Подшипники 50х105 мм
Подшипники качения с размерами 50×105 мм: технические характеристики, классификация и применение в электротехнике и энергетике
Размер 50×105 мм в обозначении подшипников качения относится прежде всего к внутреннему (50 мм) и внешнему (105 мм) диаметрам. Данный типоразмер является широко распространенным в промышленном оборудовании, включая электродвигатели средней и большой мощности, насосы, вентиляторы, редукторы и генераторы. Подшипники этого габарита рассчитаны на значительные радиальные и комбинированные нагрузки, обеспечивая долговечность и надежность узлов вращения.
Основные типы подшипников 50×105 мм и их маркировка
В размерном ряду 50×105 мм представлены несколько основных типов подшипников, отличающихся конструкцией, грузоподъемностью и назначением. Ключевым параметром также является ширина (серия ширины), которая варьируется.
- Шарикоподшипники радиальные однорядные (тип 6000): Наиболее универсальный тип. Обозначение: 6310 (серия 03, ширина 27 мм). Применяются для чистых радиальных нагрузок и умеренных осевых нагрузок в обоих направлениях. Часты в электродвигателях.
- Шарикоподшипники радиальные сферические двухрядные (тип 1000/2000): Обозначение: 2310 (серия 02, ширина 25 мм). Способны компенсировать перекосы вала и misalignment благодаря сферической дорожке на внешнем кольце. Критически важны для длинных валов и конструкций с возможной несоосностью.
- Роликоподшипники цилиндрические радиальные (тип 2000, 3200): Обозначение: NU 310, NJ 310, N 310 (серия 03, ширина 27 мм). Обладают высокой радиальной грузоподъемностью. Различные типы (NU, NJ, N) отличаются наличием бортов на кольцах и возможностью восприятия ограниченных осевых нагрузок. Используются в редукторах, мощных электромашинах.
- Роликоподшипники конические (тип 3000): Обозначение: 30310 (серия 02, ширина 29 мм). Предназначены для комбинированных (радиальных и односторонних осевых) нагрузок. Устанавливаются парами с регулировкой зазора. Применяются в коробках передач, нагруженных опорах.
- Шарикоподшипники радиально-упорные однорядные (тип 7000): Обозначение: 7310 BECBM (серия 03, ширина 27 мм). Воспринимают радиальные и однонаправленные осевые нагрузки. Требуют точной регулировки. Используются в высокоскоростных прецизионных узлах.
- Характер и величина нагрузки: Для чистых радиальных нагрузок (опоры валов генераторов, двигателей) оптимальны радиальные шариковые или цилиндрические роликовые подшипники. При наличии значительной осевой составляющей (червячные редукторы, вертикальные насосы) выбирают конические или радиально-упорные шариковые подшипники.
- Частота вращения: Шарикоподшипники (6310, 7310) generally имеют более высокие предельные частоты вращения по сравнению с роликовыми. Для высокооборотных электродвигателей (3000 об/мин и выше) это ключевой фактор.
- Требования к соосности и жесткости вала: При возможных прогибах вала или неточности монтажа незаменимы сферические шарикоподшипники (2310), компенсирующие перекосы до 2-3 градусов.
- Условия смазки и обслуживания В энергетике часто применяются подшипники с контактными уплотнениями (обозначение 2RS или 2RZ, например, 6310-2RS), которые не требуют пополнения смазки в течение всего срока службы. Для высокотемпературных применений выбирают открытые подшипники с системой централизованной смазки.
- Температурный режим Стандартные подшипники из хромовой стали (SAE 52100) работоспособны до +120°C. Для повышенных температур (сухие трансформаторы, зоны near нагревательных элементов) используют подшипники из термостойких сталей (с рабочей температурой до +250°C и выше).
- Вибродиагностика: Анализ спектра вибрации позволяет выявить дефекты на ранней стадии по характерным частотам (частота перекатывания тел качения, частота вращения сепаратора и т.д.).
- Акустическая диагностика: Контроль уровня шума и ультразвуковой эмиссии.
- Термография: Контроль температуры подшипникового узла, превышение которой указывает на недостаточную смазку, перегрузку или чрезмерный натяг.
Таблица 1. Сводные параметры основных подшипников 50×105 мм (серия ширины 03)
| Тип подшипника | Стандартное обозначение | Ширина, мм | Динамическая грузоподъемность (C), кН | Статическая грузоподъемность (C0), кН | Предельная частота вращения (масло), об/мин |
|---|---|---|---|---|---|
| Радиальный шариковый | 6310 | 27 | 61.8 | 36.0 | 9000 |
| Сферический роликовый | 2310 | 25 | ~42.0 | ~15.6 | 6300 |
| Цилиндрический роликовый (NU) | NU 310 | 27 | 115 | 102 | 7500 |
| Конический роликовый | 30310 | 29 | 130 | 138 | 6300 |
| Радиально-упорный шариковый | 7310 BECBM | 27 | 68.0 | 53.0 | 8500 |
Критерии выбора подшипника 50×105 мм для электротехнического оборудования
Выбор конкретного типа подшипника для применения в энергетике основывается на инженерном анализе условий работы узла.
