Игольчатые подшипники: расшифровка обозначений
ISO 1206 · ГОСТ 4060 · INA TPI 152 · SKF NRB · Koyo NK · NTN HK
Игольчатый подшипник — это радиальный подшипник, у которого роликами служат «иглы»: тонкие цилиндры с отношением длины к диаметру ≥ 4:1. За счёт этого в очень тонком сечении (по высоте — иногда 3–5 мм) реализуется огромная радиальная грузоподъёмность. Это делает иглы любимым вариантом конструкторов там, где диаметр вала и стенка корпуса уже заданы геометрией узла, а нагрузка остаётся высокой.
Типовое применение: поршневые пальцы (gudgeon pin), сателлиты планетарных передач, валы коробок передач и раздаточных коробок, шарниры подвески мотоциклов, ВОМ-редукторы сельхозтехники, водяные помпы автомобилей, шарниры рычагов экскаваторов. По обороту это самая массовая категория в авто-, мото- и редукторных применениях.
Главный компромисс по сравнению с обычным шариковым 62xx того же наружного диаметра: иглы держат заметно большую радиальную нагрузку, но не воспринимают никакой осевой — её нужно отдельно снимать упорным подшипником, буртом вала или плечом расточки. И самый частый источник путаницы — клиент говорит «нужен игольчатый», но имеет в виду совсем разные семейства: со штампованной обоймой без внутреннего кольца, с точёной обоймой с внутренним кольцом, с внутренним кольцом отдельно. Ниже разбираем семейство за семейством.
Семейства и из чего они состоят
Префикс в обозначении — это сразу две вещи: тип обоймы (штампованная или точёная) и наличие внутреннего кольца. Это самое важное отличие при подборе:
| Префикс | Что внутри | Требование к валу / корпусу |
|---|---|---|
| HK | Штампованная (drawn cup) обойма, открытый торец, сепаратор + иглы, БЕЗ внутреннего кольца | Закалённый шлифованный вал (≥ 58 HRC, Ra ≤ 0,4 мкм) служит беговой дорожкой |
| BK | Штампованная обойма, ОДИН торец закрыт (стальная заглушка) | Тот же закалённый вал — для случаев, когда конец вала упирается в корпус |
| HMK | Штампованная обойма, усиленный «тяжёлый» вариант (толще стенка) | Тот же закалённый вал — для повышенных нагрузок |
| NA | Точёная (machined) наружная обойма + ВНУТРЕННЕЕ кольцо в комплекте | Обычная прессовая посадка на любой вал и в корпус |
| RNA | Точёная наружная обойма, БЕЗ внутреннего кольца | Закалённый шлифованный вал (≥ 58 HRC) — как у HK, но обойма точёная |
| NK | Точёная обойма + игольчатый сепаратор, БЕЗ внутреннего кольца | Закалённый шлифованный вал |
| NKI | Семейство NK + внутреннее кольцо В КОМПЛЕКТЕ | Обычная прессовая посадка |
| IR | ТОЛЬКО внутреннее кольцо — продаётся отдельно | В паре с RNA / NK / HK / BK превращает их в исполнение «с внутренним кольцом» |
| NKIB | NK + однонаправленный шариковый радиально-упорный — берёт ОСЕВУЮ нагрузку в одну сторону | Обычная прессовая посадка вала и корпуса |
| NKIA | NK + упорная игольчатая шайба — берёт ОСЕВУЮ нагрузку в одну сторону | Обычная прессовая посадка |
| NX / NKX | Комбинированный: иглы + осевые шарики или иглы + упорный — компактный узел | Для распредвалов и других тесных мест |
Покупатель часто говорит «игольчатый» как одно слово — но это шесть разных физических конструкций. Первый вопрос: «у вас есть твёрдый и шлифованный вал?». Если да — самые дешёвые исполнения HK / BK / RNA / NK без внутреннего кольца. Если нет — берите NA / NKI с внутренним кольцом или докупите отдельно IR-кольцо к открытому исполнению.
