Ihlové ložiská využívajú ihlové valčeky ako valivé prvky pre rotačný pohyb. V porovnaní s guľôčkovými ložiskami majú ihlové ložiská nižšiu výšku profilu a vyššiu nosnosť. Väčšina radiálnych ihlových ložísk dokáže zvládnuť axiálne sily presahujúce 5 % radiálneho zaťaženia. Valce v radiálnych aplikáciách prebiehajú paralelne s hriadeľom. Ako mechanické komponenty pomáhajú ihlové ložiská šetriť miesto, vďaka čomu je celý mechanizmus kompaktnejší. Tieto ložiská hrajú kľúčovú úlohu v rôznych produktoch, ako sú automobily, motocykle, tlačiarenské stroje, priemyselné roboty a stavebné stroje.
AUBEARING vyrába rôzne typy ihlových ložísk:
Valčekové a klietkové zostavy Klietkové a valčekové zostavy sú ľahko ovládateľné ložiská s vysokou nosnosťou napriek ich malej veľkosti. Unikátna konštrukcia klietky vedie valčeky a zaisťuje stabilnú prevádzku aj pri vysokých rýchlostiach. Konštrukcia klietkových zostáv zaisťuje správne rozloženie zaťaženia medzi valčekmi a obežnými dráhami a kontroluje radiálne vnútorné vôle. Vyznačujú sa tiež vysokorýchlostnými schopnosťami a toleranciou voči nesúososti hriadeľa alebo vychýleniu zaťaženia. Klietkové a valčekové zostavy znižujú koncentráciu napätia na koncoch valčekov v dôsledku miernej nesúososti alebo ohybu hriadeľa, čím predlžujú životnosť ložísk. Medzi bežné aplikácie patria planétové prevody v automobiloch, prevodovky a reduktory robotov.
Ťahané ihličkové ložiská Ťahané ihličkové ložiská AUBEARING sa vyznačujú klietkou a kompletným súborom valčekov s jedinečnou štruktúrou vonkajšieho krúžku. Tieto ľahko inštalovateľné ložiská majú najtenšie vonkajšie krúžky spomedzi všetkých valivých ložísk a zároveň ponúkajú vysokú nosnosť, vysoké maximálne rýchlostné limity a vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu. Starostlivo vybrané legované ocele odolávajú vysokému maximálnemu povolenému zaťaženiu a povrchovo kalené klietky pomáhajú ložiskám odolávať náročným podmienkam. Ťahané ihličkové ložiská s integrovanými tesneniami sú dostupné v určitých veľkostiach. Tesnenia s kontaktom s okrajom obmedzujú prevádzkové teploty ložiska na -30 °C až +110 °C v celom rozsahu vôle inštalovaného ložiska. Lisované ložiská s vonkajším krúžkom sú navrhnuté tak, aby udržali mazivo alebo netlakový olej vo vnútri ložiska a zároveň zabránili vniknutiu nečistôt do oblasti obežnej dráhy. Štandardné tesnenia s kontaktom s okrajom sú kompatibilné s bežnými mazacími olejmi a palivami na báze ropy, ale sú nepriaznivo ovplyvňované určitými ohňovzdornými hydraulickými olejmi a najbežnejšími rozpúšťadlami. Ťahané ihličkové ložiská sa rovnako ľahko manipulujú a inštalujú ako voľné valivé ložiská, ale dodávajú sa v zmontovanej podobe. Puzdro (používané ako vonkajšia obežná dráha) je presne lisované z nízkouhlíkovej ocele a povrchovo kalené bez následného obrábania, vďaka čomu sú tieto ložiská nákladovo efektívne. Medzi bežné aplikácie patria všeobecné podpery hriadeľov prevodoviek, podpery remeníc, zubové čerpadlá a vodiace ložiská.
Masívne ihlové ložiská Masívne ihlové ložiská poskytujú maximálnu nosnosť a vysokú presnosť v kompaktných priestoroch. Tieto ložiská sú vhodné pre rôzne prevádzkové podmienky, s krúžkami vyrobenými zo starostlivo vybraných ložiskových ocelí odplyňovaných vo vákuu alebo cementovaných ocelí a valčekmi presne brúsenými a tepelne spracovanými. Ľahké a mimoriadne robustné klietky presne a plynulo vedú valčeky. Vysokokvalitné materiály ponúkajú vysokú tuhosť, ktorá je schopná odolávať ťažkým zaťaženiam a rázovým zaťaženiam. Tieto ložiská sú dostupné s vnútornými krúžkami alebo bez nich; typ bez vnútorných krúžkov využíva hriadeľ priamo ako valivý povrch.
Súdkové ihlové ložiská Súdkové ihlové ložiská majú vonkajšiu obežnú dráhu oddelenú od vonkajšieho krúžku, ktorý slúži ako puzdro. Obežná dráha má konkávny vonkajší profil vybavený plastovými krúžkami. To umožňuje ihlovým ložiskám kompenzovať minimálne statické vychýlenie hriadeľa.
