Подшипники 8х19 мм

Подшипники 8×19 мм: технические характеристики, сферы применения и критерии выбора

Подшипники с размерами 8×19 мм представляют собой категорию миниатюрных и малогабаритных подшипников качения, где 8 мм – это внутренний диаметр (d), а 19 мм – наружный диаметр (D). Данный типоразмер является одним из ключевых в сегменте оборудования, требующего высокой точности и надежности при ограниченных габаритах. В электротехнической и кабельной промышленности, а также в смежных отраслях энергетики, такие подшипники находят применение в системах с малыми крутящими моментами, механизмах натяжения, измерительных приборах, вспомогательных электродвигателях и специализированном технологическом оборудовании.

Конструктивные типы и маркировка

Подшипники 8×19 мм производятся в различных конструктивных исполнениях, определяющих их функциональность и область использования. Основные типы включают:

• Радиальные однорядные шарикоподшипники (тип 6000, 6200, 6300 в уменьшенном исполнении или серии 68, 69, 168): Наиболее распространенный вариант. Обладают низким моментом трения, предназначены для восприятия радиальных и небольших осевых нагрузок. Маркировка, например, 608 или 608ZZ (с двухсторонними металлическими защитными шайбами).
• Радиально-упорные шарикоподшипники: Способны воспринимать комбинированные нагрузки. Требуют точного монтажа и регулировки.
• Игольчатые роликоподшипники: При аналогичных наружных габаритах имеют меньшую высоту (серия NA49.. или RNA49..). Предназначены для высоких радиальных нагрузок в условиях ограниченного осевого пространства.
• Подшипники скольжения (втулки): Изготавливаются из бронзы, стали с покрытием или полимерных композитов. Применяются в медленно вращающихся или качающихся узлах, часто в условиях, исключающих использование смазки.

Третье число в стандартной маркировке (например, подшипник 608 имеет размеры 8x22x7 мм) указывает на ширину. Для размера 8×19 мм ширина (B) может варьироваться, обычно в пределах 5-7 мм, что формирует отдельные серии: узкие, нормальные и широкие. Точные размеры регламентируются стандартами ISO и ГОСТ.

Ключевые технические параметры

Выбор подшипника 8×19 мм основывается на анализе ряда критических параметров, которые должны соответствовать условиям эксплуатации узла.

Таблица 1. Основные технические параметры подшипников 8×19 мм (на примере шарикоподшипников)

Параметр	Типичное значение / Диапазон	Пояснение
Внутренний диаметр (d)	8 мм	Номинальный размер посадочного вала.
Наружный диаметр (D)	19 мм	Номинальный размер посадочного отверстия в корпусе.
Ширина (B)	5 мм, 6 мм, 7 мм	Определяет грузоподъемность и компактность узла.
Динамическая грузоподъемность (C)	~ 1.8 — 4.0 кН	Нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение 1 млн. оборотов. Зависит от типа и серии.
Статическая грузоподъемность (C0)	~ 0.9 — 2.0 кН	Допустимая нагрузка при неподвижном состоянии или очень низких оборотах.
Предельная частота вращения (при жидкой смазке)	30 000 — 40 000 об/мин	Максимально допустимые обороты для открытого исполнения.
Класс точности	ABEC 1, 3, 5, 7 (или P0, P6, P5)	Определяет допуски на геометрию и биения. Для высокооборотистых или прецизионных приборов требуются классы 5 и выше.
Тип сепаратора	Стальной штампованный, полиамидный, латунный	Влияет на предельные обороты, уровень шума, стойкость к температурам.

Материалы изготовления и условия эксплуатации

Материалы компонентов подшипника напрямую определяют его ресурс и применимость в специфических условиях энергетического и электротехнического оборудования.

