Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Опорные ролики INA серий NUTR и NATR представляют собой готовые к установке подшипниковые узлы, разработанные компанией Schaeffler для применения в кулачковых механизмах, линейных направляющих системах и конвейерном оборудовании. Данные изделия относятся к категории опорных роликов вилочного типа (yoke type track rollers) и отличаются от опорных роликов со шпилькой (stud type) способом монтажа на вал или ось.
Конструкция опорных роликов NUTR и NATR включает толстостенное наружное кольцо с профилированной наружной поверхностью качения, внутреннее кольцо и комплект тел качения. Толстостенное наружное кольцо обеспечивает высокую жесткость конструкции и способность воспринимать значительные контактные нагрузки при взаимодействии с направляющей дорожкой.
Основное функциональное назначение данных подшипников - обеспечение линейного или возвратно-поступательного движения с минимальным трением при передаче высоких радиальных нагрузок. В отличие от стандартных радиальных подшипников, опорные ролики не устанавливаются в корпусное отверстие, а опираются на плоскую или профилированную сопряженную дорожку (mating track).
В номенклатуре INA/Schaeffler приняты следующие обозначения:
Наружное кольцо опорных роликов NUTR и NATR выполнено с увеличенной толщиной стенки, что обеспечивает высокую несущую способность и сопротивление деформации при воздействии сосредоточенных нагрузок. Наружная поверхность кольца имеет бочкообразный (сферический) профиль с оптимизированной кривизной, разработанной INA для снижения контактных напряжений.
Преимущества оптимизированного профиля INA:
По запросу доступны исполнения с цилиндрической наружной поверхностью (суффикс -X в обозначении), которые применяются при строго параллельном расположении оси ролика относительно плоскости направляющей.
Внутреннее кольцо изготовлено из закаленной подшипниковой стали и имеет прецизионно обработанную дорожку качения. В конструкции предусмотрено отверстие для подачи смазочного материала, что позволяет осуществлять повторное смазывание в процессе эксплуатации.
В серии NUTR применяется полнотелый (бескаркасный) двухрядный комплект цилиндрических роликов. Отсутствие сепаратора позволяет разместить максимальное количество тел качения, что обеспечивает наивысшую радиальную грузоподъемность. При этом допустимая частота вращения несколько ниже, чем у роликов с сепаратором.
В серии NATR используются игольчатые ролики с сепаратором. Сепаратор обеспечивает равномерное распределение роликов по окружности и предотвращает их взаимный контакт, что снижает трение и позволяет работать на более высоких скоростях.
Опорные ролики NUTR и NATR имеют осевое направление наружного кольца, которое обеспечивается упорными шайбами и осевыми скользящими шайбами. Данная конструкция позволяет воспринимать осевые нагрузки, возникающие при незначительных перекосах, непараллельности или ударных воздействиях.
Серия NUTR оснащена лабиринтным уплотнением, образованным уплотнительными шайбами и конструкцией внутреннего кольца. Серия NATR-PP имеет трехступенчатую систему уплотнения с пластиковыми осевыми скользящими шайбами, обеспечивающую эффективную защиту от загрязнений.
Опорные ролики серии NUTR представляют собой двухрядные подшипники с полнотелым комплектом цилиндрических роликов. Данная конструкция обеспечивает максимальную радиальную грузоподъемность в компактных габаритах.
Обозначения в таблице: d - диаметр отверстия, D - наружный диаметр ролика, B - общая ширина, C - ширина наружного кольца, Cr - динамическая грузоподъемность, C0r - статическая грузоподъемность, nmax - предельная частота вращения при консистентной смазке.
Опорные ролики серии NATR оснащены игольчатыми роликами с сепаратором. Сепаратор обеспечивает более равномерное распределение нагрузки и снижает трение, что позволяет достигать более высоких частот вращения по сравнению с серией NUTR.
Выбор между сериями NUTR и NATR определяется условиями эксплуатации и требованиями к подшипниковому узлу. Ниже представлено сравнение основных характеристик обеих серий.
Для кулачкового механизма упаковочной машины с частотой вращения кулачка 2000 об/мин и радиальной нагрузкой 10 кН рекомендуется серия NATR, поскольку требуется высокая скорость вращения при умеренной нагрузке.
Для направляющей системы строительного подъемника с низкой скоростью перемещения и радиальной нагрузкой 40 кН предпочтительна серия NUTR, обеспечивающая максимальную грузоподъемность и ударную стойкость.
