Подшипники 33210 (ГОСТ 3007210)
Подшипник 33210 (ГОСТ 30072-10): Полное техническое описание и сфера применения
Подшипник качения с обозначением 33210 представляет собой сферический двухрядный роликоподшипник с симметричными бочкообразными роликами и цилиндрическим отверстием. Данный тип относится к классу самоустанавливающихся подшипников, что является его ключевой конструктивной и функциональной особенностью. Стандарт ГОСТ 30072-10 «Подшипники качения. Подшипники сферические двухрядные роликовые с цилиндрическим отверстием и буртиком на наружном кольце. Основные размеры» регламентирует его геометрические параметры, что обеспечивает взаимозаменяемость и предсказуемость характеристик в рамках отечественного машиностроения. В международной классификации данный подшипник соответствует серии 32210 (по ISO 15:2011) и серии 22210 (по устаревшей, но распространенной классификации, где «2» в начале обозначает сферическую серию).
Конструктивные особенности и принцип самоустановки
Конструкция подшипника 33210 состоит из следующих основных элементов:
- Наружное кольцо с общей сферической дорожкой качения. Эта сфера является геометрическим центром для самоустановки.
- Внутреннее кольцо с двумя раздельными дорожками качения для каждого ряда роликов, жестко зафиксированное на валу.
- Двухрядный комплект бочкообразных (сферических) роликов, симметрично расположенных относительно центра подшипника. Форма роликов обеспечивает контакт со сферической дорожкой наружного кольца.
- Сепаратор (обычно штампованный стальной или полимерный), который центрирует и удерживает ролики, предотвращая их контакт друг с другом и обеспечивая равномерное распределение.
- Штампованной стальной ленты – стандартное, наиболее прочное и термостойкое исполнение.
- Латуни (машинной обработки) – для высокоскоростных применений и ударных нагрузок.
- Полиамида (стеклонаполненного) – обеспечивает низкое трение, хоровое скольжение, снижает шум и вибрацию, но имеет ограничения по температуре (обычно до +120°C).
- Электродвигатели и генераторы большой мощности: Используются в опорных узлах роторов, особенно в двигателях с горизонтальным валом, где возможны прогибы. Их способность компенсировать несоосность критически важна для предотвращения перегрева и вибраций.
- Приводы насосного и вентиляторного оборудования: Центробежные насосы, дымососы, главные циркуляционные насосы (ГЦН) на энергоблоках – типичные места установки сферических роликоподшипников.
- Редукторы и механические передачи: В тяжелых редукторах, где валы подвержены изгибу от зубчатого зацепления.
- Оборудование для транспортировки материалов: Роликоопоры конвейеров, приводные валы.
- Горно-обогатительное и металлургическое оборудование: Валки, опоры вращающихся частей.
- Пластичная смазка: Удобна в обслуживании, обладает герметизирующими свойствами. Заполнение полости корпуса – на 1/3 — 1/2. Требует периодической регламентной замены.
- Жидкая смазка (масло): Обеспечивает лучшее охлаждение, эффективна на высоких скоростях. Может применяться в системах циркуляционной или струйной смазки.
- ISO 32210
- DIN 635-22210 E1 (устаревшее обозначение 352210)
- SKF 22210 CC/W33 (где CC – двухрядный сферический, W33 – канавка и отверстия в наружном кольце)
- FAG 22210-E1-K-T41A
- NSK 22210CE4
- Timken 22210
- CN (нормальный): Стандартные условия, умеренные температуры и скорости.
- C3: Рекомендуется при необходимости компенсации теплового расширения вала или корпуса, при работе с повышенными температурами, а также в случаях, когда внутреннее кольцо посажено на вал с большим натягом, что уменьшает исходный зазор.
- C4: Применяется в особых условиях с интенсивным нагревом или при комбинированных посадках, приводящих к значительному уменьшению рабочего зазора.
Принцип самоустановки заключается в том, что сферическая поверхность наружного кольца позволяет внутреннему кольцу с роликами и сепаратором отклоняться относительно наружного на угол до 1,5° — 2,5° (конкретное значение для 33210 уточняется в каталогах). Это компенсирует несоосность вала и посадочного места в корпусе, возникающую из-за монтажных погрешностей, прогиба вала под нагрузкой или тепловых деформаций.
Основные размеры, вес и допуски
Габаритные и присоединительные размеры подшипника 33210 строго нормированы ГОСТ 30072-10. Они являются основой для проектирования узлов.
| Обозначение параметра | Значение, мм | Пояснение |
|---|---|---|
| d (внутренний диаметр) | 50 | Номинальный диаметр вала. |
| D (наружный диаметр) | 90 | Номинальный диаметр отверстия в корпусе. |
| B (ширина подшипника) | 32.3 | Монтажная ширина. |
| r (монтажная фаска) | 1.5 | Минимальный радиус закругления на торцах вала и корпуса. |
Масса подшипника составляет приблизительно 0.85 кг (зависит от производителя и материала сепаратора). Допуски на основные размеры регулируются классами точности. Стандартный класс для подшипника 33210 – класс 0 (нормальный) по ГОСТ 520. Для ответственных высокоскоростных узлов могут применяться подшипники повышенных классов точности (6, 5, 4), что отражается в дополнительной маркировке.
