NSK Europe

NSK Europe - NSKHPS - Nya rullagerkonstruktioner i "High Performance Standard"

Pressemitteilung   •   Feb 05, 2014 15:06 CET

Det ställs allt högre krav på komponenterna i drivlinan. Följden av detta är att NSK nu överför ”High Performance Standard” (HPS) åtgärdspaketet till ytterligare fyra varianter:  spårkullager, cylindriska rullager, precisionsvinkelkontaktkullager och axiella vinkelkontaktkullager. Det innebär att totalt 30 000 olika typer av NSKHPS-rullager står till förfogande. 

Kompaktare konstruktioner, lägre vikt men samtidigt högre krav på prestandan utan avkall på livslängd och felsäkerhet –  det är sådana motstridiga krav många maskin-, anläggnings- och fordonstillverkare som använder industriella drivanordningar brottas med.

Nedskalning av drivanordningar har konsekvenser för rullagren

Dessa krav resulterar i en nedskalning, vilket också har konsekvenser för rullagren. De i sin tur blir mindre och måste också ofta fungera med högre varvtal eller hastigheter. Vridmomentnivån är däremot fortfarande oförändrad jämfört med för den föregående konstruktionen.

Detta är en utveckling som – om man inte motverkar den – kan få negativa effekter framför allt på sfäriska rullager. Denna lagerkonstruktion kan bära stora laster och klarar dessutom att kompensera axiella förskjutningar. Både vid dessa axiella rörelser och vid rena rotationsrörelser kan det uppstå en glidning mellan rullar och lagerbanor, vilket orsakar friktion och därmed slitage.

Fördubblad livslängd för sfäriska rullager

NSK har jobbat intensivt med detta fenomen och kunde 2004 för första gången presentera en lagerserie som uppnår en betydligt längre livslängd under nämnda villkor (bild 1).

Detta utvecklingsarbete baserade sig på en noggrann undersökning av uppkomsten av fel i sfäriska rullager. Det visade sig då att uppkomsten av fel ofta kunde härledas till den glidning som nämnts tidigare och som uppstår i kontaktpunkterna mellan de balformade rullarna och lagerbanorna. Det är främst den yttre lagerbanan som drabbas.

För att motverka detta började man istället tillverka sfäriska rullager i Z-stål, ett högrent specialmaterial ur NSK-materialsortimentet. Den yttre ringens lagerbana och rullarna får en speciell ytbehandling. Därigenom minskas friktionsmomentet och den slitagefrämjande glidningen reduceras på ett effektivt sätt. Dessutom är dessa lager försedda med ett större antal rullar jämfört med de serier som hittills funnits.

Lagerhållare med högre slitstyrka

En annan förbättring gäller rullhållarna. Här har man utvecklat en högfast lagerhållare i stålplåt. En speciell ytbehandling – i detta fall används en nitreringsmetod – säkerställer en jämnare hårdhet på lagerhållaren och därmed högre slitstyrka vid hög belastning. Självuppvärmningen och friktionen i lagret minskar och därigenom uppnås en lägre förlusteffekt. Detta gäller också först och främst för lager som roterar med hög hastighet.

Det paket med konstruktiva åtgärder för att höja livslängden på sfäriska rullager som beskrivs här introducerades på marknaden 2004. Sfäriska NSKHPS-rullager (bild 2) – förkortningen står för ”High Performance Standard” – uppnår dubbla livslängden och har 20 % högre varvtalsgräns jämfört med konventionella sfäriska rullager. Den dynamiska bärkraften kunde ökas med upp till 25 % och temperaturstabiliteten ligger på 200 oC.

Denna lagerserie kan levereras i 42 storlekar med cylindriska och koniska borrningar på 40 till 260 mm. Förutom till nedskalning av snabbgående drivanordningar används de också i drivanordningar som utsätts för mycket hög belastning, t.ex. i maskiner och anläggningar inom både pappersindustrin, bergshanteringen och stålindustrin.  Nu finns det även en lagerhållare i mässing som alternativ till lagerhållaren i stålplåt.

Fyra nya varianter med HPS-teknologi

2009 överfördes detta teknologipaket till vinkelkontaktkullagren. Jämfört med konventionella serier har deras livslängd ökat med 90 %; precis som för de sfäriska rullagren höjs varvtalsgränsen med 20 %.

Nu utökar NSKHPS-produktsortimentet betydligt med fyra rullagerkonstruktioner: spårkullager, cylindriska rullager, precisionsvinkelkontaktkullager och axiella vinkelkontaktkullager (bild 3). Även de här nya serierna kännetecknas av lägre friktionsmoment och längre livslängd.

Ökad livslängd

För dessa NSKHPS-lagerkonstruktioner ökar livslängden ungefär lika mycket som för de sfäriska rullagren. För de cylindriska rullagren (bild 4) ökar livslängden med 60 % och för de andra tre varianterna uppnås ökningar på 15 %. För spårkullagren kunde samtidigt varvtalsgränsen höjas med i genomsnitt 15 %.

Generellt är erbjudandet med de nya NSKHPS-rullagertyperna intressant för konstruktörer som konstruerar lagerplatserna för snabbgående drivanordningar och som vill minska drivanordningarna med bibehållen prestanda eller öka deras livslängd. 

Perfekt för nedskalning

Breddningen av NSKHPS-serierna ger nu konstruktörer som arbetar med moderna industriella drivanordningar tillgång till ett program med sex rullagerkonstruktioner och totalt ca 30 000 olika typer med borrningsdiametrar på 20 till 360 mm (beroende på lagerkonstruktion) som har längre brukstider under de ändrade kraven som nedskalningen innebär. 




NSK inledde sin produktion som den första japanska tillverkaren av rullager redan 1916. Ända sedan dess har vi ständigt vuxit och förbättrat inte bara vår produktportfölj, utan också vårt utbud av tjänster för olika industriella områden. I det sammanhanget utvecklar vi teknik inom rullager, linjärsystem, komponenter till bilindustrin och mekatroniksystem. Våra forsknings- och produktionsanläggningar i Europa, Amerika och Asien är sammankopplade i ett globalt tekniknätverk. Här koncentrerar vi oss inte bara på utveckling av ny teknik, utan också på en ständig optimering av kvaliteten – i varje led av processen.

Vår forskning inbegriper bland annat produktdesign, simulering med en mängd olika analyssystem samt utveckling av olika stålsorter och smörjmedel för rullager.