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INA冲压外圈滚针离合器

INA冲压外圈滚针离合器轴承

INA冲压外圈滚针离合器轴承是单向离合器，由内壁上有系列斜坡的冲压薄壁外圈，塑料保持架，压力弹簧以及滚针组成。它们能传递单向大扭矩而且径向紧凑。分为带轴承和不带轴承两种。

INA冲压外圈滚针离合器轴承具有非常高转换精度，这得益于每个滚针带有独立的弹簧从而保证轴、滚针和斜坡之间的持续接触。由于其夹紧的滚针质量轻且惯性力矩小，因此允许高转换频率同时超越摩擦力矩也很低。

INA冲压外圈滚针离合器轴承可以在各种场合应用，比如定位离合器、逆止离合器和超越离合器。在这些运用中， 冲压外圈滚针离合器有超越或者锁止功能。

冲压外圈滚针离合器-产品概括

                                                          不带轴承配置

        带滚花或不带滚花-带钢制弹簧                           带滚花或不带滚花-带塑料弹簧

                 HF                               HF..-R                                     HF..-KF                           HF..-KF-R

                                                         带轴承配置

      带滚花或不带滚花-带钢制弹簧                             带滚花或不带滚花-带塑料弹簧

                HFL                             HFL..-R                                 HFL..-KF                      HFL..-KF-R

特性

冲压外圈滚针离合器是单向离合器，包括内壁上有一系列斜坡的薄壁冲压外圈、尼龙保持架、弹簧和滚针。它们能传递单向大扭矩而且径向特别紧凑。离合器分为带轴承和不带轴承两种。

INA冲压外圈滚针离合器轴承具有非常高转换精度，这得益于每个滚针带有独立的簧片，从而保证轴，滚针和斜坡之间的持续接触。由于其夹紧的滚针质量轻且惯性力矩小，因此允许高的转换频率。它们同时具有小的超越摩擦力矩。