Характеристики грузоподъемности и скоростные режимы
Сферические роликоподшипники, включая 33210, характеризуются очень высокой радиальной и умеренной двухсторонней осевой грузоподъемностью благодаря двухрядной конструкции и большой площади контакта.
| Характеристика | Обозначение | Примерное значение* | Примечание |
|---|---|---|---|
| Динамическая грузоподъемность | C | 112 кН | Нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение 1 млн. оборотов с вероятностью безотказной работы 90%. |
| Статическая грузоподъемность | C0 | 112 кН | Допустимая статическая нагрузка, не вызывающая недопустимой пластической деформации. |
| Предельная частота вращения при жидкой смазке | nпред | 6300 об/мин | Ориентировочное значение, зависит от условий смазывания, охлаждения и точности монтажа. |
| Предельная частота вращения при пластичной смазке | nпред | 5000 об/мин | Как правило, на 20-30% ниже, чем для жидкой смазки. |
*Точные значения C и C0 необходимо брать из актуального каталога конкретного производителя (SKF, FAG, NSK, отечественный ВПЗ и др.), так как они могут незначительно варьироваться в зависимости от технологии производства и используемых материалов.
Материалы и исполнения
Стандартный материал для колец и тел качения подшипника 33210 – подшипниковая сталь марки ШХ15 или ее зарубежные аналоги (100Cr6). Для работы в агрессивных средах или при повышенных температурах применяются подшипники из нержавеющей стали (например, AISI 440C). Сепараторы изготавливаются из:
Также существуют специальные исполнения: с канавками и отверстиями для подвода смазки, с уплотнениями (контактными или лабиринтными) для защиты от загрязнений и удержания смазки, с измененным радиальным зазором (C3, C4) для работы в условиях значительных тепловых расширений.
Области применения в энергетике и смежных отраслях
Благодаря самоустанавливаемости и высокой нагрузочной способности, подшипник 33210 нашел широкое применение в тяжелом промышленном оборудовании, где присутствуют значительные радиальные нагрузки и возможны перекосы.
Монтаж, смазка и техническое обслуживание
Правильный монтаж – залог долговечности подшипника 33210. Вал должен иметь посадку с натягом (обычно k6, m6), а в корпусе – посадка с зазором (H7). Монтаж осуществляется с помощью пресса или термовым способом (нагрев подшипника в масляной ванне до 80-100°C). Запрещается передавать монтажное усилие через сепаратор или ролики – только через нажимное кольцо, прикладываемое к запрессовываемому кольцу.
Смазка может быть пластичной (консистентной) или жидкой (масло). Выбор зависит от скорости, температуры и условий эксплуатации.
В процессе эксплуатации необходим мониторинг температуры, уровня вибрации и акустического шума. Рост этих параметров свидетельствует об износе, недостатке смазки или повреждении подшипника.
Взаимозаменяемость и аналоги
Подшипник 33210 по ГОСТ 30072-10 является полным аналогом следующих подшипников по другим стандартам:
При замене необходимо сверять не только основные размеры, но и класс точности, тип сепаратора, величину радиального зазора и наличие уплотнений, так как они могут различаться у разных производителей даже при одинаковом базовом обозначении.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем подшипник 33210 принципиально отличается от радиального роликового подшипника 32210?
Это один и тот же подшипник. Цифра «3» в начале обозначения по ГОСТ 30072-10 указывает на тип – сферический двухрядный роликовый. В устаревшей, но часто используемой системе обозначений ГОСТ 5721, этот же тип обозначался цифрой «2» в начале (например, 22210). В современной международной и российской практике (ISO, ГОСТ 3395) серия также обозначается как «322». Таким образом, 33210, 32210 и 22210 часто указывают на одну и ту же размерную серию, но необходимо всегда проверять полное соответствие размеров d, D, B.
Какой угол перекоса способен компенсировать подшипник 33210?
Для подшипников данной серии номинальный допустимый угол перекоса между валом и корпусом обычно составляет от 1,5 до 2,5 градусов. Точное значение зависит от внутренней геометрии (радиуса сферы), величины рабочего зазора и нагрузки. При увеличении нагрузки допустимый угол уменьшается. Данную информацию следует уточнять в техническом каталоге производителя.
Можно ли использовать подшипник 33210 для восприятия чисто осевых нагрузок?
Нет, это не рекомендуется. Несмотря на способность воспринимать двухсторонние осевые нагрузки, сферический роликоподшипник является, в первую очередь, радиальным. Для преимущественно осевых нагрузок существуют специализированные упорные или упорно-радиальные подшипники. Использование 33210 в качестве упорного приведет к неправильному распределению нагрузки, повышенному износу и преждевременному выходу из строя.
Как правильно выбрать радиальный зазор для подшипника 33210?
Выбор зазора (серия CN – нормальный, C3 – увеличенный, C4 – сильно увеличенный) зависит от условий работы:
Неправильный выбор зазора (слишком маленький при нагреве) ведет к заклиниванию, слишком большой – к повышенным вибрациям и ударным нагрузкам на ролики.
Каков средний расчетный ресурс подшипника 33210?
Номинальный расчетный ресурс L10 (время, которое выдерживают 90% подшипников из партии) рассчитывается по формуле, основанной на динамической грузоподъемности (C) и эквивалентной динамической нагрузке (P): L10 = (C/P)10/3 [млн. оборотов]. На практике ресурс в часах зависит от частоты вращения. Например, при нагрузке P = 0.5*C и скорости 1500 об/мин расчетный ресурс L10h составит несколько десятков тысяч часов. Реальный ресурс может существенно отличаться от расчетного в зависимости от чистоты смазки, точности монтажа, вибраций и температурного режима.
Как отличить качественный подшипник 33210 при покупке?
Следует обращать внимание на: четкость и глубину маркировки на кольцах, отсутствие видимых дефектов (задиры, ржавчина, сколы), плавность и бесшумность вращения (у нового подшипника с сепаратором из полиамида вращение может быть немного туже из-за приработки), наличие оригинальной упаковки с указанием производителя и страны происхождения. Для ответственных применений рекомендуется приобретать продукцию известных брендов у официальных дистрибьюторов.