Подшипники радиальные роликовые двухрядные ГОСТ
Подшипники радиальные роликовые двухрядные ГОСТ: технические характеристики, классификация и применение
Подшипники радиальные роликовые двухрядные с короткими цилиндрическими роликами представляют собой ключевой тип опор качения, предназначенный для восприятия значительных радиальных нагрузок. Их основное конструктивное преимущество – наличие двух рядов тел качения, что позволяет увеличить грузоподъемность и жесткость узла по сравнению с однорядными аналогами при сохранении ограничений по габаритным размерам. Производство и основные параметры этих изделий в России и странах СНГ регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 28710-93 (ИСО 5753-81) «Подшипники роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами. Основные размеры», а также рядом сопутствующих стандартов, определяющих технические условия, методы контроля и обозначения.
Конструктивные особенности и принцип действия
Двухрядный радиальный роликовый подшипник состоит из следующих основных компонентов: общего наружного или внутреннего кольца (в зависимости от типа), двух раздельных внутренних или наружных колец, двух рядов коротких цилиндрических роликов и сепараторов, удерживающих ролики на равном расстоянии. Отсутствие бортов на рабочих дорожках качения (за исключением направляющих бортов на наружном или внутреннем кольце) позволяет роликам перемещаться вдоль оси, компенсируя несоосность вала и корпуса в ограниченных пределах (до 0.1°). Однако основное назначение – восприятие чисто радиальной или небольшой комбинированной нагрузки. Осевая нагрузка данными подшипниками не воспринимается.
Классификация по ГОСТ 28710-93 и обозначения
Стандарт классифицирует подшипники по форме наружного кольца и способу монтажа. Основные типы, утвержденные ГОСТ:
- Тип 3000: С цилиндрическим наружным кольцом без монтажных фасок. Устанавливается в корпус с осевой фиксацией.
- Тип 53000: С цилиндрическим наружным кольцом с одной монтажной фаской. Фаска облегчает установку и служит для упора.
- Тип 63000: С цилиндрическим наружным кольцом с двумя монтажными фасками. Наиболее распространенный тип, позволяющий фиксировать подшипник в корпусе с двух сторон.
- Тип 103000: С бочкообразным (сферическим) наружным кольцом и сферической поверхностью наружной цилиндрической дорожки качения. Предназначен для самоустановки при перекосах вала относительно корпуса. Компенсирует угловые перекосы до 2-3°.
- Серия 2: Легкая узкая.
- Опорные узлы роторов электродвигателей большой мощности (свыше 1000 кВт).
- Подшипниковые узлы турбогенераторов и вспомогательного турбооборудования.
- Опоны валов мощных насосов (циркуляционных, питательных, сетевых).
- Оборудование угле- и топливоподачи (редукторы, барабаны).
- Валы механических передач (редукторы, мультипликаторы) с высокими радиальными нагрузками.
Обозначение подшипника по ГОСТ включает: номер типа, серию по ширине и диаметру, диаметр отверстия. Например, подшипник 3520 расшифровывается как: тип 3000, серия 5 (тяжелая), диаметр отверстия 100 мм (20*5=100 мм).
Основные размеры и серии грузоподъемности
ГОСТ 28710-93 устанавливает четкую систему размеров, основанную на диаметре отверстия (d). Стандартизированы следующие серии:
Серия 3: Средняя.
Серия 4: Легкая широкая.
Серия 5: Тяжелая.
Размеры наружного диаметра (D) и ширины (B) определяются по таблицам стандарта в зависимости от серии и посадочного диаметра. Ниже приведена сокращенная таблица основных размеров для примера.
| Обозначение | d, мм | D, мм | B, мм | Тип | Динамическая грузоподъемность (C), кН (пример) |
|---|---|---|---|---|---|
| 3210 | 50 | 90 | 30.2 | 3000 | 72.5 |
| 3520 | 100 | 180 | 60.3 | 3000 | 220 |
| 6312 | 60 | 130 | 46 | 63000 | 118 |
| 103310 | 50 | 110 | 44.4 | 103000 | 96.5 |
Значения динамической (C) и статической (C0) грузоподъемности конкретных моделей определяются по каталогам производителей, так как зависят от материала, точности изготовления и типа сепаратора.
