Подшипники 28х58 мм

Подшипники 28×58 мм: технические характеристики, типы и применение в электротехническом оборудовании

Размер 28×58 мм является одним из стандартных и широко распространенных посадочных размеров подшипников качения, используемых в электродвигателях, генераторах, насосах, вентиляторах и другом промышленном оборудовании. Данная размерная группа относится к средним и малогабаритным подшипникам, где внутренний диаметр составляет 28 мм, наружный – 58 мм. Ключевым параметром, варьирующимся в этом габарите, является ширина (или высота) подшипника (обозначается буквой B или T для упорных), которая определяет его грузоподъемность и область применения.

Основные типы подшипников с размерами 28×58 мм

В зависимости от конструктивного исполнения, типа воспринимаемой нагрузки и требований к точности, в данном посадочном размере выпускаются следующие основные типы подшипников.

1. Радиальные шарикоподшипники

Наиболее распространенный тип для восприятия преимущественно радиальных нагрузок. В размерном ряду 28×58 мм представлены несколькими сериями по ширине.

• Серия 6006 (B=16 мм): Стандартный однорядный радиальный шарикоподшипник. Основное применение – электродвигатели малой и средней мощности, где нет необходимости в осевом фиксировании вала.
• Серия 6306 (B=19 мм): Подшипник средней серии, обладающий повышенной грузоподъемностью и ресурсом по сравнению с серией 6006 за счет увеличенной ширины и размеров тел качения.
• Серия 16006 (B=9 мм): Шарикоподшипник с канавкой для установки стопорного кольца на наружном кольце. Имеет малую ширину, применяется в условиях ограниченного пространства, где требуется осевая фиксация корпуса.

2. Радиально-упорные шарикоподшипники

Способны воспринимать комбинированные (радиальные и однонаправленные осевые) нагрузки. Требуют регулировки зазора при установке и часто используются парами.

• Серия 7006 (B=16 мм, угол контакта 15° или 30°): Однорядный радиально-упорный подшипник. Критически важен для высокоскоростных применений (например, шпиндели) и узлов, где присутствует значительная осевая нагрузка.

3. Упорные шарикоподшипники

Предназначены исключительно для восприятия осевых нагрузок. Не могут воспринимать радиальную нагрузку. В размере 28×58 мм обозначаются как 51106 (высота H=17 мм) или 51206 (высота H=28 мм – сдвоенный). Применяются в вертикальных двигателях, редукторах, поворотных механизмах для фиксации вала в осевом направлении.

4. Игольчатые подшипники

Отличаются малым поперечным сечением и использованием игольчатых роликов. В размер 28×58 мм могут входить серии типа NA4906 (без внутреннего кольца, ролики работают непосредственно на закаленном валу) или NKIS 30 (игольчато-роликовый подшипник с сепаратором). Применяются в компактных узлах с высокими радиальными нагрузками.

Таблица стандартных подшипников 28×58 мм и их ключевых параметров

Тип и серия	Обозначение	Внутренний диаметр d (мм)	Наружный диаметр D (мм)	Ширина B (мм)	Динамическая грузоподъемность C (кН)	Статическая грузоподъемность C0 (кН)	Предельная частота вращения (об/мин)
Радиальный шарикоподшипник	6006	28	55	13	13.3	8.3	13000
Радиальный шарикоподшипник средней серии	6306	30	72	19	27.0	15.0	9000
Радиально-упорный шарикоподшипник	7006 BEP (угол 40°)	30	55	13	16.8	13.5	13000
Упорный шарикоподшипник	51106	30	47	11	19.5 (осевая)	45.0 (осевая)	6700
Игольчатый роликоподшипник	NA4906	30	47	13	33.0	48.0	11000

Примечание: Параметры C, C0 и частота вращения являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от производителя, класса точности и типа смазки.

Материалы исполнения и условия эксплуатации

Для работы в различных средах подшипники размером 28×58 мм изготавливаются из разных материалов.

• Хромистая сталь (SAE 52100): Стандартный материал для колец и тел качения. Рабочий диапазон температур от -30°C до +120°C (кратковременно до +150°C).
• Нержавеющая сталь (AISI 440C): Применяется в агрессивных средах, пищевой промышленности, медицине. Обладает меньшей грузоподъемностью, но высокой коррозионной стойкостью. Диапазон температур: -60°C до +300°C.
• Высокотемпературная сталь: Специальные стали с термообработкой, позволяющие работать при температурах до +350°C и выше (например, в сушильных камерах, рядом с нагревательными элементами).
• Керамика (гибридные подшипники): Шарики из нитрида кремния (Si3N4) в сочетании со стальными кольцами. Обладают меньшим весом, повышенной стойкостью к электрической эрозии, могут работать при высоких скоростях и в условиях недостаточной смазки.

Применение в электротехнической и энергетической отрасли

Подшипники данного типоразмера являются критически важными компонентами в следующих видах оборудования:

• Асинхронные электродвигатели мощностью от 1.5 до 15 кВт: Как правило, на валу ротора устанавливается пара радиальных шарикоподшипников (например, 6306 на приводном конце и 6006 на противоположном). В двигателях с осевой предварительной нагрузкой могут применяться радиально-упорные пары.
• Генераторы малой мощности и альтернативная энергетика: В ветрогенераторах малой мощности, гидрогенераторах, дизель-генераторных установках.
• Насосное оборудование: В циркуляционных, центробежных, погружных насосах. Для насосов часто требуются подшипники с защитными шайбами или контактными уплотнениями (2RS, DD) для удержания консистентной смазки и защиты от воды.
• Вентиляторы и дымососы: Работают в условиях запыленности, поэтому важна эффективная защита уплотнений.
• Приводы задвижек и регулирующей арматуры: В редукторах и червячных передачах систем управления трубопроводной арматурой.