Особенности монтажа и демонтажа в промышленных условиях
Правильная установка подшипника 50×105 мм определяет его ресурс и уровень вибрации. Вал и корпус должны иметь соответствующие поля допусков: для внутреннего кольца, работающего под нагрузкой с вращением, обычно назначается посадка с натягом (k5, m5), для наружного кольца в корпусе – переходная или с небольшим зазором (H6, J6). Монтаж осуществляется с применением индукционного нагревателя или специального монтажного инструмента (оправки), запрещено нанесение ударных нагрузок непосредственно на кольца. Демонтаж производится с помощью съемников (съемники лапчатые, гидравлические). Обязательным этапом является контроль осевого и радиального биения после установки.
Диагностика состояния и отказы подшипников данного типоразмера
В энергетике преобладает превентивный мониторинг состояния подшипников. Основные методы:
Типичные причины отказов: усталостное выкрашивание (питтинг) из-за перегрузок, абразивный износ от загрязненной смазки, пластические деформации от ударных нагрузок, коррозия, электрическая эрозия (пробой током в двигателях).
Вопросы смазки: консистентные смазки и масла
Для подшипников 50×105 мм в энергетике применяются как консистентные смазки, так и циркуляционные масляные системы. Выбор зависит от скорости (параметр ndm), температуры и условий эксплуатации.
| Тип смазки | Типичные основы | Диапазон рабочих температур | Типовые применения для подшипников 50×105 мм |
|---|---|---|---|
| Консистентная смазка | Литиевое, комплексное литиевое, полимочевина | -30°C … +130°C (для некоторых до +180°C) | Электродвигатели закрытого исполнения (IP54, IP55), насосы с умеренной скоростью, вентиляторы. Заливается на весь срок службы или с периодическим сервисом. |
| Минеральное или синтетическое масло | Минеральные масла, ПАО, эфиры | Зависит от сорта, широкий диапазон | Редукторы, турбогенераторы, высокоскоростные электродвигатели, узлы с централизованной системой смазки. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник 6310 от 6310-2RS?
Подшипник 6310 – это открытый радиальный шарикоподшипник. Обозначение -2RS указывает на наличие двухстороннего контактного резинового уплотнения. Подшипник 6310-2RS является необслуживаемым (смазка заложена на заводе), лучше защищен от попадания влаги и загрязнений, но имеет несколько меньшую предельную частоту вращения из-за трения уплотнений.
Какой аналог подшипника 50×105 мм по американскому стандарту ABMA/ANSI?
Ближайшим прямым аналогом для размера 50x105x27 мм (6310) по системе ABMA является подшипник с обозначением 6310 (система совпадает). Для конического роликоподшипника 30310 аналогом будет LM29749/LM29710 (комплект конус+чашка) или просто 30310 в каталогах международных производителей.
Можно ли заменить цилиндрический роликоподшипник NU 310 на радиальный шариковый 6310 в редукторе?
Такую замену можно рассматривать только после перерасчета ресурса и при условии, что осевые нагрузки отсутствуют, а радиальная нагрузка не превышает динамическую грузоподъемность шарикоподшипника (C для 6310 ~62 кН, а для NU 310 ~115 кН). Замена на менее грузоподъемный узел без инженерной оценки недопустима и приведет к преждевременному отказу.
Как правильно определить необходимый натяг при посадке подшипника 50×105 мм на вал?
Натяг определяется исходя из типа нагрузки, веса ротора и рабочих условий. Для вращающегося внутреннего кольца под радиальной нагрузкой, характерной для электродвигателей, рекомендуются посадки вала k5 или m5. Точные значения натяга (от 5 до 20 мкм) следует брать из справочников по подшипникам качения, учитывая материал вала и корпуса.
Что означает маркировка C3 на подшипнике 50×105 мм и когда она нужна?
Обозначение C3 указывает на увеличенный по сравнению с нормальной группой радиальный зазор в подшипнике. Он необходим для работы в условиях повышенных температур, когда из-за теплового расширения вала и кольца стандартный зазор может уменьшиться до нуля, вызывая заклинивание. Для электродвигателей, работающих с частыми пусками/остановами или в жарких цехах, часто выбирают подшипники с группой зазора C3 (например, 6310 C3).
Как бороться с проблемой протекания тока через подшипник в электродвигателях?
Для предотвращения электрической эрозии (выкрашивания дорожек качения от микродуговых разрядов) применяют: подшипники с изолирующим покрытием на наружном или внутреннем кольце (например, INSOCOAT с оксидно-керамическим покрытием), использование заземляющих щеток на валу, установку изолирующих втулок или специальных уплотнений. Для ответственных двигателей частотного привода это обязательная мера.