Подшипники 100x150x24 мм

Подшипники качения с размерами 100x150x24 мм: технические характеристики, классификация и применение в электротехнике

Подшипники с типоразмером 100x150x24 мм представляют собой радиальные шарикоподшипники, где 100 мм – внутренний диаметр (d), 150 мм – наружный диаметр (D), и 24 мм – ширина (B). Данный типоразмер является стандартным и широко распространен в промышленном оборудовании, включая электротехническую отрасль. Основное назначение – обеспечение вращения валов с минимальным сопротивлением и высокой радиальной грузоподъемностью при умеренных осевых нагрузках.

Конструктивные особенности и маркировка

Подшипники данного габарита чаще всего относятся к однорядным радиальным шарикоподшипникам (тип 6000 по ISO 15:2011). Конструкция включает наружное и внутреннее кольца, сепаратор и набор шариков. Сепаратор может быть выполнен из стали (штампованный или точеный), латуни или полимерных материалов (например, полиамида, армированного стекловолокном). В энергетике особое значение имеют подшипники с защитными шайбами или контактными уплотнениями (типы 2Z или 2RS), предотвращающими попадание загрязнений и утечку смазки.

Пример маркировки по каталогам ведущих производителей (SKF, FAG, NSK):

• SKF 6020-2Z – радиальный шарикоподшипник с двусторонним металлическим защитным щитом.
• FAG 6020-C-2HRS – подшипник с полиамидным сепаратором и двусторонним резиновым уплотнением.
• NSK 6020VV – подшипник с двусторонним резиновым контактным уплотнением.

Основные технические параметры

Ключевые характеристики определяют возможность применения подшипника в конкретных узлах электротехнического оборудования.

Параметр	Типичное значение / Диапазон	Примечание
Динамическая грузоподъемность (C)	55 — 65 кН	Зависит от производителя, серии и материала. Определяет долговечность под нагрузкой.
Статическая грузоподъемность (C0)	38 — 45 кН	Максимальная допустимая статическая нагрузка.
Предельная частота вращения с масляной смазкой	7500 — 9000 об/мин	Для подшипников с щитами (2Z). С уплотнениями (2RS) – на 15-20% ниже.
Допустимая осевая нагрузка	~20% от статической радиальной грузоподъемности	Однорядные радиальные шарикоподшипники не предназначены для значительных осевых усилий.
Класс точности	P0 (Normal), P6, P5	В общепромышленных электродвигателях обычно P0. Для высокооборотных или точных агрегатов – P6, P5.
Температурный диапазон	-30°C до +120°C (стандартная сталь)	Для стандартных подшипников со смазкой общего назначения. Существуют термостойкие исполнения.

Применение в электроэнергетике и смежном оборудовании

Подшипники данного типоразмера находят применение в узлах средней мощности, где требуется надежная поддержка вала с диаметром 100 мм.

• Электродвигатели асинхронные: Устанавливаются на валах ротора двигателей мощностью примерно от 55 до 132 кВт (зависит от конструкции и скорости вращения). Являются опорными подшипниками в торцевых щитах.
• Вентиляторы и воздуходувки систем охлаждения: Используются в вентиляторах охлаждения силовых трансформаторов, турбогенераторов, в системах вентиляции электрощитовых и машинных залов.
• Насосное оборудование: Применяются в циркуляционных, питательных и других насосах тепловых и атомных электростанций, где важна бесперебойная работа.
• Приводы задвижек и регулирующей арматуры: Обеспечивают легкость хода в механических редукторных приводах.
• Генераторы малой и средней мощности: Могут использоваться в качестве опорных подшипников в некоторых типах дизель-генераторных установок и вспомогательных генераторах.

Критерии выбора для ответственных узлов

Выбор конкретного исполнения подшипника 100x150x24 мм для энергетики должен основываться на следующих факторах:

• Условия окружающей среды: При наличии влаги, абразивной пыли или агрессивных паров предпочтение отдается подшипникам с полным контактным уплотнением (2RS). В чистых условиях с возможностью повторной смазки достаточно защитных щитов (2Z).
• Режим смазки: Большинство электродвигателей используют подшипники с пожизненной пластичной смазкой (заводское заполнение). Для высокоскоростных или высокотемпературных применений может требоваться циркуляционная масляная смазка, что влияет на выбор типа сепаратора и наличие канавок для подачи смазки.
• Уровень вибрации и шума: Для двигателей, работающих в жилой или офисной зоне, выбирают подшипники низкошумных серий (с маркировкой Quiet или Low Noise).
• Требования к обслуживанию: Подшипники с уплотнениями не требуют пополнения смазки в течение всего срока службы, но имеют несколько более высокие потери на трение. Подшипники со щитами допускают повторную смазку, что может продлить срок службы в тяжелых условиях.