• Кольца и тела качения: Стандартно – подшипниковая сталь AISI 52100 (SHKh15). Для работы в агрессивных средах (повышенная влажность, химические пары) применяется нержавеющая сталь AISI 440C (9Х18). В узлах с высокими требованиями к безыскровости или стойкости к коррозии могут использоваться керамические гибридные подшипники (стальные кольца с керамическими шариками из Si₃N₄).
• Сепараторы: Штампованные стальные – наиболее распространены и прочны. Полиамидные (часто PA66, усиленный стекловолокном) – обеспечивают низкий шум, не требуют смазки, но имеют ограничения по температуре (обычно до +120°C). Латунные – используются в высокоскоростных или высокотемпературных применениях.
• Смазка: Для стандартных условий применяются консистентные смазки на литиевой или комплексной мыльной основе. Для высоких температур (до +200°C и выше) – на основе полимочевины или фторопласта (PTFE). В вакуумных или химически агрессивных средах может использоваться дисульфид молибдена или твердые смазки. Подшипники с защитными шайбами (ZZ, 2RS) поставляются уже заполненными смазкой на весь срок службы.
• Температурный диапазон: Для стандартных стальных подшипников с синтетической смазкой рабочий диапазон составляет от -30°C до +120°C. Специальные исполнения (сталь + высокотемпературная смазка) работают до +200°C. Подшипники из нержавеющей стали и керамики расширяют этот диапазон.

Сферы применения в электротехнике и энергетике

Несмотря на малые размеры, подшипники 8×19 мм выполняют критически важные функции в ряде устройств.

• Вспомогательные электродвигатели и вентиляторы охлаждения: Используются в роторах маломощных моторов, вентиляторах для охлаждения электронных компонентов шкафов управления, преобразовательной техники.
• Измерительные приборы и датчики: В механизмах стрелочных приборов, опорах подвижных частей датчиков положения, скорости, тока.
• Кабельное оборудование: В направляющих роликах линий протяжки, обмотки, бронирования кабеля. Обеспечивают плавное движение кабеля без повреждения изоляции.
• Коммутационная аппаратура и приводы выключателей: В кинематических схемах механических приводов разъединителей, где требуется точное и легкое перемещение.
• Устройства релейной защиты и автоматики (РЗА): В подвижных элементах исторических электромеханических систем, а также в современных устройствах с механическими исполнительными элементами.
• Системы солнечной энергетики: В трекерах для ориентации солнечных панелей, где используются маломощные приводы с высоким ресурсом.

Критерии выбора и особенности монтажа

Процедура выбора подшипника данного типоразмера должна быть системной.

1. Определение типа нагрузки и ее величины: Анализ преобладающих нагрузок (радиальные, осевые, комбинированные), их статического и динамического характера. Расчет эквивалентной динамической нагрузки.
2. Скоростной режим: Сопоставление рабочих оборотов с предельной частотой вращения для выбранного типа подшипника и смазки. Для высоких оборотов предпочтительны открытые подшипники или с металлическими шайбами, а также сепараторы из латуни или полиамида.
3. Условия окружающей среды: Наличие пыли, влаги, агрессивных веществ, вибраций, экстремальных температур диктует выбор материала, типа уплотнений и смазки.
4. Требования к точности и шуму: Для прецизионных измерительных систем необходим высокий класс точности (ABEC 5/7). Для устройств, работающих в жилых помещениях или лабораториях, важны подшипники с полиамидным сепаратором.
5. Особенности монтажа: Монтаж подшипника 8×19 мм требует использования специального инструмента (оправки, пресс) для исключения перекоса. Запрещается передавать монтажное усилие через тела качения. Необходимо обеспечить правильные посадочные натяги: обычно вал – по переходной или легкой прессовой посадке, отверстие в корпусе – по скользящей или легкой прессовой. Обязательна защита от коррозии и загрязнения во время установки.

Диагностика неисправностей и обслуживание

Основные признаки выхода из строя подшипников 8×19 мм: повышенный шум (гул, скрежет), вибрация, нагрев узла, люфт или заклинивание. Причины:

• Усталостное выкрашивание (питтинг): Естественный износ при длительной циклической нагрузке.
• Загрязнение: Попадание абразивных частиц ведет к износу дорожек качения и повышению шума.
• Коррозия: Работа во влажной среде без защиты или с несоответствующей смазкой.
• Неправильный монтаж: Перекос, чрезмерный натяг, повреждение колец при установке.
• Электрическая эрозия: Прохождение токов утечки через подшипник, характерно для электродвигателей без защитной изоляции.

