Подшипники 110x200x38 мм
Подшипники качения с размерами 110x200x38 мм: технические характеристики, сферы применения и особенности выбора
Габаритные размеры 110x200x38 мм являются стандартизированными и обозначают, соответственно, внутренний диаметр (d = 110 мм), наружный диаметр (D = 200 мм) и ширину (B = 38 мм) подшипника. Данный типоразмер относится к категории средне- и крупногабаритных подшипников, широко применяемых в ответственных узлах промышленного оборудования. Основные типы подшипников, выпускаемых в этих размерах, включают радиальные шарикоподшипники, радиальные и радиально-упорные роликоподшипники, а также сферические роликоподшипники. Каждый тип обладает уникальным набором характеристик, определяющим его область использования.
Основные типы подшипников 110x200x38 мм и их конструктивные особенности
В размерном ряду 110x200x38 мм производятся несколько принципиально разных конструкций подшипников, выбор которых зависит от характера нагрузок, скорости вращения и условий эксплуатации.
1. Радиальный однорядный шарикоподшипник (тип 6000)
Обозначение для данного типоразмера: 6222 (по DIN/ISO). Это наиболее универсальный тип, предназначенный для восприятия комбинированных (радиальных и осевых) нагрузок, однако с преобладанием радиальных. Осевая грузоподъемность составляет примерно 30-40% от радиальной. Конструктивно состоит из внутреннего и наружного колец, сепаратора и набора шариков. Отличается высокой скоростными возможностями и низким моментом трения. Основное применение – узлы, работающие на высоких оборотах с умеренными нагрузками.
2. Сферический роликоподшипник (тип 20000)
Обозначение: 22222 CC/W33 (или аналогичное, в зависимости от производителя). Это один из самых востребованных типов в данном размере для тяжелых условий эксплуатации. Конструкция включает два ряда бочкообразных роликов, общее сферическое дорожке качения на наружном кольце, что позволяет компенсировать перекосы вала до 1.5-3 градусов. Оснащается усиленным сепаратором и часто имеет смазочные канавки и отверстия (обозначение W33). Способен воспринимать очень высокие радиальные и ударные нагрузки, а также двухсторонние осевые нагрузки средней величины.
3. Радиальный двухрядный роликоподшипник с короткими цилиндрическими роликами (тип 32000)
Обозначение: NU 2222 EC, NJ 2222 EC и др., в зависимости от конструкции бортов. Подшипники серий NU (с двумя внутренними бортами на наружном кольце) и NJ (с одним внутренним бортом) предназначены исключительно для восприятия очень высоких радиальных нагрузок. Они не могут воспринимать осевые нагрузки (кроме незначительных у типа NJ) и требуют отдельной осевой фиксации узла. Благодаря большой площади контакта роликов с дорожками качения обладают исключительной радиальной грузоподъемностью и жесткостью.
4. Конический роликоподшипник (тип 30000)
В данном типораземере обычно применяется в сборе из двух компонентов (чаще всего – комплект из двух подшипников). Пример обозначения: 32222 (одинарный). Предназначен для восприятия комбинированных нагрузок с преобладанием радиальных и значительных осевых нагрузок в одном направлении. Устанавливается всегда парно, с регулировкой зазора. Обеспечивает высокую жесткость узла.
Технические характеристики и параметры выбора
Ключевые параметры для подшипников 110x200x38 мм регламентируются международными стандартами ISO и отраслевыми каталогами производителей (SKF, FAG, NSK, Timken и др.). Основные из них представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Базовые статические и динамические грузоподъемности для различных типов подшипников 110x200x38 мм (ориентировочные значения по ISO)
| Тип подшипника | Обозначение | Динамическая грузоподъемность, Cr (кН) | Статическая грузоподъемность, C0r (кН) | Предельная частота вращения (об/мин) |
|---|---|---|---|---|
| Радиальный шарикоподшипник | 6222 | 110 — 125 | 75 — 85 | 6300 — 7000 |
| Сферический роликоподшипник | 22222 CC/W33 | 380 — 450 | 380 — 450 | 3200 — 3800 |
| Радиальный роликоподшипник (двухрядный) | NU 2222 EC | 400 — 480 | 420 — 500 | 4300 — 5000 |
| Конический роликоподшипник (одинарный) | 32222 | 290 — 340 | 320 — 380 | 3600 — 4200 |
Таблица 2. Рекомендуемые поля допусков и зазоры в зависимости от условий работы
| Тип нагрузки и условия | Рекомендуемый класс точности (ISO) | Рекомендуемый радиальный зазор (мкм) | Способ посадки на вал/в корпус |
|---|---|---|---|
| Высокие скорости, точный узел | P6, P5 | C3 (увеличенный) для компенсации нагрева | Вал: k5, m5; Корпус: H6, J6 |
| Высокие радиальные нагрузки, вибрации | P0 (нормальный), P6 | Нормальный (CN) или C3 | Вал: n6, p6; Корпус: M7, N7 (натяг) |
| Тяжелые ударные нагрузки, перекосы | P0 | C3, C4 (большой) | Вал: k6, m6; Корпус: H7 (посадка с зазором для наружного кольца) |
Сферы применения в энергетике и тяжелой промышленности
Подшипники данного типоразмера находят применение в узлах, где требуется высокая надежность и долговечность при значительных нагрузках.
- Электродвигатели и генераторы средней и большой мощности: В двигателях мощностью от нескольких сотен киловатт и выше. Чаще всего используются радиальные шарикоподшипники (6222) на не приводном конце вала (DE) и сферические или цилиндрические роликоподшипники на приводном конце (NDE) для фиксации ротора и восприятия нагрузок от ременных передач или муфт.
