Шариковые подшипники с внутренним диаметром 27 мм

Шариковые подшипники с внутренним диаметром 27 мм: технические характеристики, серии и области применения

Шариковые подшипники с внутренним диаметром (d) 27 мм представляют собой стандартизированный и широко распространенный типоразмер в промышленности. Данный внутренний диаметр является одним из ключевых в ряду от 20 до 35 мм, часто используемом в электродвигателях средней мощности, редукторах, насосном оборудовании и различных промышленных механизмах. Подшипниковая промышленность выпускает множество конструктивных разновидностей и серий с данным посадочным размером, каждая из которых оптимизирована под определенные типы нагрузок, скорости вращения и условия эксплуатации.

Основные конструктивные типы и серии подшипников с d=27 мм

Номенклатура подшипников качения регламентируется международными стандартами ISO и отраслевыми стандартами (например, ГОСТ, DIN, ABMA). Для внутреннего диаметра 27 мм наружный диаметр (D) и ширина (B) варьируются в зависимости от серии по ширине и диаметру. Серия определяет габаритные размеры и, как следствие, грузоподъемность.

Радиальные однорядные шариковые подшипники (тип 6000, 6200, 6300, 6400)

Наиболее распространенная группа. Способны воспринимать радиальные и умеренные осевые нагрузки в обоих направлениях. Основные серии с d=27 мм:

Примечание: В таблице указаны смежные размеры (25 и 30 мм), так как диаметр 27 мм является нестандартным для массовых рядов. Подшипник с точным внутренним диаметром 27 мм чаще встречается в специализированных исполнениях или является роликовым (игольчатым). Однако вал диаметром 27 мм часто обрабатывается под стандартный размер 25 или 30 мм, либо используются подшипники с конусной посадкой (например, сферические роликовые). Если же требуется именно шариковый радиальный подшипник на вал 27 мм, его изготавливают под заказ или ищут в сериях с нестандартными размерами (например, 619xx или 60xx серии с нечетными размерами).

Радиально-упорные шариковые подшипники (тип 7200, 7300)

Предназначены для комбинированных (радиальных и осевых) нагрузок. Устанавливаются парами с предварительным натягом. Угол контакта (обычно 15°, 25°, 40°) определяет соотношение осевой и радиальной грузоподъемности. Пример для вала 25-30 мм: 7205BECBP (25x52x15, угол 40°), 7306BECBM (30x72x21, угол 40°).

Сдвоенные двухрядные шарикоподшипники (тип 4200, 4300)

Фактически представляют собой два однорядных подшипника в одном корпусе. Обладают повышенной радиальной грузоподъемностью и жесткостью, способны воспринимать двусторонние осевые нагрузки. Пример: 4205ATN9 (25x52x30.2).

Шариковые подшипники с защитными шайбами или уплотнениями (серии -2RS, -2Z, -RS1)

Подшипники стандартных серий (6205, 6306 и др.) часто поставляются в герметизированном или защищенном исполнении.

• 2Z (ZZ) – с двухсторонними металлическими защитными шайбами (свободно вращающимися). Защита от крупных частиц, незначительное сопротивление вращению.
• 2RS (RSH) – с двухсторонними контактными резиновыми уплотнениями. Эффективная защита от пыли и влаги, создают большее сопротивление вращению, чем шайбы.
• RS1 / RSR – с односторонним уплотнением.

Пример: 6205-2RSH C3 – радиальный шарикоподшипник легкой серии с двойным резиновым уплотнением и увеличенным радиальным зазором.

Классы точности, зазоры и смазка

Классы точности (ISO, ABEC)

Класс точности определяет допуски на изготовление колец и тел качения. Для промышленного применения наиболее распространены:

• P0 (ABEC1) – нормальный класс. Стандарт для большинства применений.
• P6 (ABEC3) – повышенный класс. Для высокооборотных электродвигателей, шпинделей.
• P5 (ABEC5) – высокий класс. Для прецизионных станков, высокоскоростных механизмов.
• P4, P2 (ABEC7, ABEC9) – сверхвысокие классы. Для специальных применений (аэрокосмическая отрасль, измерительные системы).

Радиальный зазор

Зазор между телами качения и дорожками качения. Обозначается суффиксом CN (нормальный), C2 (меньше нормального), C3 (больше нормального), C4 (значительно больше нормального). Увеличенный зазор (C3, C4) применяется в условиях нагрева вала или корпуса для компенсации теплового расширения.

Смазка

Большинство подшипников поставляются с предварительной консервационной смазкой. Основные типы:

• Литиевые мыла (L) – универсальные, температурный диапазон от -30°C до +110°C.
• Кальциевые мыла – влагостойкие, но с ограниченным температурным диапазоном.
• Синтетические смазки (Polyurea, PFPE) – для высоких скоростей, температур (до +150°C и выше) или специальных сред.

Обозначение: например, 6305-2Z/C3GJ – подшипник с металлическими шайбами, зазором C3 и смазкой GJ (высокотемпературная полимочевинная).