Чтение штампованной обоймы (HK, BK, HMK)
Штампованные обоймы маркируются по схеме bore × width — две пары цифр после префикса. Наружный диаметр в этом семействе фиксирован по серии: для каждого внутреннего диаметра в стандарте только один наружный (см. §7 — кросс-таблица). Несколько типичных вариантов:
| Обозначение | Расшифровка | Наружный диаметр |
|---|---|---|
| HK 0608 | d = 6 мм, B = 8 мм | D = 10 мм |
| HK 1010 | d = 10 мм, B = 10 мм | D = 14 мм |
| HK 1512 | d = 15 мм, B = 12 мм | D = 21 мм |
| HK 2030 | d = 20 мм, B = 30 мм | D = 26 мм |
| HK 2520 | d = 25 мм, B = 20 мм | D = 32 мм |
| BK 0810 | d = 8 мм, B = 10 мм (один торец закрыт) | D = 12 мм |
| BK 1816 | d = 18 мм, B = 16 мм (один торец закрыт) | D = 24 мм |
Если в обозначении встречается суффикс «-RS» или «-2RS» — у штампованной обоймы добавлено контактное резиновое уплотнение (доступно у части серии HK). Суффикс «V» (или семейства INA SCE / SCH) — full-complement без сепаратора: на 20–30 % выше радиальная грузоподъёмность, но обороты ограничены примерно третью от каталога с сепаратором.
Чтение точёной обоймы (NA, NKI, RNA, NK)
Точёные обоймы используют ту же логику типоразмеров, что и обычные шариковые: «4900» — это серия 49xx (узкое сечение), «6900» — серия 69xx (широкое сечение). Цифры после серии — код внутреннего диаметра по той же схеме, что у 62xx: «04» → 20 мм, «05» → 25 мм, «10» → 50 мм. Семейства NKI и NK используют альтернативную «d/B» нумерацию через косую черту.
| Обозначение | Расшифровка | Особенности |
|---|---|---|
| NA 4900 | ISO 49xx, d = 10 мм, D = 22 мм, B = 13 мм | С внутренним кольцом |
| NA 4905 | ISO 49xx, d = 25 мм, D = 42 мм, B = 17 мм | С внутренним кольцом |
| NA 6906 | ISO 69xx (широкая), d = 30 мм, D = 47 мм, B = 30 мм | С внутренним кольцом |
| RNA 4900 | Габариты как у NA 4900, но БЕЗ внутреннего кольца | Закалённый вал ≥ 58 HRC |
| RNA 4905 | Габариты как у NA 4905, БЕЗ внутреннего кольца | Закалённый вал ≥ 58 HRC |
| NKI 30/30 | d = 30 мм, B = 30 мм, с внутренним кольцом (альтернативная нумерация) | Прессовая посадка |
| NK 28/30 | d = 28 мм, B = 30 мм, БЕЗ внутреннего кольца | Закалённый вал |
Серии 49xx и 69xx «зеркалят» серии шариковых 6900 / 6900-W — по B / D геометрия совпадает. Это удобно, когда конструктор перепроектирует узел и заменяет ряд шариков на иглы при той же расточке корпуса.
С сепаратором и full-complement
По умолчанию HK, NK, NA, NKI поставляются с сепаратором (cage): иглы разделены тонким штампованным или полимерным гребнем. Сепаратор задаёт расстояние между иглами, снижает трение между ними и поднимает допустимые обороты. Это базовое исполнение, оно покрывает 80 % применений.
Full-complement (полный комплект игл, без сепаратора) — заводское исполнение, в которое иглы набиты «впритык». Маркируется суффиксом «V» или префиксами SCE / SCH (INA). Даёт примерно +20–30 % к радиальной грузоподъёмности при том же сечении, но рабочие обороты падают примерно в три раза — иглы трутся друг о друга, разогрев растёт.
Когда брать full-complement: пресс-узлы, домкраты, планетарные водители при низких оборотах (≤ 200 об/мин), статически нагруженные передачи, ножи и шарниры сельхозагрегатов. Когда не брать: насосы, водяные помпы, любые узлы быстрее 1000 об/мин.
Внутренние кольца IR — продаются отдельно
Любой подшипник без внутреннего кольца (HK, BK, RNA, NK) можно превратить в исполнение с внутренним кольцом, докупив отдельный IR. Обозначение IR имеет три размера через крестик: внутренний диаметр × наружный диаметр × ширина.