Опорные ролики INA серий NUTR и NATR широко применяются в различных отраслях машиностроения благодаря высокой несущей способности и надежности конструкции.
Основная область применения опорных роликов NUTR и NATR - кулачковые механизмы различных машин. Ролики следуют по профилю кулачка, преобразуя вращательное движение в возвратно-поступательное. Типичные применения:
Опорные ролики применяются в направляющих системах для обеспечения линейного перемещения кареток и платформ:
В конвейерных системах опорные ролики используются в качестве направляющих и прижимных элементов:
Высокая грузоподъемность и ударная стойкость делают опорные ролики NUTR особенно востребованными в тяжелом машиностроении:
Долговечность и работоспособность опорных роликов во многом определяется качеством сопряженной дорожки (направляющей), по которой перемещается ролик. Направляющая подвергается высоким контактным нагрузкам при перекатывании наружного кольца ролика.
Поверхностная твердость направляющей дорожки должна соответствовать действующим нагрузкам. Schaeffler рекомендует следующие значения:
Для изготовления направляющих дорожек могут применяться следующие материалы:
Шероховатость рабочей поверхности направляющей должна находиться в диапазоне Ra 0,4-0,8 мкм для обеспечения оптимальных условий смазывания и минимального износа.
Минимальная глубина закаленного слоя (CHD для цементации, SHD для поверхностной закалки) определяется по формуле:
CHD(SHD) = 0,15 + 0,009 x a
где a - полуширина контактной площадки по Герцу, мм.
Глубина закалки измеряется до твердости 550 HV в соответствии с DIN 50190.
Опорные ролики INA серий NUTR и NATR поставляются с заводской смазкой, обеспечивающей работоспособность при стандартных условиях эксплуатации. Применяется консистентная смазка на литиевой основе класса NLGI 2, соответствующая DIN 51825-K2K-30.
При интенсивной эксплуатации или в условиях повышенной запыленности рекомендуется проводить повторное смазывание через отверстие во внутреннем кольце. Интервалы смазывания зависят от условий работы:
Для опорных роликов NUTR и NATR рекомендуются консистентные смазки со следующими характеристиками:
Для высокотемпературных применений (свыше 100 градусов Цельсия) рекомендуются смазки серии Arcanol от Schaeffler или аналоги на основе полимочевины.
Перед установкой опорного ролика необходимо:
Опорные ролики NUTR и NATR устанавливаются на вал с переходной посадкой. Рекомендуемые поля допусков вала:
Осевая фиксация опорного ролика на валу обеспечивается:
При установке направляющей необходимо обеспечить параллельность рабочей поверхности оси вала с точностью не хуже 0,1 мм на 100 мм длины. Отклонение от параллельности приводит к неравномерному износу и снижению ресурса подшипника.
После установки опорного ролика проверьте:
При выборе опорного ролика для конкретного применения необходимо учитывать следующие факторы:
Эквивалентная динамическая нагрузка P должна быть меньше динамической грузоподъемности Cr. Для расчета ресурса применяется формула:
L10 = (Cr/P)^(10/3) - расчетный ресурс в миллионах оборотов
L10h = L10 x 10^6 / (60 x n) - расчетный ресурс в часах
где n - частота вращения, об/мин
Рабочая частота вращения не должна превышать предельных значений, указанных в каталоге. При необходимости работы на высоких скоростях следует выбирать серию NATR с сепаратором.
Стандартные опорные ролики NUTR и NATR рассчитаны на работу в диапазоне от -30 до +140 градусов Цельсия. При постоянной эксплуатации выше +100 градусов требуется применение высокотемпературной смазки.
При наличии загрязняющих факторов (пыль, влага, агрессивные среды) следует выбирать исполнения с улучшенным уплотнением (суффикс -PP для серии NATR) и сокращать интервалы смазывания.
Основное различие заключается в типе тел качения и конструкции. Серия NUTR оснащена двухрядным полнотелым (бескаркасным) комплектом цилиндрических роликов, что обеспечивает максимальную радиальную грузоподъемность и ударную стойкость. Серия NATR использует игольчатые ролики с сепаратором, что позволяет достигать более высоких частот вращения при меньшем трении и тепловыделении. При одинаковых габаритах NUTR имеет более высокую грузоподъемность, а NATR - более высокую допустимую скорость.
Суффиксы в обозначениях имеют следующие значения: -A указывает на модификацию внутренней конструкции (технические характеристики идентичны); -X означает цилиндрическую (не бочкообразную) наружную поверхность кольца; -PP обозначает трехступенчатое контактное уплотнение с пластиковыми осевыми шайбами; -2RS указывает на контактные уплотнения с обеих сторон. Например, NATR25-X-PP - опорный ролик с игольчатыми роликами, цилиндрической наружной поверхностью и трехступенчатым уплотнением.