Монтаж, демонтаж и диагностика

Правильная установка подшипника на вал диаметром 100 мм является критически важной. Как правило, применяется термический метод (нагрев подшипника в масляной ванне или индукционном нагревателе до 80-100°C) и запрессовка с помощью оправки, передающей усилие на внутреннее кольцо. Категорически запрещено передавать монтажное усилие через сепаратор или ударять непосредственно по кольцам. Для демонтажа используются съемники (съемники лапчатые, гидравлические съемники). В процессе эксплуатации обязателен мониторинг вибрации и температуры. Повышение температуры более чем на 40-45°C над температурой окружающей среды или рост уровня вибрации указывают на проблемы со смазкой, износ или повреждение подшипника.

Вопросы взаимозаменяемости и аналоги

Подшипник 100x150x24 мм является стандартизированным. Прямыми аналогами являются подшипники с маркировкой 6020 (по ISO/DIN) большинства мировых производителей. Однако при замене необходимо сверять не только габариты, но и:

• Тип и материал сепаратора.
• Тип и материал уплотнений/защитных щитов.
• Класс точности.
• Марку и тип заводской смазки (особенно важно для работы при экстремальных температурах).

В каталогах подшипники данного типоразмера также могут встречаться в сериях с увеличенной радиальной грузоподъемностью (например, серия 6220 при тех же размерах имеет ширину 40 мм, поэтому НЕ является аналогом).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подшипник с маркировкой 2Z от подшипника с маркировкой 2RS?

2Z обозначает двусторонний металлический защитный щит. Щит не контактирует с кольцами, обеспечивает защиту от крупных загрязнений, имеет минимальное трение, но не обеспечивает полной герметичности. 2RS обозначает двустороннее резиновое контактное уплотнение. Уплотнение прилегает к кольцам, обеспечивая высокую степень защиты от влаги и мелких частиц, но создает большее трение и имеет более низкий предельно допустимый диапазон скоростей вращения.

Какую смазку используют в подшипниках этого размера для электродвигателей?

Как правило, это литиевые или комплексные литиевые пластичные смазки (типа NLGI 2 или 3) с антиокислительными и противоизносными присадками. Конкретная марка (например, SKF LGMT 2, Mobil Polyrex EM) выбирается производителем двигателя исходя из ожидаемых температурных и нагрузочных условий. Самостоятельная замена смазки на иную может привести к перегреву или сокращению срока службы.

Каков расчетный ресурс подшипника 6020 в электродвигателе?

Номинальный расчетный ресурс L₁₀ (при котором до 90% подшипников одной партии должны сохранять работоспособность) рассчитывается по формуле, учитывающей динамическую грузоподъемность (C) и эквивалентную динамическую нагрузку (P). Для стандартного электродвигателя, работающего в номинальном режиме, ресурс может составлять от 30 до 100 тысяч часов. Однако на практике ресурс сильно зависит от условий монтажа, чистоты смазки, вибраций и перегревов.

Можно ли использовать подшипник 100x150x24 мм в качестве опорного для вала с осевой нагрузкой?

Однорядные радиальные шарикоподшипники могут воспринимать ограниченные осевые нагрузки (примерно до 20% от неиспользованной допустимой радиальной нагрузки). Для комбинированных (радиально-осевых) нагрузок лучше рассматривать другие типы, например, двухрядные шарикоподшипники или упорно-радиальные роликоподшипники. Использование 6020 под значительной осевой нагрузкой приведет к резкому сокращению срока службы.

Как правильно определить необходимость замены подшипника в работающем оборудовании?

Основные диагностические признаки износа или повреждения:

• Постоянный рост уровня вибрации, особенно в высокочастотном диапазоне.
• Появление монотонного или прерывистого гула, скрежета, щелчков.
• Повышение температуры корпуса подшипникового узла на 15-20°C выше рабочей нормы.
• Люфт вала при ручном покачивании (после остановки и отключения оборудования).
• Загрязнение или вытекание смазки из уплотнений.

Регулярный виброакустический контроль является наиболее эффективным методом раннего выявления дефектов.

Существуют ли коррозионно-стойкие исполнения подшипников данного типоразмера?

Да. Ряд производителей предлагает подшипники из нержавеющей стали марки AISI 440C (реже AISI 304). Их маркировка обычно включает суффикс «SS» или «Stainless». Такие подшипники имеют меньшую динамическую грузоподъемность (на 15-25%), но незаменимы в условиях высокой влажности, при контакте с водой или агрессивными средами, например, в насосах или оборудовании для прибрежных электростанций.