滚针轴承 在径向截面仅 3–4 mm 厚的条件下,仍能实现较高的承载能力。

这种紧凑外形与高性能的组合,使其成为齿轮箱、汽车变速器、二冲程发动机和液压泵中的常规选型——凡是标准尺寸的 滚子轴承 滚子轴承无法安装的场合。

本指南系统整理最常见公制系列滚针轴承尺寸表,包括 HK、NK、NA、RNA 以及 AXK/AXW 推力系列,并涵盖公差等级、额定载荷及实用选型清单。

所有尺寸数据均符合 ISO 15:2017。

什么是滚针轴承?

滚针轴承是一种径向滚动轴承,其滚针的长度与直径之比至少为 4:1,通常介于 4:1 至 10:1 之间。

标准滚针直径范围为 1.5 mm 至 5 mm,而传统 圆柱滚子轴承 中的滚子直径则从 6 mm 起步,并进一步增大。

带保持架滚针轴承剖面图,标示外圈、滚针、保持架、内圈、内径(d)和外径(D)及尺寸线。 d(内径) D(外径) 外圈 滚针 保持架 内圈 孔径(轴) 滚针长径比:4:1–10:1 · 滚针直径:1.5–5 mm HK 系列壁厚(D−d)/2 低至 3 mm

这种紧凑的几何结构带来三项实际优势:

工程师为何选择滚针轴承

①

紧凑截面

径向壁厚低至 3 mm,可在球轴承或圆柱滚子轴承无法适用的场合实现轴与轴承座的紧配合安装。

②

较高的径向承载能力

滚子与滚道之间为线接触,相比于 球轴承 相同内径的产品

③

低惯性

由于滚动体尺寸较小,离心力较低,因此在带保持架结构中可支持最高 15,000 rpm 的转速

如需更深入地对比这两类轴承,请参阅我们的指南: 滚针轴承与球轴承的比较。

滚针轴承不适用于 轴向载荷 ,除非配合止推垫圈使用,或与 推力轴承 组件配合。纯径向工况或径向-轴向联合工况分别需要选用不同系列,详见第 5 节。

滚针轴承尺寸表

四种滚针轴承系列的正视对比图:HK 冲压外圈封闭端、NK 机加工外圈无内圈、NA 带内圈、RNA 无内圈。 HK 冲压外圈 满装,无保持架 封闭 NK 机加工外圈 无内圈 轴硬度 ≥ 58 HRC 开口 内圈 NA 带内圈 标准轴即可 RNA 无内圈 内径比 NA 更大 轴硬度 ≥ 58 HRC 全部系列均符合 ISO 15 · HK 壁厚 0.6–1.0 mm · NK / NA / RNA 机加工外圈

下表列出了四个库存最为常见系列的标准公制尺寸。

所有数值单位均为毫米(mm);基本额定动载荷(Cr)和基本额定静载荷(C0r)单位为千牛(kN)。

数据依据 ISO 15 及 INA/Schaeffler 样本编制规范。

HK 系列——冲压外圈,封闭端

HK 系列滚针轴承

HK 轴承采用冲压钢制外圈,单端封闭结构。

内径范围:3–60 mm。壁厚:0.6–1.0 mm。

该系列适用于盲孔式轴承座,且轴端需要顶靠外圈底部的工况。

型号

内径 d(mm)

外径 D(mm)

宽度 B(mm)

额定动载荷 Cr(kN)

额定静载荷 C0r(kN)

HK 0306

3

6.5

6

1.43

1.08

HK 0408

4

8

8

2.55

2.00

HK 0608

6

10

8

3.70

3.10

HK 1012

10

14

12

8.30

7.80

HK 1516

15

21

16

16.40

17.00

HK 2016

20

26

16

22.50

24.50

HK 2520

25

32

20

34.00

38.00

HK 3020

30

37

20

43.00

50.00

NK 系列——机加工套圈,无内圈

NK 系列滚针轴承

NK 轴承采用精密机加工钢制外圈,并配置保持架引导的滚子组件。

其可直接在淬硬(58–64 HRC)并磨削加工的轴颈上运转,无需内圈。

内径范围:10–90 mm。

典型应用:连杆、摇臂、凸轮从动件。

型号

内径 d(mm)

