Jehlové ložisko rozměry se řídí podle ISO 1206 a ISO 3245 pro metrické řady, ale katalogy hlavních výrobců — INA (Schaeffler) a SKF — zahrnují proprietární řady, které přesahují pokrytí ISO a používají různé systémy označování. Klíčové rozměry, které definují jehlové ložisko, jsou průměr díry (Fw nebo d), vnější průměr (D) a šířka (C nebo B). spolu s průměrem a délkou válečku. Pochopení toho, jak INA a SKF kódují tyto rozměry ve svých číslech dílů – a kde se shodují s normami ISO nebo se od nich odchylují – je nezbytné pro správné křížové odkazy, ověření zaměnitelnosti a nákup.
Základní rozměrové parametry jehlových válečkových ložisek
Před porovnáním standardů výrobce je nutné zjistit, na kterých rozměrech záleží a co každý z nich řídí ve výkonu a montáži ložisek.
| Dimenze | Symbol | Co ovládá |
|---|---|---|
| Průměr vrtání | d / Fw | Uložení hřídele; průměr vnitřního kroužku nebo válečkového kontaktu |
| Vnější průměr | D | Uspořádání krytu; radiální velikost obálky |
| Šířka / délka | C/B | Nosnost; požadavek na axiální prostor |
| Průměr válečku | Dw | Kontaktní stres; únavová životnost; omezení rychlosti |
| Délka válečku | Lw | Rozložení zatížení; okrajové napětí |
| Výška sekce | (D − d) / 2 | Definuje geometrii "jehly"; radiální kompaktnost |
Určující geometrickou charakteristikou jehlového ložiska je poměr délky k průměru válečku. Podle definice ISO má jehlový válec Poměr Lw/Dw 2,5 až 10 a průměr válečku 5 mm nebo méně ve většině standardních sérií. Tato geometrie poskytuje vysokou radiální únosnost při velmi malém radiálním průřezu – základní výhoda oproti kuličkovým nebo standardním válečkovým ložiskům.
Normy ISO pro jehlová válečková ložiska: Co zahrnují
Normy ISO poskytují základní rozměrový rámec, na který odkazují INA i SKF pro své standardní metrické řady. Klíčové standardy jsou:
- ISO 1206: Kryje jehlová ložiska s opracovanými kroužky — s vnitřními kroužky i bez nich. Definuje hraniční rozměry (d, D, B) pro série NA a RNA. Jedná se o nejrozšířenější normu ISO pro zaměnitelnost jehlových ložisek s obrobeným kroužkem.
- ISO 3245: Pokrývá tažená miskovitá jehlová ložiska – v provedení s otevřeným i uzavřeným koncem – definující vnější průměr misky, vrtání a šířku pro řady HK a BK.
- ISO 3096: Určuje rozměry pro samotné jehlové válečky (jednotlivé valivé prvky), včetně tolerancí průměru a tolerancí délky – kritické, když se válečky používají bez klece přímo proti kalené díře hřídele.
- ISO 1132: Pokrývá toleranční třídy a vnitřní vůli, použitelné pro všechny typy jehlových ložisek.
definují normy ISO pouze hraniční rozměry — vnější obálka (d, D, B/C), která musí být zachována z důvodu zaměnitelnosti. Nevyžadují vnitřní geometrii, jako je počet válců, konstrukce klece nebo vnitřní radiální vůle nad definované třídy tolerance. To je důvod, proč dvě ložiska vyhovující ISO od různých výrobců s identickými hraničními rozměry mohou mít různou únosnost a rychlostní limity.
Systém označení jehlových válečkových ložisek INA (Schaeffler).
INA, součást skupiny Schaeffler, používá systém označování, kde předpona řady ložisek kóduje jak typ ložiska, tak i rozměrovou řadu. Pochopení prefixu je klíčem ke správnému čtení čísel dílů INA.
