Подшипники 20х47х20,6 мм
Подшипники качения с размерами 20x47x20.6 мм: технические характеристики, классификация и применение в электротехническом оборудовании
Габаритные размеры 20x47x20.6 мм являются стандартными для ряда подшипников качения, широко применяемых в электродвигателях, генераторах, редукторах и прочем промышленном оборудовании. Данная размерная группа подразумевает внутренний диаметр (d) 20 мм, наружный диаметр (D) 47 мм и ширину (B) 20.6 мм. Последний размер, 20.6 мм, является ключевым индикатором, позволяющим точно идентифицировать тип подшипника в рамках серий с фиксированной шириной.
Идентификация и основные типы подшипников с размерами 20x47x20.6 мм
Наиболее распространенными типами подшипников, соответствующими данным габаритам, являются радиальные шарикоподшипники с одним или двумя защитными щитками или контактным уплотнением. Точная ширина 20.6 мм характерна для подшипников серии 6304 и ее модификаций по стандартам ISO (DIN).
- Подшипник 6304: Стандартный радиальный однорядный шарикоподшипник. Базовая ширина этой серии составляет 20.6 мм. Он может поставляться в открытом исполнении (без защиты), с одним или двумя защитными щитками (обозначение Z или 2Z) либо с контактными уплотнениями из синтетического каучука (обозначение RS или 2RS).
- Подшипник 6304-2Z/C3: Модификация с двумя металлическими защитными щитками и увеличенным радиальным зазором C3, что важно для применений с повышенными рабочими температурами или в условиях, где требуется компенсация температурных расширений вала и корпуса.
- Подшипник 6304-2RS: Модификация с двумя контактными уплотнениями, обеспечивающими лучшую защиту от загрязнений и удержание смазки. Ширина остается 20.6 мм, но из-за уплотнений несколько уменьшается внутреннее пространство для смазки.
- Подшипники специальных серий: В данных размерах также могут выпускаться подшипники с другими характеристиками, например, из нержавеющей стали (марка AISI 440C) или с термостабильными смазками для специфических условий.
- Электродвигатели малой и средней мощности (0.75 — 7.5 кВт): Устанавливаются на концевых щитах как со стороны привода, так и со стороны противопривода. Для моторов общего назначения чаще используются подшипники с защитными щитками (2Z) и консистентной смазкой, закладываемой на весь срок службы (LPS). В двигателях, работающих в запыленных или влажных условиях, предпочтение отдается исполнениям с контактными уплотнениями (2RS).
- Генераторы и альтернаторы: Обеспечивают поддержку вала ротора, работая в условиях высоких скоростей и длительных непрерывных нагрузок. Здесь критически важен правильный выбор класса радиального зазора (часто C3) и термостабильной смазки.
- Редукторы и приводные механизмы: Используются в качестве опор быстроходных валов. В редукторах могут работать в условиях комбинированной (радиальной и осевой) нагрузки.
- Вентиляторы и насосы: В системах охлаждения трансформаторов, вентиляции помещений, циркуляционных насосах. Уплотненные исполнения (RS) защищают от влаги и агрессивных сред.
- Специализированное оборудование: Контрольно-измерительные приборы, устройства коммутации.
- ISO 6304 (международный стандарт)
- DIN 625-1 6304 (германский стандарт)
- ABEC 1, 3, 5, 7 (классы точности ANSI/ABMA). Стандартная промышленная точность соответствует ABEC 1 (P0). Для высокооборотных электродвигателей могут использоваться подшипники повышенных классов точности ABEC 3 (P6) или ABEC 5 (P5).
Технические характеристики и параметры
Для подшипника 6304 как базового представителя размерной группы 20x47x20.6 мм установлены следующие основные технические параметры согласно каталогам ведущих производителей (SKF, FAG, NSK, NTN).
| Параметр | Обозначение | Значение (примерное, зависит от производителя) | Примечание |
|---|---|---|---|
| Внутренний диаметр | d | 20 мм | Посадочный размер на вал |
| Наружный диаметр | D | 47 мм | Посадочный размер в корпус |
| Ширина | B | 20.6 мм | Фактическая ширина может незначительно отличаться |
| Радиальная динамическая грузоподъемность | C | 15.6 — 16.8 кН | Основной параметр для расчета ресурса при вращении |
| Радиальная статическая грузоподъемность | C0 | 7.8 — 8.3 кН | Параметр для режимов с медленным вращением или статической нагрузкой |
| Предельная частота вращения (смазка пластичной) | ng | 13000 — 15000 об/мин | Для подшипников со щитками или уплотнениями |
| Предельная частота вращения (масляная смазка) | ng | 19000 — 20000 об/мин | Для открытых подшипников |
| Масса | m | ~0.14 кг | Зависит от исполнения и материала |
Применение в электротехнической и энергетической отрасли
Подшипники данного типоразмера находят широкое применение благодаря оптимальному соотношению габаритов и грузоподъемности.