外径 D(mm)

宽度 B(mm)

额定动载荷 Cr(kN)

额定静载荷 C0r(kN)

NK 10/12

10

17

12

8.60

8.00

NK 15/16

15

23

16

16.30

16.60

NK 20/16

20

28

16

19.60

21.20

NK 25/20

25

33

20

29.00

33.50

NK 35/20

35

45

20

46.50

57.00

NK 50/25

50

62

25

79.00

104.00

NK 73/25

73

85

25

116.00

170.00

NA 系列——带内圈

NA 系列滚针轴承

NA 轴承配有精密内圈,这意味着轴无需淬硬或磨削至 轴承公差。

当需要改装到标准轴上,或无法保证轴硬度高于 58 HRC 时,这是合适的选择。

内径范围:4–160 mm。

型号

内径 d(mm)

外径 D(mm)

宽度 B(mm)

额定动载荷 Cr(kN)

额定静载荷 C0r(kN)

NA 4904

20

37

17

19.50

22.50

NA 4905

25

42

17

23.20

28.00

NA 4906

30

47

17

27.00

33.50

NA 4908

40

62

22

52.00

67.00

NA 4910

50

72

22

60.00

80.00

NA 4912

60

85

25

83.00

115.00

RNA 系列——无内圈

RNA 系列滚针轴承

RNA 轴承仅由外圈与保持架组件构成——不含内圈。 内圈。

适用于已加工内孔的座孔结构,其中轴本身作为内滚道。

轴必须经过淬硬和磨削加工。

外形尺寸与 NA 系列相同;由于取消了内圈挡边,内径(d)更大。

型号

内径 d(mm)

外径 D(mm)

宽度 B(mm)

额定动载荷 Cr(kN)

额定静载荷 C0r(kN)

RNA 4904

25

37

17

19.50

22.50

RNA 4905

30

42

17

23.20

28.00

RNA 4906

35

47

17

27.00

33.50

RNA 4908

45

62

22

52.00

67.00

RNA 4910

55

72

22

60.00

80.00

RNA 4912

65

85

25

83.00

115.00

AXK / AXW 系列 — 推力滚针轴承及保持架组件

上述 HK、NK、NA 和 RNA 系列本身不能承受轴向载荷。AXK 系列将滚针及保持架组件与两片经过淬硬的轴承垫圈配套使用,AXW 变型则采用单个轴垫圈,从而在承载能力相当的前提下,以远小于推力球轴承或推力滚子轴承的结构高度承受轴向载荷。

内径范围:4–200 mm。高度:2–5 mm,视内径而定。

典型应用包括齿轮泵、传动推力面、阀门执行机构,以及其他轴向空间受限且同时承受径向载荷(由独立径向轴承承担)和轴向载荷的部位。

型号

内径 d(mm)

外径 D(mm)

高度 H(mm)

Ca(kN)

C0a(kN)