- IR <d> × <D> × <B> — например, IR 15×18×16: внутренний диаметр 15 мм, наружный 18 мм, ширина 16 мм. Наружный диаметр кольца становится новым «валом», на котором катятся иглы.
- Правило сопряжения: IR с наружным диаметром, равным посадочному диаметру открытого подшипника, и шириной, равной ширине этого подшипника, превращает RNA xxxx в NA xxxx и NK xx/xx в NKI xx/xx.
- Пример: к RNA 4905 (открытое, под закалённый вал) подбирают IR 25×30×17 — и получают эквивалент NA 4905 с возможностью посадки на обычный вал 25 мм.
- IR могут идти под разные классы точности и иметь масляные канавки на торце — если узел подаёт смазку через вал, проверяйте каталог производителя.
Кросс-таблица: то же изделие у разных производителей
Игольчатые — одна из немногих категорий, где обозначения у INA, NTN, Koyo, JNS почти полностью совпадают (унаследовано от ISO 1206). SKF использует те же буквенные семейства; ГОСТ-эквиваленты есть для большинства массовых типоразмеров:
| d × D × B, мм | INA / ISO / NTN / Koyo | SKF | ГОСТ | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| 6 × 10 × 8 | HK 0608 | HK 0608 | 942/6 | Штампованная обойма |
| 10 × 14 × 10 | HK 1010 | HK 1010 | 942/10 | Штампованная обойма |
| 15 × 21 × 12 | HK 1512 | HK 1512 | 942/15 | Штампованная обойма |
| 25 × 32 × 20 | HK 2520 | HK 2520 | 942/25 | Штампованная обойма |
| 10 × 22 × 13 | NA 4900 / RNA 4900 | NA 4900 | 4074900 | RNA — без внутр. кольца |
| 25 × 42 × 17 | NA 4905 / RNA 4905 | NA 4905 | 4074905 | RNA — без внутр. кольца |
| 30 × 47 × 30 | NA 6906 / NKI 30/30 | NKI 30/30 | 4074706 | Широкая серия |
| 35 × 55 × 27 | NKIB 5907 | NKIB 5907 | — | Иглы + радиально-упорные шарики |
| 12 × 18 × 16 | IR 12×18×16 | IR 12×18×16 | 408/12×18×16 | Только внутреннее кольцо |
| 15 × 21 × 16 | IR 15×21×16 | IR 15×21×16 | 408/15×21×16 | Только внутреннее кольцо |
| 25 × 30 × 17 | IR 25×30×17 | IR 25×30×17 | 408/25×30×17 | Пара к RNA 4905 |
ГОСТ-серии: 942/xx — штампованная обойма по диаметру отверстия; 4074xxx — точёные NA-эквиваленты (последние цифры повторяют код 49xx); 408/<d>×<D>×<B> — отдельные внутренние кольца IR. Длинные ГОСТ-каталоги нередко записывают «4074905», в разговоре часто остаётся короткое «NA 4905».
Разобранные примеры
Несколько обозначений, по которым приходят запросы чаще всего:
- HK 0810Штампованная обойма (drawn cup) с открытыми торцами, d = 8 мм, B = 10 мм, D = 12 мм. Без внутреннего кольца — нужен закалённый шлифованный вал ≥ 58 HRC, Ra ≤ 0,4 мкм. Типовое применение — вилки переключения передач в мотоциклетных коробках.
- NA 4905Точёная (machined) наружная обойма, ISO-серия 49xx, d = 25 мм, D = 42 мм, B = 17 мм. ВКЛЮЧАЕТ внутреннее кольцо — посадка на любой обычный вал прессом. Типовое применение — лёгкие грузовые трансмиссии и небольшие редукторы.
- RNA 6906Точёная обойма, серия 69xx (широкое сечение), d = 35 мм, D = 47 мм, B = 30 мм. БЕЗ внутреннего кольца. Если вал не закалён — докупают IR 35×40×30. Типовое применение — ВОМ-редукторы сельхозтехники.
- NKIB 5907Комбинированный: игольчатый радиальный + однонаправленный шариковый радиально-упорный. Берёт радиальную нагрузку и осевую в одну сторону. Используется в компактных дифференциалах и редукторах ручного инструмента, где нет места под отдельный упорный подшипник.
