Nålrullager använder nålformade rullar som rullande element för rotationsrörelse. Jämfört med kullager har nålrullager lägre profilhöjd och högre lastkapacitet. De flesta radiella nållager kan hantera axiella krafter som överstiger 5 % av den radiella belastningen. Rullarna i radiella applikationer löper parallellt med axeln. Som mekaniska komponenter hjälper nålrullager till att spara utrymme, vilket gör hela mekanismen mer kompakt. Dessa lager spelar avgörande roller i olika produkter som bilar, motorcyklar, tryckmaskiner, industrirobotar och entreprenadmaskiner.
AUBEARING tillverkar olika typer av nålrullager:
Rull- och buraggregat Bur- och rullaggregaten är lättmanövrerade lager med hög lastkapacitet trots sin lilla storlek. Den unika burstrukturen styr rullarna och säkerställer stabil drift även vid höga hastigheter. Buraggregatens konstruktion säkerställer korrekt lastfördelning mellan rullar och lagerbanor och kontrollerar radiella inre glapp. De har också höghastighetskapacitet och tolerans mot axelfeljustering eller lastböjning. Bur- och rullaggregat minskar spänningskoncentrationen vid rulländarna på grund av måttlig feljustering eller axelböjning, vilket förlänger lagrens livslängd. Vanliga tillämpningar inkluderar planetväxlar i bilar, växellådor och robotreducerare.
Dragna nålrullager med skålform AUBEARINGs dragna nålrullager med skålform har en hållare och ett komplett set med rullar med en unik ytterringstruktur. Dessa lättinstallerade lager har de tunnaste ytterringarna bland alla rullager samtidigt som de erbjuder hög lastkapacitet, höga maximala hastighetsgränser och utmärkt slitstyrka. Noggrant utvalda legeringsstål tål höga maximalt tillåtna belastningar, och ythärdade hållare hjälper lagren att klara tuffa förhållanden. Dragna nålrullager med skålform med integrerade tätningar finns i vissa storlekar. Läppkontakttätningar begränsar lagrets driftstemperaturer till -30 °C till +110 °C (-25 °F till +225 °F) genom hela det installerade lagrets spelrum. Stansade ytterringlager är konstruerade för att hålla kvar fett eller trycklös olja inuti lagret samtidigt som de förhindrar att föroreningar kommer in i lagerbanan. Standardläppkontakttätningar är kompatibla med vanliga smörjoljor och petroleumbaserade bränslen men påverkas negativt av vissa brandbeständiga hydrauloljor och de vanligaste lösningsmedlen. Dragna nålrullager med skålform är lika enkla att hantera och installera som lösa rullager men levereras i monterat tillstånd. Höljet (som används som yttre lagerbana) är precisionspräglat av lågkolstål och ythärdat utan efterföljande bearbetning, vilket gör dessa lager kostnadseffektiva. Vanliga tillämpningar inkluderar generella växellådsaxelstöd, remskivsstöd, kugghjulspumpar och styrlager.
Massiva nålrullager Massiva nålrullager ger maximal lastkapacitet och hög precision i små utrymmen. Dessa lager är lämpliga för olika driftsförhållanden, med ringar tillverkade av noggrant utvalda vakuumavgasade lagerstål eller karburerande stål, och rullar precisionsslipade och värmebehandlade. Lätta och extremt robusta hållare styr rullarna exakt och smidigt. Högkvalitativa material ger hög styvhet och kan motstå tunga belastningar och stötbelastningar. Dessa lager finns med eller utan innerringar; typen utan innerringar använder axeln direkt som rullyta.
Sfäriska nålrullager Sfäriska nålrullager har en yttre löpbana separerad från den yttre ringen, vilken fungerar som en hylsa. Löpbanan har en konkav ytterprofil försedd med plastringar. Detta gör att nålrullager kan kompensera för minimal statisk feljustering av axeln.
Nålrullager med bearbetade ringar Nålrullager med bearbetade ringar används för applikationer som kräver högre lastkapacitet. De finns huvudsakligen i två typer: nålrullager utan innerring och de med innerring. Lager utan innerring används med härdade och slipade axlar, vilket möjliggör större axlar för högre styvhet. Lager med innerring används i applikationer där härdning och slipning av axeln inte är möjligt eller praktiskt.
Nålaxiallager Nålaxiallager använder rull- och hållaraggregat med ythärdade hållare tillverkade av två exakt pressade stålplattor. Rullarna hålls säkert fast i hållaren, vilket säkerställer jämn rotation även under stora axiella belastningar. Dessa lager är kompakta, vilket gör dem enkla att byta ut inom samma installationsutrymme som traditionella axialbrickor. Olika konfigurationer finns tillgängliga, inklusive fristående enheter, integrerade rullenheter eller enheter med olika rulltjocklekar för att matcha installationsförhållandena runt lagret. Dessa komponenter är konstruerade för att bära axiella belastningar i begränsade utrymmen, med hjälp av härdade stålhållare för att rymma nålrullar. Trots att de vanligtvis upptar mindre utrymme än konventionella axialbrickor, erbjuder nålaxiallager utmärkta friktionsegenskaper och högre lastkapacitet. Olika tjocklekar av individuellt härdade axialbrickor är tillgängliga om intilliggande ytor inte kan härdas till en lämplig hårdhetsnivå på 58 Rc eller motsvarande. Axialnål- och hållaraggregat tål höga hastigheter och axiella belastningar. De används ofta i automatväxellådor och ger låg friktion i trånga utrymmen.
För att uppnå önskad lagerprestanda är valet av lämpliga nålrullager bara början. Flera specifika faktorer påverkar lagerdriften, inklusive smörjning, hårdhet och ytfinish på löpbanorna, såväl som lagersäten.