Материалы, точность изготовления и сепараторы
Кольца и ролики изготавливаются из подшипниковых сталей марок ШХ15, ШХ15СГ или их аналогов по ГОСТ 801-78. Для работы в агрессивных средах или при повышенных температурах применяются стали 95Х18-Ш, 110Х18М-Ш, а также специализированные покрытия. Сепараторы могут быть штампованными из стального листа (чаще всего), механически обработанными из латуни или текстолита, а также полимерными (для высокоскоростных применений). Классы точности по ГОСТ 520-2011, применяемые для данных подшипников: 0 (нормальный), 6, 5, 4 (повышенные). Класс точности влияет на уровень вибрации, нагрев и ресурс.
Область применения в энергетике и смежных отраслях
Двухрядные роликоподшипники находят широкое применение в тяжелом энергетическом оборудовании благодаря высокой радиальной грузоподъемности:
Подшипники типа 103000 (со сферическим наружным кольцом) особенно востребованы в узлах, где возможна несоосность посадочных мест в корпусе или прогиб вала под нагрузкой.
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Монтаж подшипников типа 3000, 53000, 63000 требует точной осевой фиксации колец. Внутренние кольца обычно устанавливаются на вал с натягом, наружное – в корпус с небольшим зазором или переходной посадкой. Для типа 103000 наружное кольцо монтируется в сферическое посадочное место корпуса (расточку), что обеспечивает самоустановку. Смазка – преимущественно жидкая индустриальная масла (И-Г-А, И-Г-Д по ГОСТ 17479.4-87), подаваемая циркуляционно или ванным способом. Для высокоскоростных узлов может применяться консистентная смазка. Контроль состояния в эксплуатации включает мониторинг температуры, вибрации и акустических шумов.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие подшипников типа 3000 от 63000?
Отличие заключается в конструкции наружного кольца. У типа 3000 кольцо цилиндрическое без фасок, что требует сложных методов осевой фиксации в корпусе. У типа 63000 на наружном кольце выполнены две фаски, которые позволяют использовать стопорные кольца стандартных пазов в корпусе, что упрощает монтаж и демонтаж, обеспечивая надежную двустороннюю осевую фиксацию.
Можно ли заменить двухрядный роликоподшипник на два однорядных?
Теоретически возможно, но не рекомендуется. Двухрядный подшипник конструктивно обеспечивает оптимальное распределение нагрузки между рядами роликов, имеет общее наружное кольцо и меньшие габариты в осевом направлении. Установка двух однорядных подшипников увеличит длину узла, потребует высокой точности регулировки зазоров и может привести к неравномерному распределению нагрузки.
Как расшифровать обозначение подшипника 10318 по ГОСТ?
Обозначение 10318 расшифровывается следующим образом: «10» – тип (со сферическим наружным кольцом), «3» – серия по ширине и диаметру (средняя), «18» – диаметр отверстия, который равен 18*5 = 90 мм. Таким образом, это двухрядный сферический роликоподшипник средней серии с посадочным диаметром на вал 90 мм.
Какой зазор выбирать при установке двухрядного роликоподшипника?
Для подшипников типов 3000, 53000, 63000 внутренний радиальный зазор (ИРЗ) после монтажа должен быть близок к нулю или иметь небольшой предварительный натяг, что обеспечивается посадкой внутренних колец на вал с натягом. Для самоустанавливающихся подшипников типа 103000 необходимо соблюдать рекомендуемый монтажный зазор, указанный в каталоге производителя, так как его уменьшение может привести к заклиниванию при самоустановке.
Каковы признаки выхода из строя двухрядного роликоподшипника в энергетическом оборудовании?
Основные признаки: устойчивое повышение температуры подшипникового узла выше нормативных значений (как правило, более +80°С на корпусе), увеличение уровня вибрации на частотах, кратных частоте вращения, появление низкочастотного гула или скрежета. В анализах масла может наблюдаться повышенное содержание продуктов износа (железа, хрома).
Существуют ли аналоги импортного производства для подшипников по ГОСТ 28710-93?
Да, существуют прямые аналоги в каталогах основных мировых производителей. Например, серия 3000 соответствует серии NN (например, NN3014) у SKF, серия 63000 – серии NNF (NNF5008-2LSV), а сферические 103000 – серии 222 (22220) у большинства производителей. Однако при замене необходимо сверять не только основные размеры, но и значения грузоподъемности, предельные частоты вращения и тип сепаратора.