Předpony řady INA a jejich význam
- NK / NKI: Jehlová ložiska s obrobeným kroužkem bez vnitřního kroužku (NK) as vnitřním kroužkem (NKI). Rozměry odpovídají ISO 1206. Příklad: NK 35/20 — otvor 35mm, šířka 20mm, bez vnitřního kroužku.
- RNA / NA: Jehlová ložiska s obrobeným kroužkem bez vnitřního kroužku (RNA) as vnitřním kroužkem (NA), řada těžkých profilů. Také v souladu s ISO 1206. Příklad: RNA 4906 — ložisko těžkého průřezu s Fw = 35 mm, D = 47 mm, C = 17 mm.
- HK / BK: Tažená jehlová ložiska podle ISO 3245. HK = otevřený konec; BK = uzavřený konec. Příklad: HK 2516 — otvor 25mm, šířka 16mm.
- SCE / BCE: Talířová tažená ložiska INA řady palců pro severoamerické aplikace, na něž se nevztahují metrické normy ISO.
- K: Sestavy jehlového válce a klece (bez kroužků), používané tam, kde hřídel a otvor pouzdra fungují jako oběžné dráhy. Příklad: K 25×29×17 — vnitřní průměr 25 mm, vnější průměr 29 mm, šířka 17 mm.
Jak INA kóduje rozměry v čísle dílu
U řad NK a NKI přidává INA průměr a šířku otvoru přímo za předponu, oddělené lomítkem: NK [vrtání]/[šířka] . Pro řady RNA a NA čtyřmístné číslo kóduje rozměrovou řadu a vrtání: první dvě číslice označují řadu (49 = světlá, 59 = střední) a poslední dvě číslice kódují vrtání. např. RNA 4906 dekóduje jako řada 49, kód vrtání 06 — což odpovídá Fw = 35 mm podle tabulky kódů děr INA (kódy vrtání nad 04 se řídí vzorcem: kód vrtání × 5 = průměr vrtání v mm pro kódy 04 a vyšší ve většině sérií).
Systém označení jehlových ložisek SKF
SKF používá paralelní strukturu označení, která je v souladu s řadou ISO pro standardní metrická ložiska, ale pro interní varianty používá jiné konvence předpon a kódů přípon. Systém SKF je navržen tak, aby se sám popisoval podle čísla dílu.
Předpony řady SKF
- RNA / NA: Jehlová ložiska s obrobeným kroužkem, přímo ekvivalentní rozměrům INA/NA a ISO 1206. Příklad: RNA 4906 od SKF má identické hraniční rozměry jako INA RNA 4906 — Fw = 35 mm, D = 47 mm, C = 17 mm – a je přímo zaměnitelná.
- HK / BK: Tažená miskovitá ložiska podle ISO 3245, odpovídající označení INA HK/BK a hraničním rozměrům. HK 2516 od SKF je zaměnitelný s INA HK 2516 na hraničních rozměrech.
- NK: Ložiska s obrobeným kroužkem bez vnitřního kroužku, v souladu s řadou INA NK a ISO 1206.
- NKI: S vnitřním kroužkem, v souladu s INA NKI.
- IR: Vnitřní kroužky pro jehlová ložiska – používají se u řady RNA nebo NK, kde je vyžadován samostatný vnitřní kroužek. Vnitřní kroužky SKF IR a INA IR mají stejné rozměry ISO a jsou zaměnitelné pro standardní řady.
Kódy přípon SKF, které ovlivňují rozměry
SKF připojuje k základnímu označení přípony, které označují varianty, které mohou ovlivnit rozměrové nebo výkonové specifikace:
- /P6, /P5: Třída tolerance — P6 je bližší než normální (ISO třída 6); P5 je třída přesnosti (třída ISO 5). Ty ovlivňují přímo tolerance vrtání a vnějšího průměru.
- TN9: Polyamidová (skleněnými vlákny vyztužená) klec místo oceli — ovlivňuje maximální rychlost, ale ne hraniční rozměry.