Направляющая дорожка должна иметь поверхностную твердость 58-64 HRC в зависимости от нагрузки. Глубина закаленного слоя определяется расчетом на основе контактных напряжений и составляет от 1 до 4 мм. Шероховатость рабочей поверхности Ra 0,4-0,8 мкм. Рекомендуемые материалы: стали объемной закалки (100Cr6), цементуемые стали (17MnCr5, 16MnCr5) или стали для поверхностной закалки (C56E2, Cf53). Параллельность поверхности направляющей относительно оси вала должна быть не хуже 0,1 мм на 100 мм.
Опорные ролики поставляются с заводской смазкой и при нормальных условиях эксплуатации не требуют повторного смазывания в течение 3000-5000 часов работы. При тяжелых условиях (повышенная запыленность, высокие нагрузки) интервал сокращается до 1000-2000 часов. В особо тяжелых условиях с наличием абразивных частиц или влаги рекомендуется смазывание каждые 500-1000 часов. Смазка подается через отверстие во внутреннем кольце с помощью пресс-масленки.
Рекомендуются консистентные смазки класса NLGI 2 на литиевой основе с вязкостью базового масла 100-200 сСт при 40 градусах Цельсия. Для стандартных условий подходят смазки типа K2K-30 по DIN 51825. При повышенных температурах (свыше 100 градусов) следует применять смазки на основе литиевого комплекса или полимочевины, например серии Arcanol от Schaeffler. Для низкотемпературных применений используются смазки с синтетическим базовым маслом.
Серия NUTR имеет ограниченные скоростные характеристики из-за полнотелой конструкции без сепаратора. Предельные частоты вращения для NUTR составляют от 1300 до 6500 об/мин в зависимости от размера. Для высокоскоростных применений рекомендуется серия NATR с сепаратором, обеспечивающая допустимые скорости до 12000 об/мин (для малых размеров). При необходимости использования NUTR на повышенных скоростях следует обеспечить эффективный отвод тепла и сократить интервалы смазывания.
Стандартные опорные ролики NUTR и NATR рассчитаны на работу в температурном диапазоне от -30 до +140 градусов Цельсия. Нижний предел ограничен характеристиками стандартной смазки, верхний - термостойкостью уплотнений и смазочного материала. При постоянной эксплуатации выше +100 градусов требуется применение высокотемпературной смазки. Для расширения температурного диапазона возможны специальные исполнения по согласованию с производителем.
Рекомендуемые посадки на вал зависят от характера нагружения. При циркуляционном нагружении внутреннего кольца (направление нагрузки вращается относительно кольца) применяются посадки k6 или m6. При местном нагружении (направление нагрузки постоянно относительно кольца) используются посадки g6 или h6. Если требуется возможность осевого перемещения внутреннего кольца, применяются посадки f7 или g6 с зазором.
Опорные ролики INA серий NUTR и NATR представляют собой высоконагруженные подшипниковые узлы, разработанные для применения в кулачковых механизмах, линейных направляющих системах и конвейерном оборудовании. Выбор между сериями определяется соотношением требований к грузоподъемности и скорости: серия NUTR обеспечивает максимальную несущую способность за счет полнотелого комплекта цилиндрических роликов, серия NATR позволяет достигать более высоких скоростей благодаря игольчатым роликам с сепаратором.
Правильный выбор типоразмера и исполнения опорного ролика, соблюдение требований к направляющей дорожке и режиму смазывания обеспечивают длительную безотказную работу подшипникового узла. При проектировании механизмов с опорными роликами следует учитывать все факторы: радиальные нагрузки, скоростной режим, температурные условия и воздействие окружающей среды.
Данная статья носит исключительно ознакомительный и информационный характер. Представленная информация основана на технической документации производителя и общепринятых инженерных практиках, однако не может заменить официальную документацию Schaeffler/INA и профессиональную консультацию специалистов.
Автор и издатель не несут ответственности за любые прямые или косвенные убытки, возникшие в результате использования информации из данной статьи. Перед принятием технических решений рекомендуется обращаться к актуальным каталогам производителя и консультироваться с квалифицированными инженерами.
Все технические данные приведены для справки и могут быть изменены производителем без предварительного уведомления. Для получения актуальной информации следует обращаться к официальным источникам Schaeffler Group.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.