AXK1024

10

24

2

2.07

5.74

AXK1226

12

26

2

2.23

6.53

AXK1528

15

28

2

2.54

8.10

AXK1730

17

30

2

2.68

8.89

AXK2035

20

35

2

2.95

10.46

AXK3047

30

47

2

3.67

15.75

AXK5070

50

70

3

7.20

32.18

AXK7095

70

95

4

12.15

57.38

AXK100135

100

135

4

20.48

126.00

AXK140180

140

180

5

31.05

202.50

如何解读滚针轴承型号代号

获取 NK 25/20 以此为例。字母表示系列,数字则对应内径和宽度。

型号解析:NK 25/20

NK 25 /20

NK — 系列代号

外圈经过机加工,带保持架滚子,无内圈。轴本身作为内滚道。

25 — 内径

内径 d = 25 mm。这是轴承安装所对应的轴径。

/20 — 宽度

轴承宽度 B = 20 mm。宽度更大的轴承可提高 Cr,但会占用更多轴向空间。

对于 HK 轴承,编号规则略有不同: HK 2016 表示内径 = 20 mm,宽度 = 16 mm——这两个参数都直接编码在四位后缀中,不使用斜杠。

对于 NA/RNA 轴承,后缀位于轴承系列号之后(4904、4906 等),对应 ISO 尺寸系列 49。

滚针轴承公差

公差等级遵循径向轴承 ISO 492 标准。

目录中的大多数标准滚针轴承按普通级(PN)供货。

精密应用——如机床主轴和高速伺服轴——通常需要 P6 或 P5 级。

滚针轴承 ISO 492 公差等级

等级

内径公差(d)

外径公差(D)

典型用途

PN(普通级)

0 / −8 µm(d ≤18 mm)

0 / −8 µm

通用工业机械、汽车传动系统

P6

0 / −7 µm

0 / −7 µm

CNC主轴、精密齿轮箱、3,000 rpm以上泵类设备

P5级

0 / −5 µm

0 / −5 µm

高速主轴、伺服轴、精密仪器

P4级

0 / −4 µm

0 / −4 µm

超精密磨削主轴、航空航天执行机构

对于NK和RNA轴承,若轴作为内滚道使用,轴尺寸公差宜选h5或h6以实现间隙配合;如需更紧的过盈配合,则宜选k5/m5。

座孔公差通常为H6,适用于一般工况;精密应用则宜采用H5。

如何选型合适的滚针轴承

轴承选型主要取决于五项参数,建议按顺序逐项确认。若希望从实物轴承出发,反向识别尺寸代号,请参阅我们的配套指南: 滚针轴承尺寸测量方法。

Step 1 — Radial Space

Define bore and housing bore

Measure the shaft (d) and housing bore (D). The wall thickness (D−d)/2 of a drawn cup HK series is typically 1.7–4.0 mm, making it the choice when radial space is below 5 mm per side. If space allows 6 mm or more, NK or NA gives better load capacity.

Step 2 — Shaft Condition

Can the shaft act as the inner raceway?

NK and RNA bearings run directly on the shaft. The shaft must be hardened to 58–64 HRC and ground to Ra ≤ 0.4 µm. If those conditions cannot be met — or if the shaft is a standard turned bar — choose NA (with inner ring).

Step 3 — Radial Load

Verify Cr against your equivalent dynamic load Pr

Target a basic rating life L10 ≥ 1,000,000 revolutions (the ISO reference). L10 = (Cr / Pr)³ × 10⁶. For a bearing where Cr = 29 kN and Pr = 9.7 kN, L10 = (29/9.7)³ × 10⁶ ≈ 26.9 × 10⁶ revolutions.

Step 4 — Speed

Check the limiting speed for your series

Caged NK and NA bearings support oil-lubricated speeds up to 8,000–15,000 rpm depending on bore size. Full-complement drawn cup HK bearings are limited to roughly 3,000–6,000 rpm because roller-to-roller contact generates higher heat at speed.

Step 5 — Axial Load Handling

Axial loads require a supplementary bearing

Standard needle roller bearings carry no axial load. If the application has combined loading, pair the needle bearing with an axial needle roller and cage assembly (AXK series) or use a combined needle roller/angular contact ball bearing unit.