Smörjning : Oljesmörjning är generellt att föredra, eftersom den ger högre hastigheter genom att fungera som kylvätska, avlägsna föroreningar och enklare injektion i lagrets belastningsområde. De bästa metoderna inkluderar positiv matning, oljestänk eller oljedimma. Lager kan använda fettsmörjning vid behov. Lager med hållare har vanligtvis större fettbehållare, vilket ger längre livslängd före smörjning i situationer där eftersmörjning inte är möjlig. Lagerlivslängden i sådana tillämpningar beror på fettets livslängd, vilket måste beaktas vid livslängdsberäkningar. Tätningar hjälper till att behålla smörjmedel och exkludera föroreningar.
Lagerytor : God lagerprestanda beror på lagerbanornas material och geometriska egenskaper.
Hårdhet : En viktig fördel med nålrullager är deras förmåga att använda kontaktytor som inner- eller ytterringar, eller båda. Lagerbelastningar baseras vanligtvis på en lagerbanahårdhet på 58 Rc eller motsvarande. Om den är lägre minskar lager- och lagerbanan-kombinationens bärförmåga. Ythärdning, induktionshärdning och genomgående härdning är acceptabla behandlingar. Om axeln inte kan härdas till 58 Rc används separata innerringar. De placeras på axeln med hjälp av ansatser eller hållringar.
Ytfinish : Utmärkt ytfinish på löpbanorna är avgörande för att bibehålla en god smörjfilm mellan rullar och löpbanor. Grova ytor gör att höga punkter kan tränga in i smörjfilmen, vilket leder till snabbare utmattning och eventuell kärvning. Ytfinish på den inre löpbanan bör inte överstiga en Ra-klass på 16 minuter, men bättre mikrofinish förlänger livslängden avsevärt. För kompletta nål- eller rull- och hållaraggregat ger en yttre löpbanasfinish på mindre än 16 minuter optimala resultat. Säkerställ att löpbanornas ytor är fria från repor och defekter.
Geometrisk form : Den ideala löpbanan för radiella nålrullager är en perfekt cylinder. Varje avvikelse ökar ljudnivåerna och förkortar lagrets livslängd. Därför bör rundheten hos axlar och lagersäten bibehållas inom hälften av de rekommenderade tillverkningstoleranserna eller 0.0003 tum, beroende på vilket som är minst. Löpbanan avsmalnande orsakar ökad rullspänning och minskad lagrens utmattningstid. Kanske mer skadligt är löpbanan geometri som orsakar ojämn rullkontakt, såsom ojämn kontakt på grund av ytramhet eller defekter. Dessutom bör rullar inte hänga över löpbanansytor. Detta kan leda till spänningskoncentration och tidigt fel. Generellt sett bör axelns lutning i förhållande till lagrets mittlinje för fullkomplementlager inte överstiga 0.0010 tum per tum; för burlager bör axelns lutning i förhållande till lagrets mittlinje inte överstiga 0.0015 tum per tum. Kortare lager kan bättre motstå lutning.
Lagersäten : Framgångsrik drift av dragna nålrullager med skål kräver korrekt installation för att säkerställa rätt ytterhöljesstorlek och rundhet. Vanligtvis räcker det att helt enkelt pressa lagret på plats med hjälp av enkla verktyg och handpressar. Axiella positioneringsfunktioner är vanligtvis onödiga. Om höljet är tillverkat av stål eller högkvalitativt järn kan dess tvärsnitt vara tillräckligt litet för att vara 1,5 till 2 gånger lagertvärsnittet. För lättmetallsskålar kan en liknande tvärsnittsstorlek räcka, men att välja lämpligt mindre skalhålstorlekar är avgörande för korrekt lagerdimensionering och rundhet. Kraftiga nålrullager installeras i lagersäten med glapppassningar om lasten är stationär i förhållande till lagersätet; om lasten roterar i förhållande till lagersätet installeras de med en tät övergångspassning. Oavsett passform, använd lagersätesansatser och låsringar eller andra positiva axiella positioneringsmetoder för att säkra ytterringen.
Lagermaterial - Lagerhållare separerar rullar för att jämnt fördela lasten runt lagret. De minskar också lagerbuller, förbättrar rullningsförhållandena och förhindrar slirning. Dessutom innehåller de rullar i en enda komponent. Stål är det vanligaste hållarmaterialet i nålrullager. Plasthållare kan användas där driftsförhållandena tillåter. Smörjning och ytbehandlingar minskar värme som genereras av friktion. Vissa dragna cylinderformade nålrullagerkonstruktioner utelämnar hållare, som innehåller en komplett uppsättning rullar. Fullkomplementlager kombinerar maximal lastkapacitet med kostnadseffektiviteten hos dragna cylinderlager. I denna konstruktion håller inåtvända läppar rullarna inuti lagerringarna. Tester har fastställt följande friktionskoefficienter för hållarformade och fullkomplementerade nålrullagerkonstruktioner: Hållrformade nålrullager: 15•10-4; Fullkomplementerade nålrullager: 25•10-4.
Tätningar . Tätningar (om sådana finns) isolerar rullar, lagerhållare och smörjmedel från föroreningar och fukt i tuffa miljöer. Tätningar måste motstå oxidation, höga temperaturer och kemikalier som lager kan utsättas för. Tätade lager har vanligtvis ett inspektionshål för den inre ringen på den yttre ringen för eftersmörjning. Tätningar är mest effektiva när friktionen mellan tätningen och lagret eller axeln minimeras. Ytterligare ytbehandlingar eller smörjning kan minska denna friktion. Lager med integrerade tätningar arbetar med relativt lägre hastigheter jämfört med öppna lager. Tätningar är vanligtvis tillverkade av akrylnitril-butadiengummi, polyuretan eller fluorelastomer.