Критерии выбора и особенности монтажа
Выбор конкретного исполнения подшипника 20x47x20.6 мм определяется условиями эксплуатации узла.
| Условие эксплуатации | Рекомендуемое исполнение подшипника | Обоснование |
|---|---|---|
| Чистая среда, высокая скорость, возможность регулярного обслуживания | 6304 (открытый) или 6304-Z | Максимальная скорость вращения, лучший теплоотвод, возможность промывки и замены смазки. |
| Запыленная или влажная среда, необслуживаемая конструкция | 6304-2RS | Наилучшая защита от попадания загрязнений и вытекания смазки. Сниженный предельный скоростной режим. |
| Высокие рабочие температуры (электродвигатели класса нагрева F, H) | 6304-2Z/C3 со специальной смазкой | Увеличенный зазор C3 компенсирует тепловое расширение. Термостабильная смазка (на основе полимочевины, сложных эфиров) сохраняет свойства. |
| Наличие осевой нагрузки в дополнение к радиальной | 6304 (базовый) | Радиальные шарикоподшипники способны воспринимать двустороннюю осевую нагрузку до 70% от неиспользованной радиальной грузоподъемности. |
| Коррозионная среда, пищевая промышленность | 6304 из нержавеющей стали (SS) | Материал AISI 440C обеспечивает стойкость к коррозии и соответствие санитарным нормам. |
Особенности монтажа: Монтаж подшипников данного типоразмера обычно осуществляется запрессовкой. На вал диаметром 20 мм посадка осуществляется с натягом (k5, k6), в корпус с диаметром 47 мм – с небольшим зазором или переходной посадкой (H7). Крайне важно исключить перекосы при запрессовке, используя монтажные оправки, и не передавать монтажное усилие через тела качения. Для нагрева подшипника перед установкой рекомендуется использовать индукционные нагреватели, избегая открытого пламени.
Вопросы взаимозаменяемости и аналоги
Подшипник 6304 является международно стандартизированным. Прямыми аналогами являются:
При замене необходимо сверять не только габаритные размеры (20x47x20.6), но и тип защиты/уплотнения, класс зазора, класс точности и тип заводской смазки. Уплотненные подшипники (RS) и подшипники со щитками (Z) часто являются взаимозаменяемыми по посадочным размерам, но имеют разные скоростные и защитные характеристики.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник с обозначением 2Z от подшипника с обозначением 2RS в данном типоразмере?
2Z (два защитных щитка) – щитки являются металлическими, не контактируют с внутренним кольцом, обеспечивают защиту от крупных частиц и удержание смазки. Имеют более высокий допустимый скоростной режим. 2RS (два контактных уплотнения) – уплотнения из синтетического каучука (NBR, FKM) контактируют с внутренним кольцом, создавая лучший барьер против влаги и мелкой пыли, но вызывают большее трение и нагрев, что ограничивает максимальную частоту вращения.
Что означает класс радиального зазора C3 и когда его нужно выбирать?
Класс C3 обозначает, что радиальный зазор в подшипнике больше, чем стандартный (Normal/CN). Он выбирается для случаев, когда узел работает при повышенных температурах, чтобы тепловое расширение вала и внутреннего кольца не привело к опасному уменьшению зазора и заклиниванию. Типично для электродвигателей классов нагрева F (155°C) и H (180°C), а также для узлов с неравномерным нагревом.
Можно ли повторно смазывать подшипники 6304-2RS или 6304-2Z?
Подшипники с контактными уплотнениями (2RS) как правило считаются необслуживаемыми (LPS – lifetime prelubricated). Конструкция не предусматривает каналов для подачи дополнительной смазки, а попытка ее протолкнуть может повредить уплотнение. Подшипники со щитками (2Z) также в большинстве случаев поставляются с заводской смазкой на весь срок службы. Теоретически, смазка может быть заменена при демонтаже и промывке, но на практике это делается редко из-за экономической нецелесообразности.
Как определить необходимость замены подшипника 20x47x20.6 в электродвигателе?
Основные признаки износа: повышенный шум (гул, скрежет), вибрация, нагрев подшипникового узла сверх нормативного значения (часто >80-90°C на корпусе), люфт вала. Диагностика проводится с помощью виброметров, стетоскопов, термографов. Профилактическая замена часто проводится при капитальном ремонте электродвигателя, независимо от состояния, после определенного наработанного ресурса.
Существуют ли в данных размерах подшипники скольжения?
Габариты 20x47x20.6 мм являются стандартными именно для подшипников качения (шариковых). Подшипники скольжения (втулки, вкладыши) имеют иную систему обозначений и стандартизацию, где ключевыми параметрами являются внутренний диаметр и длина. Для вала 20 мм может быть подобрана соответствующая втулка, но ее наружный диаметр и длина не обязательно будут равны 47 мм и 20.6 мм соответственно.
Какой тип смазки используется в этих подшипниках при поставке?
Это зависит от производителя и исполнения. В стандартных подшипниках для электродвигателей общего назначения чаще всего используется консистентная смазка на основе литиевого мыла (например, LiSoap, NLGI 2) с температурным диапазоном от -30°C до +120°C. Для повышенных температур применяются смазки на основе полимочевины (Polyurea) или комплексного литиевого мыла, выдерживающие до 150-160°C. В пищевой промышленности используются смазки с NSF H1 допуском.