Шариковые подшипники с внутренним диаметром (d) 17 мм представляют собой стандартизированный и широко распространенный типоразмер, используемый в различных отраслях промышленности, включая электротехнику и энергетику. Данный диаметр является одним из базовых в ряду нормальных линейных размеров по ISO 15. Подшипники этого размера находят применение в электродвигателях малой и средней мощности, вентиляторах систем охлаждения, насосах, приводах задвижек, измерительных приборах и другом оборудовании, где требуется обеспечение вращения вала с минимальными потерями на трение, высокой точностью и надежностью.
Подшипники с d=17 мм производятся в различных конструктивных исполнениях, каждое из которых оптимизировано под определенные виды нагрузок и условия работы.
Для внутреннего диаметра 17 мм стандартизирован ряд наружных диаметров (D) и ширин (B), соответствующих различным сериям по ширине и диаметру. Основные габаритные серии по ISO:
| Типовое обозначение | Серия по ширине | Серия по диаметру | Внутренний диаметр d (мм) | Наружный диаметр D (мм) | Ширина B (мм) | Радиус закругления r (мм) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 61804 | Сверхлегкая (8) | Сверхлегкая (1) | 17 | 24 | 5 | 0.3 |
| 61904 | Сверхлегкая (9) | Сверхлегкая (1) | 24 | 6 | 0.3 | |
| 6004 | Узкая (0) | Сверхлегкая (1) | 42 | 12 | 1.0 | |
| 6204 | Легкая (2) | Легкая (2) | 47 | 14 | 1.0 | |
| 6304 | Средняя (3) | Средняя (3) | 52 | 15 | 1.5 | |
| 6404 | Тяжелая (4) | Тяжелая (4) | 72 | 19 | 1.5 |
Обозначение подшипника, например, 6204-2RS1, расшифровывается следующим образом: 6 – тип (радиальный однорядный), 2 – серия диаметров (легкая), 04 – код внутреннего диаметра (045=20 мм? Нет, для кодов от 04 и выше d = код 5). Здесь важное исключение: для кода «04» и меньше используются фиксированные значения. d=17 мм соответствует коду «04» только для серий 6(1)904, 6(2)04 и т.д. Фактически, подшипник с d=17 мм будет иметь обозначение, где последние две цифры кода не соответствуют правилу умножения на 5 (например, 6004 имеет d=20 мм, а не 17 мм). Подшипник с d=17 мм часто имеет специальное обозначение в каталогах (например, 634-2Z, 634-2RS) или указывается явно. Это техническая особенность данного конкретного размера.
Стандартным материалом для колец и тел качения является подшипниковая сталь марки 100Cr6 (аналог ШХ15) с твердостью 58-65 HRC. Для работы в агрессивных средах (например, в химической промышленности или в морском климате) применяются подшипники из нержавеющей стали марки AISI 440C. Для повышенных температур или специальных условий могут использоваться материалы типа керамики (гибридные подшипники с керамическими шариками) или бронзы.
Смазка является критически важным элементом. Стандартные пластичные смазки на литиевой основе (например, LiSoap) подходят для большинства применений в диапазоне температур от -30°C до +120°C. Для высокоскоростных применений или расширенного температурного диапазона используются синтетические смазки на основе полиальфаолефинов (PAO) или сложных эфиров. В уплотненных подшипниках (2RS) закладывается, как правило, долговременная смазка, рассчитанная на весь срок службы (L10).
Монтаж подшипника на вал диаметром 17 мм осуществляется, как правило, по переходной или плотной посадке (например, k6, js6). Посадка в корпус – по скользящей или легкопрессовой (H7, G7). Крайне важно избегать перекоса при запрессовке. Монтаж должен производиться с приложением усилия только к тому кольцу, которое устанавливается с натягом (обычно внутреннее). Использование монтажных оправок и индукционных нагревателей значительно снижает риск повреждения. Для подшипников, не имеющих уплотнений, необходимо обеспечить защиту от попадания загрязнений в смазку в процессе монтажа. Регламент обслуживания (пересмазки) зависит от типа подшипника, смазки, скорости и температуры работы. Уплотненные подшипники считаются необслуживаемыми.
Основные признаки выхода из строя подшипника с d=17 мм в электрооборудовании:
Причинами могут быть: усталостное выкрашивание (контактная усталость), абразивный износ из-за загрязнения, коррозия, пластическая деформация от ударных нагрузок, электрическая эрозия (прохождение токов через подшипник).
Подшипники серий 62 и 63 относятся к разным сериям по диаметру и ширине. 6204 имеет габариты 17x47x14 мм (легкая серия), а 6304 – 17x52x15 мм (средняя серия). Подшипник 6304 обладает значительно большей статической и динамической грузоподъемностью (примерно на 40-50%), но имеет несколько меньшую предельную частоту вращения и большие массогабаритные показатели.
Да, как правило, это допустимо и часто является практикой модернизации для увеличения срока службы в запыленных условиях. Однако необходимо учитывать два фактора: 1) Уплотнение создает дополнительный момент трения, что может незначительно снизить КПД и увеличить нагрев. 2) Предельная частота вращения для подшипника с уплотнением ниже. Для большинства стандартных электродвигателей общепромышленного применения замена на 2RS является предпочтительной.
Класс точности (допуск) указывается в маркировке на упаковке и часто на самом кольце подшипника. Стандартный класс для общепромышленных применений – ABEC 1 (P0, нормальный класс) и часто не маркируется. Классы ABEC 3 (P6), ABEC 5 (P5), ABEC 7 (P4) и ABEC 9 (P2) маркируются соответственно. Более высокий класс означает более жесткие допуски на геометрические параметры.
Многие производители используют дополнительные суффиксы для обозначения типа заложенной смазки. Например, у SKF суффикс «HT» может обозначать высокотемпературную смазку, «LT» – низкотемпературную, «MT» – смазку для общего применения. Точную расшифровку необходимо смотреть в техническом каталоге производителя.
Номинальный срок службы L10 (в часах) рассчитывается по формуле, основанной на динамической грузоподъемности (C), эквивалентной динамической нагрузке (P) и коэффициенте для шариковых подшипников (p=3). L10 = (C/P)^p (1/(60n))
Для предотвращения образования кратеров (флейкинга) и выкрашивания из-за паразитных токов в электродвигателях применяются подшипники с изолирующим покрытием. Наиболее распространенный вариант – подшипники с изоляцией на наружном или внутреннем кольце (суффикс «J20A» у SKF – покрытие оксидом алюминия). Альтернативой является использование гибридных подшипников с керамическими (силикон-нитридными) шариками, которые являются диэлектриками.