Cutaway diagram of an automotive gearbox with needle roller bearings installed on gear shafts

系列快速选型

HK

盲孔座孔,径向安装空间最紧凑,内径3–60 mm,中等转速

NK

通孔座孔,要求轴淬硬,Cr高于HK系列,内径10–90 mm

NA

可采用普通轴,独立式结构,安装最为便捷,内径4–160 mm

RNA

与 NA 外径相同、内孔更大——需采用淬硬轴,相较 NA 可节省径向空间

AXK / AXW

推力滚针与保持架组件,无径向承载能力,可在最小结构高度下承受轴向载荷,内径 4–200 mm

润滑要求

滚针轴承在有限尺寸内具有较大的滚子与滚道接触面积,因此充分润滑至关重要。

润滑不足是此类轴承早期失效的主要原因。关于检查、补充润滑周期以及除润滑脂选型之外的其他维护要点,请参阅我们的 滚针轴承维护 指南。

  • 油润滑 适用于超过极限转速 50% 以上的工况。ISO VG 32–68 矿物油可覆盖大多数工业应用;食品加工或制药设备应选用 NSF H1 注册油品。

  • 脂润滑 适用于较低转速以及密封或半密封结构。轴承腔填充量宜为 30–50%,采用 NLGI 2 级复合锂基润滑脂;过量填充会导致温升并加速氧化。补充润滑周期取决于工作温度:70°C 时每 6–12 个月补脂一次;100°C 时每 3 个月补脂一次。

滚针轴承剖面图,显示润滑脂填充、外圈、滚针、保持架和内圈

常见问题

滚针轴承的标准内径范围是多少?

内径范围取决于系列。HK 冲压外圈轴承的起始内径为 3 mm;NK 机削环轴承覆盖 10–90 mm;带内圈的 NA 轴承范围为 4 mm 至 160 mm,是公制系列中覆盖范围最广的产品系列。

NK 和 RNA 滚针轴承对轴硬度有什么要求?

轴硬度必须达到 58–64 HRC,表面粗糙度应为 Ra ≤ 0.4 µm(相当于 ISO 表面光洁度等级 N5 或 N6)。若轴硬度过低——通常低于 55 HRC——滚子接触区将出现压痕和剥落,显著缩短使用寿命。

滚针轴承可以承受轴向载荷吗?

不能——单独使用不行。标准径向滚针轴承不具备承受轴向载荷的能力。若工况存在联合载荷,应在两侧分别配置径向滚针轴承与 AXK 推力垫圈及滚针组件,或直接从目录中选用滚针/推力组合单元。

NA 与 RNA 滚针轴承有什么区别?

两者使用相同的外圈。NA 型带有精密内圈,因此可采用标准轴(未淬硬轴)配合使用。RNA 型不带内圈,由轴本身充当内滚道。对于相同的座孔直径(D),由于取消了内圈壁厚,RNA 的有效内径(d)更大,因此在相同径向空间内可获得略高的承载能力。

如何计算滚针轴承的额定寿命?

可采用 ISO 281 基本额定寿命公式:L10 = (Cr / Pr)³ × 10⁶ 转,其中 Cr 为规格表中的额定动载荷,Pr 为等效动载荷。若换算为小时,则再除以(60 × 运行转速,rpm)。如需进行修正寿命计算,并考虑润滑黏度比与污染程度,应按照 ISO 281:2007 采用 aISO 系数。

不同品牌的滚针轴承尺寸可以互换吗?

对于符合 ISO 15 和 DIN 617/618 的标准公制系列(HK、NK、NA、RNA),不同符合标准的制造商之间,其内径、外径和宽度通常可互换。由于内部结构设计存在差异,额定载荷和极限转速可能略有不同——在更换品牌时,应以替代供应商的样本核对 Cr、C0r 及转速额定值,不应直接假定完全等同。

如需查看完整产品系列——冲压外圈、机削外圈、保持架组件、推力垫圈及组合单元,并可对应 IKO、INA、Koyo 等主流品牌型号,请浏览LILY Bearing 滚针轴承目录。如需确认您的应用尺寸或额定载荷,欢迎联系我们的工程团队,我们可直接审核您的需求。