Монтаж и требования к валу
Игольчатые — пожалуй, самая чувствительная к монтажу категория. Любое нарушение посадки или твёрдости вала проявляется в первые минуты работы:
- Штампованную обойму (HK, BK, HMK) запрессовывают в корпус оправкой, упирающейся в торец обоймы; HK прессуют до заподлицо с фаской корпуса, BK — со стороны открытого торца. Никогда не передавайте усилие через иглы.
- Если вал работает напрямую под иглами (HK, BK, RNA, NK) — он должен быть калёный и шлифованный: твёрдость ≥ 58 HRC, шероховатость Ra ≤ 0,4 мкм, точность IT5–IT6. Мягкий вал начинает наклёпываться через минуты работы, потом возникает задир, и узел разрушается за десятки часов.
- NA / NKI монтируют как обычные шариковые: внутреннее кольцо запрессовывают на вал, наружное — в корпус (или наоборот в зависимости от направления нагрузки и теплового расширения).
- Демонтаж штампованной обоймы — одноразовая операция: при выпрессовке HK / BK деформируется и повторно не ставится. NA / NKI / RNA / NK переносят аккуратный съём стяжкой за внутреннее (или наружное) кольцо без иглодорожки.
- Подробнее о пресс-усилиях, проверке посадки и инструменте — см. /info/mounting.
Быстрая подсказка для консультанта
Когда покупатель просит «игольчатый» — пройдите коротко по чек-листу:
- Самый тесный корпус, есть закалённый шлифованный вал — HK (drawn cup).
- Самый тесный корпус, торец вала упирается в корпус — BK (closed end).
- Стандартный корпус, у клиента любой обычный вал — NA / NKI (с внутренним кольцом).
- Стандартный корпус, есть закалённый шлифованный вал — RNA / NK (дешевле NA на 25–40 %).
- Компактный узел с небольшой осевой нагрузкой — NKIB / NKIA / NX.
- У клиента есть RNA / NK, но вал не закалён — продайте IR <посадочный d> × <+5 мм> × <ширина>.
- Низкие обороты и очень высокая статическая нагрузка (пресс, домкрат) — full-complement (V, SCE).
- Поршневой палец автомобиля / мотоцикла — почти всегда HK-семейство, но размер сверяйте по OEM-номеру.
Смотрите также
- Радиально-упорные шарикоподшипники — Когда нужна и радиальная, и осевая нагрузка в одном узле: угол контакта B / C / AC / A (40° / 15° / 25° / 30°), однорядные 7xxx парами DB / DF / DT, двухрядные 32xx / 33xx и четырёхточечные QJ.
- Обозначения по ГОСТ 520 — Как устроен номер обычного подшипника справа налево — для игольчатых ГОСТ использует другие серии (942, 4074, 408), но логика чтения та же.
- Суффиксы импортных производителей — Что значат буквы после номера у SKF, FAG, NSK — уплотнения, зазоры, сепараторы, термостабилизация. Для игольчатых актуальны RS / 2RS, V, цапф-варианты.
- Размеры подшипников по диаметру — Кодирование диаметра у точёных NA / NKI совпадает с 62xx — таблицы d × D × B по сериям пригодятся при подборе.
- Конические роликоподшипники — Соседний тип «не шарикового» подшипника: 30xxx/32xxx, ГОСТ 7xxx/27xxx — берёт радиальную и одностороннюю осевую нагрузку.
- Сферические роликоподшипники — Серии 222xx/223xx — большие радиальные нагрузки и компенсация перекоса вала, но в массивном сечении.
- Корпусные узлы (UCP, UCFL и др.) — Готовый узел в чугунном корпусе — другая семья, для других задач: средняя нагрузка и быстрый монтаж к раме.
- Цилиндрические роликоподшипники — Когда сечение позволяет — обычные цилиндры N / NU / NJ / NUP несут в 2× большую радиальную нагрузку, чем шарик того же D, и при этом разъёмные при монтаже.
- Монтаж и демонтаж подшипников — Особенно важно для штампованных обойм (HK / BK): пресс-оправка, требование к твёрдости и шероховатости вала, нельзя передавать усилие через иглы.
Знаете обозначение или размеры — найдём за минуту. Не знаете — пришлите фото с маркировкой или укажите d × D × B и есть ли закалённый вал, разберёмся: