Подшипники 75x115x20 мм

Подшипники качения с размерами 75x115x20 мм: технические характеристики, классификация и применение в электротехнике и энергетике

Габаритные размеры 75x115x20 мм обозначают стандартизированные внутренний диаметр (d), наружный диаметр (D) и ширину (B) подшипника качения в миллиметрах. Данный типоразмер является распространенным в промышленном оборудовании, включая агрегаты энергетического и электротехнического сектора. Основное назначение таких подшипников – обеспечение вращения валов электродвигателей, генераторов, насосов, вентиляторов и редукторов с высокой радиальной и, в зависимости от типа, осевой нагрузкой.

Расшифровка размеров и обозначений

Размерная маркировка 75x115x20 мм является общепринятой, но неполной для точной идентификации подшипника. Она указывает на базовые габариты, однако для подбора аналога и заказа необходимо знать полное условное обозначение по каталогам производителей (SKF, FAG, NSK, Timken и др.) или общепринятым стандартам (ISO, ГОСТ).

• Внутренний диаметр (d): 75 мм. Это посадочный размер на вал. Для большинства подшипников, кроме имеющих диаметр, кратный 5, с кодом диаметра более 03, внутренний диаметр рассчитывается путем умножения последних двух цифр основного обозначения на 5. Для d=75 мм последние две цифры кода будут 15 (15*5=75).
• Наружный диаметр (D): 115 мм.
• Ширина (B): 20 мм. Также может обозначаться как T для роликовых конических подшипников.

Полное обозначение подшипника включает серию по ширине и наружному диаметру (серия диаметров и серия ширин), тип подшипника, конструктивные особенности.

Основные типы подшипников с размерами 75x115x20 мм и их применение

В данных габаритах производятся несколько основных типов подшипников, каждый из которых решает специфические инженерные задачи.

1. Радиальные шарикоподшипники

Наиболее распространенный тип для восприятия преимущественно радиальных нагрузок. В размере 75x115x20 мм типичным представителем является подшипник серии 215 (по ГОСТ 8338-75 – шариковый радиальный однорядный). Его полное обозначение, например, 6215 или 215 (в зависимости от системы).

• Конструкция: Однорядный, с сепаратором, часто стальным штампованным или полимерным.
• Нагрузка: Радиальная, допускает небольшие осевые нагрузки в обоих направлениях.
• Применение в энергетике: Вспомогательные электродвигатели, вентиляторы охлаждения, натяжные ролики, легкие редукторы, где нет значительных осевых усилий.

2. Радиально-упорные шарикоподшипники

Предназначены для комбинированных (радиальных и осевых) нагрузок. Угол контакта (обычно 40°) определяет соотношение воспринимаемых усилий.

• Обозначение: Например, 7215B (угол контакта 40°).
• Конструкция: Однорядные требуют регулировки и установки парой (враспор или вразвал). Выпускаются также двухрядные сферические шарикоподшипники (например, 1215), но они, как правило, имеют другую ширину.
• Применение в энергетике: Электродвигатели и генераторы средней мощности, где возникают осевые магнитные усилия, насосы с односторонним осевым подпором.

3. Конические роликоподшипники

Ключевой тип для узлов, испытывающих значительные комбинированные нагрузки. В размере 75x115x20 мм ширина 20 мм, скорее всего, относится к ширине внутреннего кольца. Полная ширина подшипника в сборе будет больше. Пример обозначения по каталогу Timken: Set-37 (конус) + 3820 (чашка) или аналог по ISO – 30215J.

• Конструкция: Состоят из раздельных комплектов: конуса (внутреннее кольцо с роликами и сепаратором) и чашки (наружное кольцо). Требуют точной регулировки зазора.
• Нагрузка: Высокие радиальные и односторонние осевые нагрузки.
• Применение в энергетике: Приводные валы тяжелых вентиляторов и дымососов, редукторы циркуляционных насосов, тяговые электродвигатели, опоры роликов конвейерных систем топливоподачи.

4. Игольчатые роликоподшипники

При таком наружном диаметре (115 мм) и ширине (20 мм) могут существовать в виде игольчатых подшипников без внутреннего кольца (серии NA49.., NKIS..), где ролики работают непосредственно на закаленном валу. Используются в стесненных радиальных габаритах.

Таблица: Сводные данные по типам подшипников 75x115x20 мм

Тип подшипника	Пример условного обозначения (аналог)	Предельная частота вращения, об/мин*	Динамическая грузоподъемность (C), кН*	Статическая грузоподъемность (C0), кН*	Основная область применения в энергооборудовании
Радиальный шариковый	6215 (SKF), 215 (ГОСТ)	7000	66.0	45.0	Вспомогательные электродвигатели, вентиляторы охлаждения
Радиально-упорный шариковый (40°)	7215B (SKF)	6300	73.5	58.0	Главные электродвигатели насосов, турбогенераторы (опоры)
Конический роликовый	30215 (ISO), Set-37/3820 (Timken)	5000	112.0	102.0	Приводы тяжелых вентиляторов, редукторы, роликоопоры
Сферический роликовый	22215 (ширина 30 мм)	4500	165.0	142.0	Оборудование с перекосами валов (например, на тепловых сетях)

• Значения ориентировочные, взяты из каталогов SKF/FAG для подшипников средней серии. Точные данные зависят от производителя и модификации.

Стандартный сферический подшипник 22215 имеет ширину 30 мм, что выходит за рамки указанного размера. Для ширины 20 мм могут существовать специальные исполнения.

Критерии выбора для энергетического оборудования

Выбор конкретного типа подшипника 75x115x20 мм определяется анализом рабочих условий:

• Характер и величина нагрузки: Преобладание радиальной нагрузки указывает на радиальные шариковые или цилиндрические роликовые подшипники. Значительные осевые усилия требуют применения радиально-упорных шариковых или конических роликовых подшипников.
• Частота вращения: Шарикоподшипники, как правило, имеют более высокие предельные частоты вращения по сравнению с роликовыми. Для высокоскоростных электродвигателей (3000 об/мин и выше) предпочтительны радиальные или радиально-упорные шарикоподшипники.
• Требования к точности и жесткости: Класс точности (P0, P6, P5, P4) влияет на вибрацию и КПД. Для высокоответственных генераторов и турбин используются подшипники классов P6, P5.
• Условия эксплуатации: Наличие вибраций, перекосов, агрессивной среды, высоких температур. Для несоосных валов применяются сферические подшипники. В условиях запыленности необходимы подшипники с защитными шайбами или контактными уплотнениями (например, 6215-2RS1).
• Схема установки и регулировки: Конические и радиально-упорные подшипники требуют точной регулировки осевого зазора (натяга) при монтаже, что усложняет сборку.

Монтаж, смазка и техническое обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для надежности подшипникового узла в условиях непрерывной работы энергооборудования.

• Монтаж: Обязателен нагрев подшипника перед посадкой на вал с натягом (индукционный или масляный нагрев до 80-110°C). Запрещается ударный монтаж по кольцам. Для конических роликоподшипников после монтажа выполняется регулировка осевого зазора с помощью контргайки или комплекта шайб.
• Смазка: Для данного типоразмера применяется как пластичная смазка, так и жидкое масло.
  • Пластичные смазки (Литиевые, комплексные литиевые, полимочевинные): Используются в узлах с умеренными скоростями и температурами. Закладываются в полость подшипникового узла на 1/2 — 2/3 объема.
  • Жидкие масла (индустриальные ISO VG 68, 100): Применяются в высокоскоростных узлах или в системах централизованной смазки. Обеспечивают лучшее охлаждение.
• Контроль состояния: В энергетике широко используется вибродиагностика подшипниковых узлов. Появление характерных частот (вибрация на частоте вращения сепаратора, частоте перекатывания тел качения) сигнализирует о зарождающихся дефектах (выкрашивание, приработка). Регулярный контроль температуры узла также является обязательным.