Области применения в электротехнике и энергетике

Подшипники с посадочным диаметром вала в районе 27 мм (фактически 25-30 мм) являются критически важными компонентами в следующем оборудовании:

• Асинхронные электродвигатели мощностью от 1.5 до 15 кВт. Наиболее часто используются подшипники серий 6205 и 6206 на стороне привода (DE) и 6204/6205 на противоприводной стороне (NDE).
• Генераторы малой и средней мощности. Требуют подшипников с низким уровнем шума и вибрации (класс точности P6).
• Насосное оборудование (центробежные, вихревые насосы). Работают в условиях воздействия осевых нагрузок и возможного попадания влаги, часто применяются подшипники в уплотненном исполнении (2RS) или пары радиально-упорных.
• Вентиляторы и воздуходувки. Высокие скорости вращения, важна балансировка и качество смазки.
• Редукторы и мотор-редукторы. В быстроходных валах используются шариковые подшипники (серии 6305, 6306), воспринимающие комбинированные нагрузки.
• Приводы задвижек и регулирующей арматуры. Работают в условиях переменных нагрузок и часто нерегулярного вращения.

Монтаж, демонтаж и обслуживание

Правильный монтаж определяет срок службы подшипника. Для вала 27 мм (или адаптированного под 25/30 мм) ключевые моменты:

• Посадочные поверхности вала и корпуса должны иметь соответствующую шероховатость (Ra ≤ 1.6 мкм) и допуски. Для вращающегося кольца (обычно внутреннего) – посадка с натягом (k5, m5, n6). Для неподвижного – скользящая посадка (H7, G7).
• Монтаж осуществляется с помощью прессового инструмента или термоспособом (нагрев подшипника в масляной ванне до 80-100°C). Запрещается передавать усилие пресса через тела качения.
• Демонтаж производится съемниками (съемник для подшипников с лапками, гидравлические съемники).
• Смазка. При пересмазывании открытых подшипников необходимо соблюдать тип и объем смазки (заполнение 30-50% свободного пространства). Избыток смазки приводит к перегреву.
• Контроль состояния. В процессе эксплуатации контролируются вибрация, температура (не должна превышать +85°C для стандартных смазок) и акустический шум.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: На вал 27 мм не могу найти стандартный шариковый подшипник. Что делать?

Ответ: Стандартные ряды (62xx, 63xx) имеют диаметры, кратные 5 мм. Для вала 27 мм возможны следующие решения: 1) Проточить вал до стандартного диаметра 25 мм (если позволяет прочность). 2) Расточить корпус и установить подшипник на вал 27 мм со стандартным наружным диаметром, но с разрезным переходным кольцом (при невысоких нагрузках). 3) Использовать игольчатый роликовый подшипник, который часто выпускается с внутренним диаметром 27 мм. 4) Заказать нестандартный подшипник у производителя (экономически оправдано только для крупных серий).

Вопрос: Какой подшипник выбрать для замены в электродвигателе на 3 кВт?

Ответ: Необходимо смотреть маркировку на старом подшипнике или в паспорте двигателя. Для двигателей такой мощности типичны подшипники серии 6205 или 6206. Критически важно повторить тип исполнения (открытый, 2Z, 2RS) и класс зазора (часто C3 для двигателей). Рекомендуется использовать подшипники как минимум класса точности P6 от известных производителей (SKF, FAG, NSK, NTN).

Вопрос: Чем отличается подшипник 6205 от 6305, если оба на вал 25 мм?

Ответ: Основное отличие – габариты и грузоподъемность. Подшипник 6305 (средняя серия) имеет больший наружный диаметр (62 мм против 52 мм) и ширину (17 мм против 15 мм). Это дает ему на 60-70% более высокую динамическую (C) и статическую (C0) грузоподъемность. Он предназначен для более тяжелых нагрузок, но занимает больше места и может иметь несколько меньшую предельную частоту вращения.

Вопрос: Можно ли заменить подшипник с металлическими шайбами (2Z) на подшипник с резиновыми уплотнениями (2RS)?

Ответ: Да, это распространенная практика для улучшения защиты узла. Однако необходимо учитывать, что контактные уплотнения (2RS) создают большее сопротивление вращению и могут нагреваться на очень высоких скоростях. Также они имеют несколько меньший предельный температурный диапазон, чем открытые подшипники или подшипники со шайбами. Для большинства промышленных электродвигателей и насосов такая замена допустима и даже желательна.

Вопрос: Что означает обозначение C3 в маркировке подшипника и когда оно нужно?

Ответ: C3 обозначает группу радиального зазора, которая больше нормальной (CN). Такой зазор необходим в случаях, когда в процессе работы узел (вал или корпус) значительно нагревается, вызывая тепловое расширение и уменьшение внутреннего зазора в подшипнике. Если не компенсировать это расширение, подшипник может заклинить. Исполнение C3 стандартно для электродвигателей, редукторов и насосов, работающих с нагревом.

Вопрос: Как часто нужно проводить пересмазку подшипникового узла?

Ответ: Периодичность пересмазки зависит от типа подшипника, скорости вращения, температуры и условий работы. Для стандартных шариковых подшипников в электродвигателях (1500 об/мин) при нормальных условиях интервал может составлять 8 000 – 12 000 часов работы. Для тяжелых условий (высокая температура, вибрация, загрязненная атмосфера) интервал сокращается. Точные рекомендации приведены в руководствах по эксплуатации оборудования и каталогах производителей подшипников. Для полностью герметизированных подшипников (2RS) пересмазка не предусмотрена – они считаются необслуживаемыми на весь срок службы.