Иглени лагери
Начало > Механични системи > Статии > Сп. Инженеринг ревю - брой 7, 2011
Иглените лагери са вид търкалящи лагери, отличаващи се с висока устойчивост. От тяхното създаване до момента базисната им конструкция не се е променила съществено. Значително развитие, обаче, се забелязва в конструкцията на сепаратора. По мнението на специалисти, на този факт до голяма степен се дължат по-добрата устойчивост и по-дългия експлоатационен срок на съвременните конструкции иглени лагери. Основна конструктивна особеност на иглените лагери са търкалящите елементи, които в случая представляват цилиндрични ролки. Максималният диаметър на сечението на ролките обикновено е от три до десет пъти по-малък от дължината им. Независимо от малкото напречно сечение, дължащо се на малкия диаметър на ролките, тези лагери се характеризират с голяма товароносимост.
Иглените лагери се считат за много подходящи за лагерувания в места с ограничено радиално пространство. Съчетанието на компактна конструкция с възможността за поемане на големи натоварвания са сред основните предпоставки те да са предпочитаният избор в широк кръг от приложения. Биват широко използвани в автомобилостроенето, селскостопански и строителни съоръжения, в двигатели и т. н.
Конструктивни особености
Основни елементи в конструкцията на иглените лагери се явяват вътрешен пръстен, сепаратор, който държи ролките и осигурява правилното положение на оста им, самите иглени ролки и външен пръстен. Поради широкия кръг от приложения, иглените лагери се предлагат в голям диапазон от размери, както и в разнообразие от конструктивни решения. Често тези решения са свързани с наличието или отсъствието на някои от основните елементи. Например, сред предлаганите варианти на изпълнение са иглени лагери със или без сепаратор. Друго подобно решение при радиалните иглени лагери е изпълнението им без вътрешна гривна. За приложения, в които не е необходимо използването на уплътнение или такова не може да бъде използвано, се предлагат лагери с вградено уплътнение. Обикновено това са еластомерни уплътнения от акрилнитрил бутадиенов каучук. Аксиалните иглени лагери, от своя страна, могат да бъдат със или без шайби. Предлагат се също и комбинирани радиално-аксиални иглено-сачмени лагери. Сред разнообразието от конструктивни решения при иглените лагери са и възможността те да бъдат отворен или капсулован тип. По отношение на броя редове, предлаганите иглени лагери са предимно едноредно или двуредно изпълнение (фиг. 1). Могат да бъдат и самонагаждащи се.
Иглени лагери се предлагат във всички серии, включващи: особено лека, лека, лека широка, средна, средна широка и тежка. Както е добре известно, подразделянето на лагерите в тези серии е в зависимост от габаритните им размери в осово направление.
В зависимост от своята конструкция, иглените лагери често биват подразделяни на иглени лагери с общо предназначение, радиални и опорни лагери. Радиалните иглени лагери, съответно, могат да понасят само радиални сили. Те обикновено имат малки радиални размери, по подобие на плъзгащите лагери, за чийто заместител често биват използвани, а също така се характеризират с голяма товароносимост.
Обикновено не се допуска наличието на прекосяване на осите на гривните и се използват предимно при по-ниски честоти на въртене.
Благодарение на голямото количество търкалящи елементи, иглените лагери без сепаратори притежават висока коравина, което ги прави особено подходящи при силно колебателни шарнирни конструкции.
По отношение на минималния коефициент на триене, за иглените лагери приведеният коефициент на триене, получен като отношение на момента на триене в лагера към произведението на реакцията в опората и радиуса на отвора на лагера, достига 0.01.
Сепараторът
Както вече споменахме, макар сепараторът да е сред основните елементи в конструкцията на игления лагер, той не е задължителен. Обикновено иглените лагери със сепаратор се използват в приложения, в които е необходимо поемането на радиално натоварване и ротационни скорости. В този случай сепараторът държи и направлява ролките. Сред най-разпространените материали, използвани за изработване сепаратора е стоманата. Но освен от стомана, производителите предлагат и иглени лагери със сепаратори от фибронапълнен полиамид и алуминий. Освен по използвания материал, сепараторите могат да се различават и конструктивно.
Характеристики на иглените ролки
Ролките, използвани в иглените лагери, обикновено се изработват от стомана, характеризират се с висока твърдост и точност. Най-често са с номинални диаметри 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4 и 5 mm, като за всеки номинален диаметър са определени няколко дължини от около 4,5 до към 50 mm. За всеки един номинален диаметър са предвидени три степени на точност, определящи допусковите полета на действителните диаметри на ролките от съответната група спрямо номиналния диаметър. Самите ролки обикновено се произвеждат в две модификации - с плоски и сферични чела.
Сред основните предимства на иглените лагери е възможността за намаляване на размерите и теглото на машината поради по-малкото напречно сечение, по-голямата твърдост, по-високата товароносимост.
Комбинирани иглени лагери
Комбинираните иглени лагери представляват комбинация от радиални иглени лагери с аксиално натоваряема част. На практика тези лагери обединяват радиален и упорен лагер. В случая сепараторът на игления лагер се използва в качеството на радиален лагер, а упорният сферичен или ролков сепаратор - в качеството на упорен лагер. Предимството на подобна комбинация е възможността за понасяне едновременно на радиални и осови натоварвания.
Вижте още от Механични системи
Ключови думи: Иглени лагери, търкалящи лагери
Новият брой 9/2024