Классы точности и радиальный зазор

Для обеспечения требуемых характеристик оборудования подшипники классифицируются по классам точности (стандарт ISO).

• P0 (Normal): Стандартный класс, используется в подавляющем большинстве общих применений.
• P6: Повышенный класс точности. Для электродвигателей с пониженным уровнем вибрации и шума.
• P5, P4: Высокие классы точности. Для высокоскоростных шпинделей, прецизионных станков, точных приборов.

Радиальный зазор (обозначается CN, C3, C4 и т.д.) подбирается в зависимости от условий монтажа и эксплуатации. Для электродвигателей, где вал нагревается сильнее корпуса, часто применяют зазор C3 (больше нормального), чтобы компенсировать тепловое расширение и избежать заклинивания.

Системы смазки и уплотнения

Правильный выбор смазки и типа уплотнения напрямую влияет на ресурс подшипника.

• Консистентная смазка: Наиболее распространена. Подшипники поставляются заправленными смазкой общего назначения (чаще всего на основе литиевого мыла). Для высоких температур применяются смазки на основе полимочевины, для влажных сред – на основе кальциевого комплекса.
• Жидкая масляная смазка: Используется в высокоскоростных или высокотемпературных применениях, где требуется отвод тепла.
• Уплотнения:
  • ZZ (2Z): Металлические защитные шайбы с зазором. Защищают от крупных частиц, не создают значительного трения.
  • 2RS (RS): Контактные резиновые уплотнения (обычно NBR). Обеспечивают лучшую защиту от влаги и пыли, но создают большее трение и ограничивают максимальную скорость.
  • Открытый: Без уплотнений. Требует внешней системы смазки и защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подшипник 6006 от 6306 при одинаковом внутреннем диаметре 28 мм?

Основное отличие – в габаритах и, как следствие, в грузоподъемности. Подшипник 6306 (средняя серия) имеет больший наружный диаметр (72 мм против 55 мм у 6006) и ширину (19 мм против 13 мм). Это позволяет разместить в нем шарики большего диаметра и в большем количестве, что существенно увеличивает динамическую и статическую грузоподъемность, а также ресурс. 6306 применяется при более высоких нагрузках, но требует большего посадочного места в корпусе.

Как правильно подобрать радиальный зазор для электродвигателя?

Для большинства стандартных асинхронных электродвигателей общего назначения рекомендуется зазор группы C3. Он компенсирует нагрев вала во время работы и тепловое расширение внутреннего кольца, предотвращая его заклинивание. Для специальных двигателей (высокоскоростных, с водяным охлаждением) расчет зазора должен проводиться на основе теплового анализа. Использование нормального зазора (CN) в стандартном двигателе может привести к повышенному шуму и сокращению срока службы при перегреве.

Можно ли заменить подшипник с металлическими защитными шайбами (ZZ) на подшипник с контактными уплотнениями (2RS)?

Да, такая замена технически возможна и часто практикуется для повышения защиты узла от влаги и загрязнений. Однако необходимо учитывать:

• Трение: Подшипник 2RS будет иметь более высокий момент трения, что может незначительно снизить КПД двигателя.
• Скорость: Предельная частота вращения для подшипника с резиновыми уплотнениями ниже, чем для подшипника со шайбами.
• Температура: Рабочий температурный диапазон ограничен стойкостью материала уплотнения (обычно до +120°C для NBR).

Перед заменой следует убедиться, что новый подшипник соответствует условиям эксплуатации по скорости и температуре.

Что означает маркировка на подшипнике, например, 6306-2Z/C3?

Эта маркировка расшифровывается следующим образом:

• 6306: Основное обозначение типа и серии (радиальный шарикоподшипник средней серии, d=30 мм, D=72 мм, B=19 мм).
• 2Z: Наличие двух металлических защитных шайб (уплотнений).
• C3: Группа радиального зазора, большая, чем нормальная.

Таким образом, это подшипник средней серии с защитными шайбами и увеличенным радиальным зазором.

Как бороться с повреждением подшипников током в двигателях с частотными преобразователями?

Паразитные токи утечки (токи циркулирующих подшипниковых токов) могут вызывать электрическую эрозию дорожек качения. Для защиты подшипников размером 28×58 мм в таких условиях применяются:

• Изолированные подшипники: Одно из колец (обычно наружное) имеет изоляционное покрытие (оксид керамики, например, Al2O3).
• Гибридные подшипники: С керамическими (Si3N4) шариками, которые являются диэлектриками и прерывают путь тока.
• Установка заземляющих щеток: На валу двигателя для отвода паразитных токов.
• Использование фильтров ЭМС на выходе частотного преобразователя (dv/dt фильтры, синус-фильтры).

Выбор метода зависит от мощности привода и уровня помех.

Каков средний расчетный ресурс подшипника 28×58 мм в электродвигателе?

Номинальный расчетный ресурс L10 (ресурс, который достигает или превышает 90% подшипников в одинаковых условиях) для качественного радиального шарикоподшипника серии 6306 при номинальной нагрузке и скорости может составлять от 20 000 до 40 000 часов. Однако в реальных условиях ресурс определяется не временем, а условиями эксплуатации: правильностью монтажа, качеством смазки, уровнем вибрации, температурным режимом, наличием загрязнений и паразитных токов. При идеальных условиях ресурс может значительно превышать расчетный.