- Насосное оборудование (центробежные, питательные насосы): Сферические роликоподшипники (22222) и двухрядные роликоподшипники (NU/NJ 2222) применяются для поддержания вала рабочего колеса, работающего в условиях гидравлических нагрузок и возможных перекосов.
- Вентиляторы и дымососы: Основной выбор – сферические роликоподшипники, благодаря их способности к самоустановке и стойкости к загрязненной среде при правильном уплотнении.
- Редукторы и механические передачи: В редукторах используются все типы подшипников в зависимости от расположения вала: конические роликоподшипники (32222) для выходных валов, воспринимающих осевые усилия, цилиндрические (NU/NJ) для промежуточных валов с высокими радиальными нагрузками.
- Оборудование для транспортировки материалов (конвейеры, элеваторы): Приводные барабаны и роликоопоры тяжелых ленточных конвейеров часто оснащаются подшипниками 110x200x38 мм в корпусных узлах (например, подшипниковых блоках SN 222).
- Монтаж: Запрессовка должна производиться с применением специального инструмента (оправок) с усилием, передаваемым на то кольцо, которое имеет посадку с натягом. Для внутреннего кольца – запрессовка через оправку, контактирующую с внутренним кольцом. Нагрев индукционным или масляным способом до 80-110°C облегчает установку на вал. Категорически запрещены удары по кольцам.
- Смазка: Для данного размера применяется как пластичная консистентная смазка, так и жидкое масло (картерная или циркуляционная система).
- Консистентная смазка: Типы на основе литиевого мыла (Li), комплексного литиевого мыла (Li-Complex) или полимочевины (PU). Заполнение полости корпуса на 1/3 — 1/2. Интервалы повторного смазывания определяются по формуле, учитывающей тип подшипника, скорость, температуру и условия.
- Масляная смазка: Минеральные или синтетические масла ISO VG 68, 100, 150. Уровень масла должен доходить до центра нижнего тела качения.
- Контроль и диагностика: Регулярный мониторинг вибрации, температуры и акустического шума позволяет выявить ранние стадии повреждений (выкрашивание, задиры, загрязнение). Температура узла в установившемся режиме не должна превышать +80°C (для стандартных смазок).
Монтаж, смазка и техническое обслуживание
Правильный монтаж и обслуживание критически важны для реализации полного ресурса подшипника.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Чем отличается подшипник 22222 от 22222 C/W33?
Ответ: Буква «C» в обозначении указывает на конструктивные особенности сепаратора и роликов (оптимизированная геометрия, повышенная грузоподъемность). Символ «W33» означает наличие смазочных канавок и отверстия на наружном кольце для подвода дополнительной смазки. Таким образом, 22222 C/W33 – это модернизированная версия с улучшенными характеристиками и возможностью эффективного централизованного смазывания.
Вопрос 2: Можно ли заменить сферический роликоподшипник на радиальный шарикоподшипник в насосе?
Ответ: Категорически не рекомендуется без перерасчета узла. Шарикоподшипник 6222 имеет в 3-4 раза меньшую динамическую грузоподъемность и не способен компенсировать перекосы вала. Такая замена приведет к резкому снижению срока службы и, с высокой вероятностью, к аварийному выходу узла из строя из-за усталостного выкрашивания или заклинивания.
Вопрос 3: Как определить необходимый радиальный зазор для электродвигателя?
Ответ: Для большинства электродвигателей с подшипниками данного размера рекомендуется зазор группы C3 (увеличенный). Это связано с нагревом внутреннего кольца, посаженного на вал с натягом, что приводит к уменьшению исходного зазора в работе. Зазор C3 компенсирует тепловое расширение и обеспечивает нормальные условия качения. Точный выбор требует учета разности температур вала и корпуса, посадочных натягов и точности вращения.
Вопрос 4: Какие корпусные узлы (блоки) подходят для подшипников 110x200x38 мм?
Ответ: Наиболее распространены литые чугунные корпусные узлы серии SN 222 (по стандарту DIN 535). Они имеют двухщелевое лабиринтное уплотнение и предназначены для установки сферических роликоподшипников с цилиндрическим наружным диаметром. Также применяются фланцевые корпуса типа P 212. При выборе необходимо сверяться с каталогом производителя подшипников на предмет совместимости конкретных моделей.
Вопрос 5: Какой ресурс можно ожидать от подшипника 22222 CC/W33 в вентиляторе?
Ответ: Расчетный номинальный ресурс L10h (при котором 90% подшипников достигают или превышают его) определяется по формуле с учетом динамической грузоподъемности и эквивалентной нагрузки. При правильном монтаже, смазке (например, консистентной смазкой на основе Li-Complex) и отсутствии перекосов свыше допустимых, в стандартных условиях ресурс может составлять от 40 до 80 тысяч часов. Однако на практике ресурс сокращают факторы: загрязнение, вибрация фундамента, нерегулярное обслуживание, повышенная температура.
Заключение
Подшипники с размерами 110x200x38 мм представляют собой критически важные компоненты для широкого спектра промышленного оборудования в энергетике, металлургии, горнодобывающей и перерабатывающей отраслях. Корректный выбор типа подшипника (сферический роликовый, цилиндрический роликовый, шариковый радиальный) на основе анализа нагрузок, скоростей и условий эксплуатации является фундаментом для обеспечения надежности и долговечности всего узла. Строгое соблюдение правил монтажа, использование рекомендованных смазочных материалов и систематический технический контроль позволяют реализовать полный расчетный ресурс изделия, минимизировать простои и избежать дорогостоящих ремонтов.