Большинство подшипников 8×19 мм в электротехническом оборудовании являются необслуживаемыми (закрытого типа). В открытых или доступных узлах обслуживание заключается в периодической очистке и замене смазки с использованием материалов, рекомендованных производителем оборудования.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подшипник 608ZZ от 608RS?

Оба имеют размеры 8x22x7 мм (аналогичная ширина для 8×19 мм может быть у других серий). 608ZZ имеет двухсторонние металлические защитные шайбы (крышки). Они обеспечивают защиту от крупных частиц, но не являются герметичными. 608RS имеет двухсторонние контактные резиновые уплотнения, которые обеспечивают лучшую защиту от влаги и пыли, но создают несколько большее трение и могут иметь ограничения по максимальной температуре и скорости вращения.

Можно ли заменить подшипник из углеродистой стали на нержавеющий в электродвигателе вентилятора?

Да, с технической точки зрения это возможно, если соблюдены все размеры (d, D, B). Это повысит коррозионную стойкость узла, особенно в условиях повышенной влажности. Однако необходимо учитывать, что твердость и, как следствие, износостойкость стандартной нержавеющей стали 440C несколько ниже, чем у подшипниковой стали 52100. Динамическая грузоподъемность может быть меньше на 10-20%. Также важен тип смазки, совместимой с нержавеющей сталью.

Как подобрать смазку для подшипника 8×19 мм в устройстве, работающем на улице при сезонных перепадах температур от -20°C до +40°C?

Для таких условий требуется всесезонная консистентная смазка с широким температурным диапазоном. Рекомендуются синтетические смазки на основе полиальфаолефинов (PAO) или сложных эфиров с литиевым или комплексным литиевым загустителем, обладающие хорошими водоотталкивающими свойствами (например, с добавлением дисульфида молибдена). Следует избегать простых литиевых смазок, которые могут терять свойства при низких температурах или вымываться водой.

Что означает класс точности ABEC 7 для подшипника такого малого размера и где это критично?

Класс точности ABEC 7 (или P4) означает исключительно высокие допуски на геометрию колец (овальность, конусность), ширину, радиальное и торцевое биение. Для подшипника 8×19 мм это означает микронные и субмикронные допуски. Такая точность критична в высокоскоростных шпинделях прецизионных измерительных приборов (например, в оптических датчиках положения), в гироскопических устройствах, в высокооборотистых микротурбинах. В обычном вентиляторе или приводе натяжения это экономически нецелесообразно.

Почему подшипник 8×19 мм в устройстве РЗА начал гудеть после года эксплуатации?

Наиболее вероятные причины: 1) Выработка ресурса смазки, ее загустевание или вымывание. 2) Попадание мелкой металлической или абразивной пыли в зону качения из-за недостаточной защиты. 3) Начальная стадия усталостного выкрашивания. 4) Появление микроскопической коррозии на дорожках качения из-за конденсата. Необходима диагностика: визуальный осмотр, проверка на осевой и радиальный люфт, вращение на слух. В ответственных узлах рекомендуется плановая замена.

Как правильно запрессовать подшипник такого малого размера на вал?

Запрессовка должна осуществляться с помощью монтажной оправки, которая передает усилие исключительно на то кольцо, которое садится с натягом (обычно внутреннее). Оправка должна иметь фаску для центрирования и плоский торец. Категорически запрещается передавать усилие через внешнее кольцо или тела качения. Перед монтажом посадочные поверхности вала и отверстия необходимо очистить и слегка смазать. Монтаж лучше проводить на прессе или с помощью аккуратных ударов молотка через оправку. После установки необходимо проверить свободное вращение без заеданий.