冲压外圈滚针离合器能在各种场合下使用，比如定位离合器，逆止离合器和超越离合器。在这些应用中，冲压外圈滚针离合器有空转或锁紧功能。

不带轴承的冲压外圈滚针离合器

滚针离合器 HF 不带轴承而且只能传递力矩。

冲压外圈滚针离合器 HF 具有钢质弹簧，而滚针离合器 HF..KF采用塑料压力簧片。

使用不含轴承的冲压外圈滚针离合器时，必须通过另外的滚动轴承来保证轴线的对中，否则需使用带轴承的冲压外圈滚针离合器。注意！

带滚花

外径带滚花的冲压外圈滚针离合器具有后缀 R，适用于塑料轴承座。

冲压外圈的外表面沿轴向全部或部分加工有滚花。

带轴承的冲压外圈滚针离合器

滚针离合器 HFL 集成滑动或滚动轴承，因此能承受扭矩以及径向力。

冲压外圈滚针离合器 HFL 具有钢质弹簧，滚针离合器 HFL..KF采用塑料簧片。

带滚花

外表面带滚花的冲压外圈滚针离合器具有后缀 R，并且适用于塑料轴承座。

冲压外圈的外表面沿轴向全部或部分加工有滚花。

密封

冲压外圈滚针离合器为两端开式。

润滑

冲压外圈滚针离合器采用锂基润滑脂 GA26。

在许多应用场合下，初填的润滑脂足够满足轴承的使用寿命。

对于油润滑的场合，可提供不含润滑脂的滚针离合器。这些滚针离合器涂有防锈剂。

工作温度

受润滑脂的限制，冲压外圈滚针离合器适合的工作温度为 –10 °C到 +70 °C。注意！

后缀

现有设计的后缀：请见下表↓

设计与安全指南-注意！

如果冲压外圈滚针离合器的故障能引起人身伤害，则禁止使用该产品。

对于新的应用，特别是出现情况的场合，应首*行测试。

只有保证轴承和轴的同心度，才能确保轴承功能的完整性。

极限载荷-注意！

带滑动轴承的冲压外圈滚针离合器， 其实际速度 n 和径向载荷 Fr的乘积不得超过表中的极限载荷 (Fr · n)max。

运转极限由表中的极限速度和许可的径向载荷决定。

转换频率和转换精度-注意！

为了不使滚针离合器过载，必须考虑整个系统的惯性。转换精度决定于每个滚针承受的独立簧片载荷，以保证在轴、滚针和斜坡锁紧面之间有持续的接触。

转换精度取决于转换频率、润滑、配合公差、周边结构、相邻部件的弹性变形以及驱动方式 ( 通过轴或轴承座 )。精度可通过轴驱动获得。

传递力矩-注意！

力矩传递要求刚性轴承座。因此传递的力矩与轴和轴承座的材料、轴的硬度、轴承座的壁厚以及轴和轴承座的公差有关。计算力矩时，必须考虑驱动力矩和加速时的质量惯性矩。

摩擦力矩和摩擦能耗

摩擦力矩曲线如图 1 所示。

空转时的摩擦能耗取决于是轴在转动还是外圈在转动，如图 2所示。

外圈旋转

如果外圈旋转，摩擦能耗会先随着速度增加而增加，但由于滚针的离心力，它又会逐渐减小到 0。在此速度下，滚针和轴之间不再有摩擦接触。由于离心力的增加，滚针与轴脱离。

图 1   空转时的摩擦力矩 – 轴径曲线（MR = 空转时的摩擦力矩d = 轴径）

图 2   空转时的摩擦力 – 速度曲线（n = 转速NR = 空转时的摩擦力矩nGA = 外圈旋转时的极限速度nGW = 轴旋转时的极限速度）

转速-注意！

在尺寸表里的极限速度 nGW 和 nGA，对油和脂润滑均有效。

极限速度 nGW 对轴旋转适用，而 nGA 对外圈旋转适用。

轴承座设计-轴承座孔设计

定位孔的精度根本上决定了冲压外圈的几何精度和离合器的功能。

轴承座孔倒角必须加工到 15°。孔的公差应和尺寸表中一致而且表面粗糙度应为 Ra0.8。

金属轴承座孔的圆柱度应在公差等级 IT 5/2。

轴承座孔的公差

1) 用括号内数值的条件：实际转矩不超过 50% 的许可力矩 Md ( 请见尺寸表 )。2) 推荐值取决于所使用的塑料件。外径 D：请见尺寸表。

金属轴承座的最小壁厚

对金属轴承座， 传递力矩取决于图 3 ( 钢制轴承座 ) 直径比 QA，或者第 797 页，图 4 ( 铝制轴承座 )，见计算实例。

QA max 应用于钢制和铝制轴承座材料的推荐值见下表。

等效应力 QV 不得超过轴承座材料的屈服应力。注意！

钢制轴承座 – 计算举例

对于冲压外圈滚针离合器 HF0612，传递力矩 Md per max 由

下面决定：

冲压外圈滚针离合器                         HF0612

轴承座                                              钢

轴承座孔公差                                    N6，见第 795 页，表

允许的轴承座应力                            (Rp0.2) v 450 N/mm2

轴承座的直径比                                QA 0.9

许可力矩 Md per                             请见尺寸表，第 801 页

计算

Md per max

= 60% Md per

= 0.6 · 1.76 Nm

= 1.056 Nm

图 3   钢制轴承座（弹性模量E = 210 000 N/mm2 V = 等效应力Md per ＝许可扭矩（请见尺寸表中的值）Md per max = 传递力矩QA = 轴承座的直径比DAi = 轴承座孔DAa = 轴承座外直径）

铝制轴承座 – 计算举例

对冲压外圈滚针离合器 HF1616，轴承座的直径比 QA 计算如下：

轴承座 -                  铝

轴承座孔公差-        R6，见第 795 页，表

允许的轴承座应力 (Rp0.2)av-          250 N/mm2

传递力矩 Md per max-            10 Nm

给出的 Md per max/Md per-         50%

许可力矩 Md per-                           请见第 801 页尺寸表

直径比

QA≤0.7 => DAa = min. 31.5

图 4   铝制轴承座（弹性模量E = 70 000 N/mm2 V ＝ 等效应力Md per = 许可力矩（请见尺寸表中的值）Md per max = 传递力矩QA = 轴承座的直径比DAi = 轴承座孔DAa = 轴承座外直径）

塑料轴承座的最小壁厚

对塑料轴承座，应使用外圈部分或全部有滚花的冲压外圈滚针离合器 ( 后缀为 R)。注意！

对塑料轴承座的最小壁厚的推荐值是：

Smin≥ D-Fw

smin mm

最小壁厚

D mm

滚针离合器的外径

Fw mm

包络圆直径。

轴设计

作为滚道的轴必须经过淬硬和磨削。

滚道表面硬度必需达到 670 HV + 170 HV，硬化深度 CHD 或 SHD必需足够大 (CHD

0.3 mm)。

轴端面倒角必须加工到大约 1 mm 和 15°。

轴的公差设计，请见下表。

1) 用括号内数值的条件：实际转矩不超过 50% 的许可力矩 Md per( 请见尺寸表 )。

轴向定位

冲压外圈滚针离合器压入到轴承座孔中且无轴向定位要求( 假设客户配合件加工符合第 795 页，表的推荐值 )。

轴承位置的密封

如有污染的风险，需要安装 G 或 SD 类型的密封圈。密封圈与冲压外圈滚针离合器的外形尺寸要匹配，可结合使用宽内圈 IR。

润滑

对通常的应用 ( 工作时存在锁紧和空转状态 )，舍弗勒的初始润滑脂是有效的。

为确保的功能，有可能使用不同种类的润滑脂。润滑脂是否合适需要进行测试来判断。

对只有一种状态 （空转或锁紧）占主导的应用，应使用特殊的润滑脂。在这种状况下，请联系舍弗勒应用工程师。

对于冲压外圈滚针离合器，不可能计算润滑脂的工作寿命或再润滑周期。

如果采用再润滑，可采用或使用油润滑。注意！

当温度<–10 °C 和速度>0.7 nG，按要求推荐润滑剂。

当温度超过 +70 °C，需要使用油润滑。选择润滑油剂量时，

当冲压外圈滚针离合器静止且轴处于水平位置时，离合器应大致1/3 浸在油池内。

合适的润滑油是 DIN 51517 中的 CL 和 CLP，或 DIN 51524 中的HL 和 HLP。粘度等级：请见下表。

运输固定

在小批量的情况下，冲压外圈滚针离合器通常是单包装。

在大批量的情况下，冲压外圈滚针离合器放在特制的泡沫包装里运输。运输过程中，泡沫包装能使轴承固定。

用芯轴安装

应通过特定的芯轴将冲压外圈滚针离合器安装在定位孔里，请见冲压外圈滚针离合器表格。要注意滚针离合器的锁紧方向。锁紧方向在冲压外圈的端面上用箭头表示。

不允许压入力通过滚动体传递。安装时滚针离合器不能倾斜。注意！

安装指南

冲压外圈滚针离合器应该防尘、防污和防潮。污染物会导致其性能下降并降低工作寿命。

精度

轴承座孔的尺寸和几何精度会影响轴承的薄壁外圈。

包络圆直径

包络圆是滚针组无间隙地排列在外圈滚道时的内切圆直径。

带滚动轴承的冲压外圈滚针离合器安装后，其包络圆直径Fw ( 在刚性环规中 ) 公差带大概为F8。