- RS / 2RS: Jednoduché nebo dvojité břitové těsnění — přidává axiální rozměr u některých sérií.
INA vs. SKF vs. ISO: Přímé srovnání rozměrů pro běžné řady
Pro řady vyhovující ISO jsou hraniční rozměry INA a SKF totožné a plně zaměnitelné. Následující tabulka to potvrzuje pro nejběžněji používané typy jehlových ložisek.
| Typ ložiska | Označení INA | Označení SKF | Fw / d (mm) | D (mm) | C/B (mm) | Norma ISO |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nakreslený pohár, otevřít | HK 2516 | HK 2516 | 25 | 32 | 16 | ISO 3245 |
| Tažený pohár, uzavřený | BK 2016 | BK 2016 | 20 | 26 | 16 | ISO 3245 |
| Obrobené, bez vnitřního kroužku | RNA 4906 | RNA 4906 | 35 | 47 | 17 | ISO 1206 |
| Obrobené, s vnitřním kroužkem | NA 4906 | NA 4906 | 30 | 47 | 17 | ISO 1206 |
| Sestava jehly/klece | K 25×29×17 | K 25×29×17 | 25 | 29 | 17 | ISO 3030 |
| Bez vnitřního kroužku (NK) | NK 35/20 | NK 35/20 | 35 | 45 | 20 | ISO 1206 |
Okrajové rozměry jsou stejné pro všechny výše uvedené řady vyhovující ISO. Zaměnitelnost hraničních rozměrů nezaručuje identickou dynamickou únosnost (C) nebo statickou únosnost (C₀), které jsou určeny vnitřní geometrií a výrobní přesností a liší se mezi výrobci i v rámci stejné řady ISO.
Kde se INA a SKF liší od ISO
Oba výrobci nabízejí řady ložisek, které přesahují pokrytí ISO, což je místo, kde se křížové reference stávají složitějšími a přímá náhrada vyžaduje ověření.
Řada INA Specifická Není v ISO
- Řada RNAO / NAO: Plně doplněná jehlová ložiska INA (bez klece) s obrobenými kroužky – vyšší radiální únosnost než ekvivalenty v kleci díky maximálnímu naplnění válečků. Tyto nemají přímou rozměrovou řadu ISO a jsou v celém svém rozsahu patentované společností INA.
- SCE / BCE (palcová řada): Tažená misková ložiska v palcových rozměrech pro severoamerická zařízení. Označuje se ve zlomkových palcích – např. SCE 108 má otvor 5/8 palce a šířku 1/2 palce. Ty se řídí standardem ABMA 18.2, nikoli ISO.
- Řada RSTO / STO: Pojezdové kladky a vačkové kladičky s vnitřními jehlovými kladkami — produkty INA specifické pro aplikaci mimo standardní rozměry ložisek ISO.
Specifická řada SKF Není v ISO
- Řada NX: Kombinované jehlové a axiální kuličkové ložisko SKF – integruje radiální a axiální nosnost do jedné jednotky. Žádný ekvivalent ISO; rozměry jsou vlastnictvím SKF.
- Řada NKIA / NKIB: Kombinovaná jehlová válečková a kuličková ložiska s kosoúhlým stykem. Dostupné u SKF a INA s odpovídajícím označením, ale nevztahují se na ně rozměrové normy ISO.
- RNA 49..-RS / NA 49..-2RS: Utěsněné varianty standardní řady ISO SKF — přídavná těsnění 1–2 mm k axiálnímu rozměru ve srovnání s otevřeným rozměrem ISO. Přímá rozměrová náhrada za otevřenou verzi není možná bez ověření přizpůsobení šířky pouzdra.