Вопросы взаимозаменяемости и поиска аналогов

При замене подшипника 75x115x20 мм необходимо учитывать не только габариты, но и тип, серию, класс точности. Российские подшипники (по ГОСТ) часто имеют отличную от международных стандартов систему обозначений. Например, подшипник 215 (ГОСТ) соответствует 6215 (ISO). Конический роликовый 7515 (ГОСТ 333-71) соответствует 30215 (ISO). Для точного определения аналога необходимо пользоваться межкаталожными таблицами или консультацией специалистов поставщика. Критически важно учитывать наличие и тип уплотнений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Как точно определить тип моего старого подшипника 75x115x20, если маркировка стерта?

Необходимо провести замеры: внутренний (75 мм) и наружный (115 мм) диаметры, ширину (20 мм). Далее определить тип по конструктивным признакам: наличие/отсутствие бортов на наружном кольце, форма тел качения (шарики или ролики), возможность разборки. Чаще всего в этом размере встречаются радиальный шариковый 6215 или конический роликовый 30215. Для конического роликового подшипника внутреннее кольцо с роликами (конус) и наружное кольцо (чашка) будут раздельными.

Вопрос 2: Можно ли заменить конический роликоподшипник на радиальный шариковый в электродвигателе?

Категорически не рекомендуется без проведения инженерного расчета. Конический подшипник установлен в узле, где есть расчетные осевые нагрузки. Шариковый радиальный подшипник не воспримет эти нагрузки, что приведет к его ускоренному разрушению, заклиниванию и выходу из строя всего агрегата. Замена возможна только на подшипник аналогичного или более высокого класса по восприятию осевой силы (например, радиально-упорный шариковый с подходящим углом контакта).

Вопрос 3: Какой класс точности подшипника необходим для насоса циркуляционной воды на ТЭЦ?

Для большинства насосов общепромышленного применения, включая циркуляционные, достаточно стандартного класса точности P0 (нормальный). Однако для высокоскоростных или особо ответственных насосов, где критичны вибрация и КПД, могут применяться подшипники класса P6 (повышенной точности). Классы P5, P4 используются в прецизионном оборудовании (шпиндели, турбины).

Вопрос 4: Чем обусловлен выбор между смазкой пластичной и жидкой для подшипников вентилятора главного проветривания?

Выбор зависит от конструкции узла и скорости.
Пластичная смазка предпочтительна при умеренных скоростях (dn-фaktor < 300 000 мм/мин, где d – диаметр в мм, n – обороты в мин), она лучше удерживается в узле, требует менее частого обслуживания, обладает герметизирующими свойствами.
Жидкое масло применяется при высоких скоростях и температурах, так как лучше отводит тепло, имеет более стабильные характеристики при высоких нагрузках, но требует сложной системы уплотнений и циркуляционной системы.

Вопрос 5: Что означает маркировка «C3» в обозначении подшипника, например, 6215 C3?

Буква «C» с цифрой обозначает группу радиального зазора в подшипнике. Стандартный зазор – группа CN (часто не указывается). «C3» – зазор больше стандартного. Это необходимо для работы в условиях, где происходит значительный нагрев и тепловое расширение деталей, чтобы избежать заклинивания. Для электродвигателей и генераторов часто применяются подшипники с зазором C3, особенно если ожидается нагрев вала.

Заключение

Подшипники с размерами 75x115x20 мм представляют собой широкий класс узлов трения, используемых в ответственных агрегатах энергетического комплекса. Корректный подбор конкретного типа – радиального, радиально-упорного или конического роликового – основывается на глубоком анализе нагрузок, скоростей и условий эксплуатации. Правильный монтаж, смазка и система мониторинга состояния являются залогом многолетней безотказной работы, что напрямую влияет на надежность и бесперебойность энергоснабжения. Использование оригинальных каталогов и консультации с техническими специалистами поставщиков при подборе аналогов являются обязательной практикой.