Подшипники 18х35 мм

Подшипники качения с размерами 18×35 мм: технические характеристики, классификация и применение в электротехнике

Подшипники с размерами 18×35 мм относятся к категории подшипников качения, где внутренний диаметр (d) составляет 18 мм, а наружный диаметр (D) – 35 мм. Ключевым параметром, определяющим тип и грузоподъемность, является ширина (B) подшипника, которая варьируется в зависимости от серии и конструктивного исполнения. Данный типоразмер является одним из наиболее распространенных в электромеханических устройствах малой и средней мощности, что обусловлено его оптимальным соотношением габаритов, несущей способности и частоты вращения.

Конструктивные типы подшипников 18×35 мм и их маркировка

В размерном ряду 18×35 мм производятся несколько основных типов подшипников, каждый из которых предназначен для определенных условий работы. Маркировка подшипников осуществляется согласно международным стандартам ISO и отечественным ГОСТ. Основная часть обозначения указывает на серию по ширине и конструктивные особенности, префиксы и суффиксы – на исполнение, зазоры, класс точности.

1. Шарикоподшипники радиальные однорядные

Наиболее массовый тип. Предназначены для восприятия радиальных и ограниченных осевых нагрузок в двух направлениях. Обладают минимальным моментом трения, подходят для высоких частот вращения.

• Основные серии по ширине:
  • Серия 100 (среднеширокая): Например, подшипник 61804 (с защитными шайбами) или 6004 (открытый). Ширина B = 10 мм.
  • Серия 200 (легкая узкая): Например, подшипник 6204. Наиболее распространенный вариант. Ширина B = 12 мм.
  • Серия 300 (средняя серия): Например, подшипник 6304. Обладает повышенной грузоподъемностью. Ширина B = 15 мм.

2. Подшипники радиальные с защитными шайбами или уплотнениями

Исполнения с односторонней (Z, RS) или двухсторонней (ZZ, 2RS) защитой. Шайбы (Z) не контактируют с кольцами и обеспечивают защиту от крупных частиц. Уплотнения (RS, 2RS) – контактные, выполненные из синтетического каучука, обеспечивают лучшую герметизацию и удержание пластичной смазки. Критически важны для электродвигателей, работающих в условиях запыленности.

3. Подшипники радиально-упорные шариковые

Способны воспринимать комбинированные (радиальные и однонаправленные осевые) нагрузки. Угол контакта (обычно 15°, 25° или 40°) определяет соотношение осевой и радиальной грузоподъемности. Применяются в парах с предварительным натягом в высокоскоростных электродвигателях, где требуется жесткое осевое фиксирование вала.

4. Подшипники роликовые конические

Обозначаются, например, как 30204 (легкая серия) или 30304 (средняя серия). Предназначены для восприятия значительных комбинированных нагрузок. Обязательно устанавливаются попарно с регулировкой. Применяются в мощных редукторах, насосах, вентиляторах энергетического оборудования.

Таблица 1: Основные параметры подшипников 18×35 мм распространенных серий

Тип подшипника	Обозначение (пример)	Габариты, мм (d x D x B)	Динамическая грузоподъемность, C, кН	Статическая грузоподъемность, C0, кН	Предельная частота вращения (масло), об/мин	Основное назначение в электротехнике
Радиальный шариковый (легкая серия)	6204	20x47x14	12.7	6.65	15000	Электродвигатели малой мощности, вентиляторы охлаждения, малогабаритные генераторы.
Радиальный шариковый (средняя серия)	6304	20x52x15	15.9	7.88	13000	Электродвигатели средней мощности, приводы задвижек, насосы циркуляционные.
Радиальный шариковый с двумя уплотнениями	6204-2RS	20x47x14	~10.0*	~5.2*	10000	Электродвигатели для работы в агрессивных средах, бытовые электроприборы, необслуживаемые узлы.
Радиально-упорный шариковый (угол 40°)	7204 BEP	20x47x14	14.3	9.5	13000	Высокоскоростные электродвигатели, шпиндели, требующие восприятия осевых нагрузок.
Роликовый конический (легкая серия)	30204	20x47x15.25	32.5	37.0	8000	Редукторы, мощные вентиляторы, приводы конвейеров, где присутствуют ударные нагрузки.