Ihlové ložiská s obrábanými krúžkami Ihlové ložiská s obrábanými krúžkami sa používajú v aplikáciách vyžadujúcich vyššiu nosnosť. Dodávajú sa hlavne v dvoch typoch: ihlové ložiská bez vnútorného krúžku a ložiská s vnútorným krúžkom. Ložiská bez vnútorného krúžku sa používajú s kalenými a brúsenými hriadeľmi, čo umožňuje väčším hriadeľom zabezpečiť vyššiu tuhosť. Ložiská s vnútorným krúžkom sa používajú v aplikáciách, kde kalenie a brúsenie hriadeľa nie je možné alebo praktické.
Ihlové axiálne ložiská Ihlové axiálne ložiská používajú zostavy valčekov a klietok s povrchovo kalenými klietkami vyrobenými z dvoch presne lisovaných oceľových plechov. Valčeky sú bezpečne uchytené v klietke, čo zaisťuje plynulé otáčanie aj pri veľkých axiálnych zaťaženiach. Tieto ložiská sú kompaktné, vďaka čomu sa dajú ľahko vymeniť v rovnakom inštalačnom priestore ako tradičné axiálne podložky. K dispozícii sú rôzne konfigurácie vrátane samostatných jednotiek, integrovaných valčekových jednotiek alebo jednotiek s rôznou hrúbkou valčekov, ktoré zodpovedajú inštalačným podmienkam okolo ložiska. Tieto komponenty sú navrhnuté tak, aby niesli axiálne zaťaženie v obmedzených priestoroch, pričom na uloženie ihličkových valčekov sa používajú kalené oceľové klietky. Napriek tomu, že zvyčajne zaberajú menej miesta ako konvenčné axiálne podložky, ihlové axiálne ložiská ponúkajú vynikajúce trecie vlastnosti a vyššiu nosnosť. K dispozícii sú rôzne hrúbky jednotlivo kalených axiálnych podložiek, ak susedné povrchy nie je možné kaliť na vhodnú úroveň tvrdosti 58 Rc alebo ekvivalent. Axiálne ihlové a klietkové zostavy odolávajú vysokým rýchlostiam a axiálnemu zaťaženiu. Sú široko používané v automatických prevodovkách a poskytujú nízke trenie v stiesnených priestoroch.
Ak chcete dosiahnuť požadovaný výkon ložiska, výber vhodných ihlových ložísk je len začiatok. Činnosť ložísk ovplyvňuje niekoľko špecifických faktorov vrátane mazania, tvrdosti a povrchovej úpravy obežných dráh, ako aj sediel ložísk.
Mazanie : Mazanie olejom sa vo všeobecnosti uprednostňuje, pretože zabezpečuje vyššie rýchlosti tým, že pôsobí ako chladivo, odstraňuje nečistoty a ľahšie vstrekuje do oblasti zaťaženia ložiska. Medzi najlepšie metódy patrí pozitívny posuv, rozstrekovanie oleja alebo olejová hmla. Ložiská môžu v prípade potreby použiť mazanie plastickým mazivom. Ložiská s klietkami majú zvyčajne väčšie zásobníky plastického maziva, čo ponúka dlhšiu životnosť pred mazaním v situáciách, keď nie je možné opätovné mazanie. Životnosť ložísk v takýchto aplikáciách závisí od životnosti plastického maziva, čo je potrebné zohľadniť pri výpočtoch životnosti. Tesnenia pomáhajú zadržiavať mazivá a zabraňujú vniknutiu nečistôt.
Povrchy obežných dráh : Dobrý výkon ložiska závisí od materiálu a geometrických charakteristík obežných dráh.
Tvrdosť : Kľúčovou výhodou ihlových ložísk je ich schopnosť používať spájacie plochy ako vnútorné alebo vonkajšie krúžky, alebo oboje. Menovité zaťaženie ložiska je zvyčajne založené na tvrdosti obežnej dráhy 58 Rc alebo ekvivalentu. Ak je nižšia, únosnosť kombinácie ložiska a obežnej dráhy sa znižuje. Prijateľným ošetrením je povrchové kalenie, indukčné kalenie a priebežné kalenie. Ak hriadeľ nie je možné kaliť na 58 Rc, používajú sa samostatné vnútorné krúžky. Sú umiestnené na hriadeli pomocou osadenín alebo poistných krúžkov.
Povrchová úprava : Vynikajúca povrchová úprava obežných drážok je kľúčová pre udržanie dobrého mazacieho filmu medzi valčekmi a obežnými dráhami. Drsné povrchy umožňujú prenikanie vyvýšených bodov do mazacieho filmu, čo vedie k rýchlejšej únave a prípadnému zadretiu. Povrchová úprava vnútornej obežnej dráhy by nemala prekročiť stupeň Ra 16 minút, ale lepšia mikroúprava výrazne predlžuje životnosť. V prípade ihličkových alebo valčekovo-klietkových zostáv s plným počtom kusov poskytuje optimálne výsledky povrchová úprava vonkajšej obežnej dráhy kratšia ako 16 minút. Uistite sa, že povrchy obežných drážok sú bez škrabancov a defektov.