Rozdíly v nosnosti: Stejné rozměry, různý výkon
Toto je nejdůležitější praktický bod pro inženýry specifikující jehlová ložiska: identické hraniční rozměry ISO neznamenají stejnou nosnost . Dynamická únosnost (C) a statická únosnost (C₀) závisí na geometrii válečků, počtu válečků, kvalitě materiálu a výrobních tolerancích – žádné z nich nejsou stanoveny rozměrovými normami ISO.
| Ložisko | INA Dynamic C (kN) | SKF Dynamic C (kN) | INA Static C₀ (kN) | SKF Static C₀ (kN) |
|---|---|---|---|---|
| RNA 4906 | 20.3 | 19.0 | 28.0 | 26.0 |
| NA 4906 | 20.3 | 19.0 | 28.0 | 26.0 |
| HK 2516 | 14.0 | 13.2 | 16.0 | 15.0 |
| NK 35/20 | 32.5 | 31.0 | 44.0 | 42.0 |
Rozdíly uvedené výše - obvykle 5–10 % mezi INA a SKF pro stejné označení ISO — odrážejí rozdíly v optimalizaci vnitřní geometrie. Pokud ložisko pracuje blízko své jmenovité kapacity, vždy použijte pro výpočet životnosti pomocí L10 = (C/P)3 x 106 / n vzorec.
Toleranční třídy a přizpůsobené rozměry: Tam, kde záleží na přesnosti
Pro standardní aplikace dodávají jehlová ložiska jak INA, tak SKF Třída tolerance ISO Normální (PN) standardně. Pro přesné stroje jsou k dispozici vyšší třídy: P6, P5 a P4 ve vzestupném pořadí přesnosti, s užšími tolerancemi vrtání a vnějšího průměru.
Tolerance otvoru pro normální třídu RNA 4906 (Fw = 35 mm) je 0 / -0,012 mm podle ISO 1132. U třídy P6 se to zpřísňuje 0 / -0,008 mm . Tyto tolerance přímo určují přesah hřídele nebo uložení s vůlí a musí být zohledněny při konstrukci pouzdra a hřídele, zejména ve vysokorychlostních nebo přesných polohovacích aplikacích.
U taženého pohárku řady HK/BK je vnější pohárek zalisován do otvoru pouzdra. Tolerance OD kalíšku je přísně kontrolována – obvykle 0 / -0,013 mm pro vnější průměr 32 mm — aby se zajistilo, že se miska při zatížení neotáčí v pouzdře. INA i SKF dodržují tolerance ISO 3245 pro standardní řady HK/BK, takže výpočty lícování jsou přímo přenosné mezi výrobci.
Praktická příručka křížových odkazů: Nahrazení mezi INA, SKF a ISO
Při křížových odkazech na jehlová ložiska mezi výrobci nebo při ověřování souladu s normou ISO použijte následující rozhodovací proces:
- Potvrďte předponu řady ložisek. Pokud INA i SKF používají stejnou předponu (HK, BK, RNA, NA, NK, NKI, K), jsou hraniční kóty v souladu s ISO a jsou zaměnitelné na d, D a B/C.
- Ověřte si zatížení z aktuálního katalogu každého výrobce. Nepředpokládejte, že hodnocení jsou identická – pro výpočty životnosti použijte skutečné hodnoty C a C₀.
- Zkontrolujte rozdíly v příponách. Utěsněná varianta (RS, 2RS) nebo přípona třídy přesnosti (P6, P5) mění specifikaci – potvrďte, že náhradní ložisko nese stejnou příponu nebo že rozdíl je přijatelný.
- Pro palcové série nebo proprietární série, použijte nástroj křížových odkazů každého výrobce nebo tabulku ekvivalence katalogu – pouze z označení nelze předpokládat rozměrovou identitu.
- Pro kombinované nebo integrované typy ložisek (NKIA, NX, RSTO), křížový odkaz musí být proveden úplným porovnáním rozměrů, nikoli shodou předpon, protože tyto řady nejsou mezi výrobci plně standardizovány.