*Грузоподъемность для уплотненных версий снижается из-за повышенного трения уплотнений.

Критерии выбора подшипников 18×35 мм для электротехнического оборудования

Выбор конкретного типа и серии подшипника для ответственного электротехнического узла проводится на основе инженерного расчета и анализа условий эксплуатации.

• Характер и величина нагрузки: Для чистых радиальных нагрузок на высоких оборотах – радиальные шарикоподшипники (серии 6204, 6304). При наличии значительной осевой составляющей – радиально-упорные шариковые или конические роликовые.
• Частота вращения: Шарикоподшипники серий 60 и 62 являются высокоскоростными. Для сверхвысоких частот требуются подшипники повышенного класса точности (P5, P4). Конические роликоподшипники имеют более низкие предельные частоты.
• Требования к точности и шуму: Для электродвигателей, особенно используемых в приводах насосов и вентиляторов, важны виброакустические характеристики. Применяются подшипники с пониженным уровнем шума (маркировка Z1, Z2, V1, V2), часто в исполнении C3 (с увеличенным радиальным зазором) для компенсации теплового расширения.
• Условия окружающей среды: При наличии влаги, пыли, агрессивных паров обязательны подшипники с контактными уплотнениями (2RS). В особо тяжелых условиях применяют подшипники с лабиринтными уплотнениями или из специальных сталей (например, нержавеющей).
• Способ смазки и обслуживания: Открытые подшипники требуют периодической подачи пластичной или жидкой смазки. Подшипники с уплотнениями поставляются с пожизненным запасом консистентной смазки и считаются необслуживаемыми на весь срок службы.
• Способы монтажа и демонтажа: Подшипники 18×35 мм чаще всего устанавливаются на вал с натягом (прессовая посадка) и в корпус с зазором. Для облегчения монтажа/демонтажа применяются подшипники со стопорной канавкой и стопорным кольцом на наружном кольце (обозначение N, например, 6204N).

Особенности применения в электродвигателях и генераторах

В асинхронных электродвигателях мощностью от 0.5 до 7.5 кВт подшипники 18×35 мм (преимущественно типы 6204-2RS, 6204-2Z, 6304-2RS) являются стандартными для опор вала ротора. На стороне привода (DE) обычно устанавливается подшипник, фиксирующий ротор в осевом направлении (чаще радиально-упорный или радиальный с пружинной шайбой), на противоположной стороне (NDE) – плавающий радиальный подшипник, компенсирующий тепловое удлинение вала.

Ключевые требования в этом применении:

• Минимизация потерь на трение для повышения КПД двигателя.
• Длительный срок службы (расчетный L10h не менее 20 000 – 40 000 часов) при рабочих температурах до 90-120°C.
• Надежное удержание смазки и защита от попачения частиц извне, а также от вытекания смазки в обмотки статора.
• Низкий уровень вибрации и шума, особенно в двигателях для бытовой и коммерческой техники.

В генераторах малой мощности и альтернаторах к этим требованиям добавляется необходимость обеспечения высокой соосности вала для минимизации биений, что диктует применение подшипников классов точности P6 или P5.

Вопросы монтажа, смазки и диагностики неисправностей

Правильный монтаж – залог долговечности подшипника. Для установки на вал должен использоваться пресс или монтажная втулка, передающая усилие только на то кольцо, которое садится с натягом (обычно внутреннее). Запрещается передавать ударную нагрузку на тела качения или сепаратор. Перед установкой подшипник должен быть чистым, а посадочные поверхности вала и корпуса – не иметь задиров и коррозии.

Смазка является определяющим фактором. Для высокооборотных электродвигателей применяются синтетические или полусинтетические консистентные смазки на основе литиевого или комплексного литиевого загустителя (например, NLGI 2), с широким температурным диапазоном и антиокислительными присадками. Типичные объемы заправки: для подшипникового узла – 25-35% свободного пространства.