Geometrický tvar : Ideálny povrch obežnej dráhy pre radiálne ihlové ložiská je dokonalý valec. Akákoľvek odchýlka zvyšuje hladinu hluku a skracuje životnosť ložiska. Preto by sa kruhovitosť hriadeľov a sediel ložísk mala udržiavať v rámci polovice odporúčaných výrobných tolerancií alebo 0.0003 palca, podľa toho, ktorá hodnota je menšia. Zúženie obežnej dráhy spôsobuje zvýšené namáhanie valčekov a skracuje únavovú životnosť ložiska. Možno ešte škodlivejšia je geometria obežnej dráhy, ktorá spôsobuje nerovnomerný kontakt valčekov, napríklad nerovnomerný kontakt v dôsledku priamosti povrchu alebo defektov. Okrem toho by valčeky nemali presahovať povrchy obežných dráh. To môže viesť ku koncentrácii napätia a predčasnému zlyhaniu. Vo všeobecnosti by pri ložiskách s plným počtom ložísk nemal sklon hriadeľa vzhľadom na os ložiska presiahnuť 0.0010 palca na palec; pri klietkových ložiskách by sklon hriadeľa vzhľadom na os ložiska nemal presiahnuť 0.0015 palca na palec. Kratšie ložiská lepšie odolávajú náklonu.
Ložiskové sedlá : Úspešná prevádzka ťahaných ihlových ložísk vyžaduje správnu inštaláciu, aby sa zabezpečila správna veľkosť a kruhovitosť vonkajšieho plášťa. Zvyčajne stačí jednoduché zatlačenie ložiska na miesto pomocou základných nástrojov a ručných lisov. Prvky axiálneho polohovania zvyčajne nie sú potrebné. Ak je plášť vyrobený z ocele alebo vysoko kvalitného železa, jeho prierez môže byť dostatočne malý na to, aby bol 1,5 až 2-násobkom prierezu ložiska. Pre plášte z ľahkých zliatin môže postačovať podobný prierez, ale výber vhodne menších veľkostí otvorov v plášti je rozhodujúci pre správne dimenzovanie a kruhovitosť ložiska. Ihlové ložiská pre vysoké zaťaženie sa inštalujú do ložísk s vôľou, ak je zaťaženie vzhľadom na lôžko nehybné; ak sa zaťaženie vzhľadom na lôžko otáča, inštalujú sa s tesným prechodovým uložením. Bez ohľadu na uloženie sa na upevnenie vonkajšieho krúžku používajú ramená ložísk a poistné krúžky alebo iné metódy pozitívneho axiálneho polohovania.
Materiály ložísk – Klietky ložísk oddeľujú valčeky, aby sa zaťaženie rovnomerne rozložilo okolo ložiska. Znižujú tiež hluk ložiska, zlepšujú podmienky valivosti a zabraňujú preklzávaniu. Okrem toho obsahujú valčeky v jednom komponente. Oceľ je najbežnejším materiálom klietok v ihlových ložiskách. Plastové klietky sa môžu použiť tam, kde to prevádzkové podmienky dovoľujú. Mazanie a povrchové úpravy znižujú teplo generované trením. Niektoré konštrukcie ťahaných ihlových ložísk s hrnčekmi neobsahujú klietky a obsahujú plný počet valčekov. Ložiská s plným počtom valčekov kombinujú maximálnu nosnosť s nákladovou efektívnosťou ťahaných ihlových ložísk s hrnčekmi. V tejto konštrukcii dovnútra otáčajúce sa okraje držia valčeky v ložiskových krúžkoch. Testy stanovili nasledujúce koeficienty trenia pre konštrukcie ihlových ložísk s klietkou a s plným počtom valčekov: Ihlové ložiská s klietkou: 15•10⁻⁴; Ihlové ložiská s plným počtom valčekov: 25•10⁻⁴.
Tesnenia . Tesnenia (ak sú prítomné) izolujú valčeky, klietky a mazivá pred nečistotami a vlhkosťou v náročných prostrediach. Tesnenia musia odolávať oxidácii, vysokým teplotám a chemikáliám, s ktorými sa ložiská môžu stretnúť. Utesnené ložiská majú zvyčajne na vonkajšom krúžku kontrolný otvor na vnútornom krúžku na domazanie. Tesnenia sú najúčinnejšie, keď je minimalizované trenie medzi tesnením a ložiskom alebo hriadeľom. Dodatočné povrchové úpravy alebo mazanie môžu toto trenie znížiť. Ložiská s integrovanými tesneniami pracujú pri relatívne nižších rýchlostiach v porovnaní s otvorenými ložiskami. Tesnenia sa bežne vyrábajú z akrylonitril-butadiénového kaučuku, polyuretánu alebo fluórelastoméru.
