح ناهموار اجازه می دهد تا نقاط بالا به لایه روانکاری نفوذ کنند که منجر به خستگی سریعتر و در نهایت تشنج می شود. پرداخت داخلی راهرو نباید از درجه Ra 16 دقیقه تجاوز کند، اما ریز فینیشینگ بهتر عمر مفید را تا حد زیادی افزایش می دهد. برای مونتاژهای کامل سوزن یا غلتک و قفس، یک روکش بیرونی کمتر از 16 دقیقه نتایج بهینه را ارائه می دهد. اطمینان حاصل کنید که سطوح راهرو بدون خط و خش و ایراد است.
شکل هندسی: سطح راهروی ایده آل برای رولبرینگ های سوزنی شعاعی یک سیلندر کامل است. هر گونه انحراف باعث افزایش سطح نویز و کاهش عمر یاتاقان می شود. بنابراین، گردی شفت‌ها و صندلی‌های بلبرینگ باید در نصف تلورانس تولید توصیه‌شده یا 0.0003 اینچ، هر کدام کوچکتر باشد، حفظ شود. مخروطی راه راه باعث افزایش استرس غلتک و کاهش عمر خستگی بلبرینگ می شود. شاید مضرتر هندسه راهرو باشد که باعث تماس ناهموار غلتک می شود، مانند تماس ناهموار به دلیل صاف بودن سطح یا نقص. علاوه بر این، غلتک ها نباید روی سطوح راهرو آویزان شوند. این می تواند منجر به تمرکز استرس و شکست زودهنگام شود. به طور کلی، برای یاتاقان های مکمل کامل، شیب شفت نسبت به خط مرکزی یاتاقان نباید از 0.0010 اینچ در هر اینچ تجاوز کند. برای یاتاقان های قفس، شیب شفت نسبت به خط مرکزی یاتاقان نباید از 0.0015 اینچ در هر اینچ تجاوز کند. بلبرینگ‌های کوتاه‌تر می‌توانند شیب را بهتر تحمل کنند.
صندلی های بلبرینگ: عملکرد موفقیت آمیز رولبرینگ های سوزنی فنجانی کشیده شده نیازمند نصب صحیح برای اطمینان از اندازه و گرد بودن پوسته بیرونی مناسب است. به طور معمول، به سادگی فشار دادن بلبرینگ در محل خود با استفاده از ابزارهای اولیه و پرس های دستی کافی است. ویژگی های موقعیت محوری معمولاً غیر ضروری هستند. اگر پوسته از فولاد یا آهن با کیفیت بالا ساخته شده باشد، بخش آن ممکن است به اندازه ای کوچک باشد که 11/2 تا 2 برابر بخش بلبرینگ باشد. برای پوسته های آلیاژی سبک، یک بخش مشابه ممکن است کافی باشد، اما انتخاب اندازه سوراخ پوسته مناسب کوچکتر برای اندازه گیری صحیح و گرد بودن یاتاقان بسیار مهم است. اگر بار نسبت به صندلی یاتاقان ثابت باشد، رولبرینگ های سوزنی سنگین در صندلی های بلبرینگ با جاهای خالی نصب می شوند. اگر بار نسبت به صندلی یاتاقان بچرخد، آنها با یک اتصال انتقالی محکم نصب می شوند. صرف نظر از تناسب، از شانه های صندلی و حلقه های نگهدارنده یا سایر روش های موقعیت محوری مثبت برای محکم کردن حلقه بیرونی استفاده کنید.
مواد بلبرینگ - قفس بلبرینگ غلتک های جداگانه برای توزیع یکنواخت بارها در اطراف یاتاقان. آنها همچنین صدای بلبرینگ را کاهش می دهند، شرایط غلتش را بهبود می بخشند و از لغزش جلوگیری می کنند. علاوه بر این، آنها حاوی غلتک در یک جزء هستند. فولاد رایج ترین ماده قفس در بلبرینگ های غلتکی سوزنی است. قفس های پلاستیکی را می توان در جایی که شرایط عملیاتی اجازه می دهد استفاده کرد. روغن کاری و عملیات سطحی باعث کاهش حرارت تولید شده توسط اصطکاک می شود. برخی از طرح‌های غلتک سوزنی فنجانی، قفس‌هایی را حذف می‌کنند که حاوی کاملی از غلتک‌ها هستند. یاتاقان های کامل مکمل حداکثر ظرفیت بار را با بازده هزینه بلبرینگ های فنجانی کشیده شده ترکیب می کنند. در این طرح، لبه‌هایی که به سمت داخل می‌چرخند، غلتک‌ها را درون حلقه‌های بلبرینگ نگه می‌دارند. آزمایش‌ها ضرایب اصطکاک زیر را برای طرح‌های غلتک سوزنی قفس‌دار و کامل تعیین کرده‌اند: غلتک سوزنی قفسی: 15•10-4; یاطاقان غلتکی سوزنی کامل: 25•10-4.
واشر و رینگ. مهر و موم ها (در صورت وجود) غلتک ها، قفس ها و روان کننده ها را از آلاینده ها و رطوبت در محیط های خشن جدا می کند. مهر و موم ها باید در برابر اکسیداسیون، دمای بالا و مواد شیمیایی که ممکن است بلبرینگ ها با آن مواجه شوند مقاومت کنند. یاتاقان های مهر و موم شده معمولا دارای یک سوراخ بازرسی حلقه داخلی در حلقه بیرونی برای روغن کاری مجدد هستند. زمانی که اصطکاک بین کاسه نمد و یاتاقان یا شفت به حداقل برسد، آب بندی ها موثرتر هستند. درمان های سطحی یا روانکاری اضافی می تواند این اصطکاک را کاهش دهد. یاتاقان های دارای آب بندی یکپارچه در مقایسه با یاتاقان های باز با سرعت نسبتاً کمتری کار می کنند. مهر و موم ها معمولا از لاستیک اکریلونیتریل-بوتادین، پلی اورتان یا فلورالاستومر ساخته می شوند.