Диагностика состояния подшипников в процессе эксплуатации проводится по:

• Виброакустическому сигналу: Появление пиков на частотах, характерных для дефектов наружного или внутреннего кольца, тел качения.
• Температуре: Нормальная рабочая температура не должна превышать +80…+90°C выше температуры окружающей среды. Резкий рост температуры свидетельствует о перетяжке, отсутствии смазки или разрушении.
• Шуму: Посторонний гул, скрежет, щелчки – явные признаки износа.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подшипник 6204 от 6304?

Подшипник 6304 относится к средней серии, а 6204 – к легкой узкой. При одинаковом внутреннем (20 мм) и наружном (47 мм) диаметрах, подшипник 6304 имеет большую ширину (15 мм против 14 мм) и, как следствие, большую грузоподъемность (динамическую 15.9 кН против 12.7 кН) и несколько меньшую предельную частоту вращения. Он применяется при более высоких нагрузках.

Можно ли заменить подшипник с уплотнением (2RS) на подшипник с защитными шайбами (2Z) или открытый?

Замена возможна только в сторону повышения уровня защиты. Открытый подшипник или с шайбами (2Z) можно заменить на уплотненный (2RS) для работы в тяжелых условиях, но с учетом снижения предельной частоты вращения. Обратная замена (2RS на 2Z или открытый) не рекомендуется, так как узел останется без должной защиты. Открытые подшипники требуют наличия системы подачи смазки и герметичных узлов.

Что означает обозначение 6204 C3?

Суффикс C3 указывает на группу радиального зазора в подшипнике. C3 – зазор больше нормального. Это необходимо для компенсации теплового расширения вала и подшипника в высокоскоростных или высокотемпературных применениях (например, в электродвигателях), чтобы избежать опасного предварительного натяга и перегрева.

Как подобрать аналог импортного подшипника 6204-2RS для отечественного электродвигателя?

Подшипник 6204-2RS имеет прямые аналоги по ГОСТ: шарикоподшипник радиальный однорядный с двухсторонним уплотнением 180504 (устаревшее обозначение) или, согласно новому ГОСТ 3189, его можно обозначить по основным размерам. Более правильно ориентироваться на международное обозначение (6204-2RS), которое является стандартным для большинства производителей, включая российские (например, СПЗ-4). Ключевые параметры для проверки: d=20 мм, D=47 мм, B=14 мм, тип уплотнения – контактное двухстороннее.

Каков расчетный ресурс подшипника 6204 в электродвигателе и от чего он зависит?

Номинальный расчетный ресурс L10 (ресурс по надежности 90%) рассчитывается по формуле, учитывающей динамическую грузоподъемность (C) и эквивалентную динамическую нагрузку (P). Для типового электродвигателя, где подшипник нагружен в основном весом ротора и натягом ремня, эквивалентная нагрузка невелика. Теоретический ресурс может составлять 30-50 тысяч часов. Фактический ресурс сокращают вибрации, перекосы при монтаже, попадание влаги, перегрев, некачественная смазка, электрическое эродирование токами утечки.

Как бороться с разрушением подшипников из-за токов утечки (электрической эрозии)?

При возникновении токов утечки через подшипник (особенно в частотно-регулируемых приводах) на рабочих поверхностях появляются характерные желобчатые следы (фреттинг-коррозия). Меры борьбы:

• Использование подшипников с изолирующим покрытием на одном из колец (например, INSOCOAT с оксидно-керамическим покрытием).
• Установка заземляющих щеток для отвода блуждающих токов.
• Применение диэлектрической смазки.
• Использование изолирующих втулок или прокладок между корпусом и наружным кольцом подшипника.

Какие существуют альтернативы шарикоподшипникам 18×35 мм в специальных применениях?

Для особых условий эксплуатации в рамках размеров 18×35 мм производятся:

• Подшипники из нержавеющей стали: Маркировка, например, S6204 или 6204 SS. Устойчивы к коррозии, применяются в пищевой, химической промышленности, морских установках.
• Высокотемпературные подшипники: С сепараторами из латуни или специальных полимеров (PEEK), смазкой на основе полифениловых эфиров или дисульфида молибдена, допускают работу при температурах свыше +200°C.
• Подшипники для вакуума: Изготавливаются с сепараторами из специальных материалов с низким газовыделением, без использования пластичных смазок.