Подшипники качения с размерами 35x72x28 мм: технические характеристики, типы и применение в электротехническом оборудовании
Габаритные размеры 35x72x28 мм обозначают стандартизированный типоразмер подшипника качения, где 35 мм – диаметр внутреннего кольца (посадочное отверстие на вал), 72 мм – диаметр наружного кольца (посадочное отверстие в корпусе) и 28 мм – ширина (высота) подшипника. Данный размерный ряд является широко распространенным в промышленности, включая энергетический сектор, и охватывает несколько конструктивных типов подшипников, каждый из которых предназначен для конкретных условий эксплуатации.
Основные типы подшипников с размерами 35x72x28 мм
В данном посадочном месте могут использоваться следующие типы подшипников, отличающиеся конструкцией тел качения и способностью воспринимать нагрузки.
1. Радиальные шарикоподшипники (тип 6007 и аналоги)
Наиболее распространенный тип. Обозначение по ГОСТ 8338-75 или ISO 6007. Предназначены в первую очередь для восприятия радиальных нагрузок, но способны выдерживать и умеренные осевые нагрузки в обоих направлениях. Отличаются низким моментом трения и высокой скоростью вращения. В энергетике применяются в вспомогательном оборудовании: вентиляторах, небольших насосах, приводных механизмах заслонок, системах охлаждения.
2. Радиально-упорные шарикоподшипники (тип 3007107, 3007307)
Обозначаются по ГОСТ 831-75 (легкая серия 3007100) или ISO 7207. Способны воспринимать комбинированные (радиальные и однонаправленные осевые) нагрузки. Угол контакта (обычно 12°, 26° или 40°) определяет соотношение воспринимаемой осевой и радиальной нагрузки. Часто устанавливаются парой с предварительным натягом для фиксации вала в осевом направлении. Применяются в высокоскоростных электродвигателях, где присутствует значительная осевая составляющая от работы косозубых передач или вентиляторов.
3. Сферические роликоподшипники (тип 2007107)
Обозначение по ГОСТ 5721-75. Имеют два ряда бочкообразных роликов, беговая дорожка наружного кольца выполнена в виде сферы. Ключевая особенность – способность к самоустановке (компенсации перекосов вала до 2-3°) и высокая грузоподъемность. Воспринимают значительные радиальные и умеренные двухсторонние осевые нагрузки. В энергетике используются в тяжелонагруженном оборудовании с возможными перекосами: приводах мощных задвижек, шнековых транспортерах, дробилках, валах с большими прогибами.
4. Роликоподшипники с цилиндрическими роликами (тип NU307, NJ307, N307)
Обозначение по ГОСТ 8328-75. Обладают максимальной радиальной грузоподъемностью среди подшипников данного размера. Различные серии (NU, NJ, N, NF) отличаются наличием бортов на кольцах и, как следствие, возможностью ограниченного восприятия осевых нагрузок. Например, тип NU307 (с двумя бортами на наружном кольце и без бортов на внутреннем) позволяет осевое смещение вала относительно корпуса, что важно при тепловом расширении. Применяются в мощных электродвигателях, редукторах турбин, роликовых опорах.
Технические характеристики и параметры выбора
Выбор конкретного типа подшипника 35x72x28 определяется анализом рабочих условий. Ключевые параметры представлены в сравнительной таблице.
| Параметр / Тип подшипника | Радиальный шариковый (6007) | Радиально-упорный шариковый (3007107) | Сферический роликовый (2007107) | Цилиндрический роликовый (NU307) |
|---|---|---|---|---|
| Динамическая грузоподъемность, Cr (кН) | 16.0 — 19.5 | 14.0 — 18.0* | 44.0 — 52.0 | 33.0 — 40.0 |
| Статическая грузоподъемность, C0r (кН) | 10.0 — 12.0 | 9.0 — 11.5* | 30.0 — 36.0 | 24.0 — 29.0 |
| Предельная частота вращения (об/мин) | 13000 — 18000 | 9000 — 13000 | 6300 — 8000 | 10000 — 13000 |
| Воспринимаемые нагрузки | Радиальные, умеренные двухсторонние осевые | Комбинированные, однонаправленные осевые | Тяжелые радиальные, умеренные двухсторонние осевые | Очень тяжелые радиальные, ограниченные осевые (зависит от серии) |
| Компенсация перекосов | Нет | Нет | Да (до 2-3°) | Нет |
| Типичное применение в энергетике | Вентиляторы, маломощные насосы, приводы | Высокоскоростные электродвигатели, шпиндели | Приводы задвижек, тяжелые транспортеры, дробилки | Центробежные насосы, мощные электродвигатели, опоры валов турбин |
Конструктивные исполнения и материалы
Подшипники размера 35x72x28 мм производятся в различных исполнениях, критически важных для надежной работы в условиях энергетических объектов.
- Закрытый тип (с защитными шайбами или контактными уплотнениями): Обозначаются суффиксами -Z (односторонняя металлическая шайба), -2Z (двусторонняя), -RS, -2RS (резиновые уплотнения). Предназначены для работы в условиях запыленности, влажности. Исключают необходимость в сложных лабиринтных уплотнениях узла, но имеют несколько сниженную предельную частоту вращения из-за трения уплотнения.
- Открытый тип: Требуют внешней системы смазки и защиты от попадания абразивов. Позволяют использовать пластичные смазки повышенной нагрузки или циркуляционные системы жидкой смазки.
- Термостабильность: Стандартные подшипники из шарикоподшипниковой стали (например, SAE 52100) рассчитаны на рабочие температуры до 120-150°C. Для повышенных температур (например, вблизи узлов нагрева) применяются стали с повышенной термостабильностью или специальные термообработки (суффиксы S1, S2, S3, S4).
- Класс точности: По ГОСТ 520-2011 или ISO 492. Стандартный класс – P0 (нормальный). Для высокооборотных электродвигателей и прецизионных механизмов используются классы P6, P5, P4, обеспечивающие минимальное биение и вибрацию.
- Вал: Наиболее распространена посадка с натягом (k6, m6). Для быстроходных валов может использоваться посадка j6. Для фиксации от осевого смещения применяются стопорные кольца, пружинные шайбы, торцовые крышки или распорные втулки.
- Корпус: Чаще используется переходная посадка (H7, J7) или посадка с небольшим зазором. Наружное кольцо должно иметь возможность осевого смещения в корпусе (особенно для роликовых подшипников) для компенсации теплового расширения, если это не запрещено схемой установки.
- Пластичные смазки: Литиевые (Litol 24, ЦИАТИМ-201), комплексные кальциевые, полимочевинные. Выбор зависит от температуры, скорости и нагрузки. Для закрытых подшипников смазка закладывается на весь срок службы.
- Жидкие масла: Применяются в циркуляционных системах для высокоскоростных или сильнонагруженных узлов (турбомашины). Обеспечивают лучшее охлаждение.
- Предельная частота вращения у подшипника с контактным уплотнением (-2RS) ниже, чем у открытого.
- Момент трения уплотнения незначительно увеличивает потери и нагрев.
- Внутренняя смазка в таком подшипнике уже присутствует, добавление своей может привести к переполнению и перегреву.
- 6007 – основное обозначение типа и серии (радиальный шарикоподшипник).
- 2Z – наличие двухсторонней металлической защитной шайбы (крышки).
- C3 – группа радиального зазора, большая, чем нормальная. Это означает, что внутренний зазор между кольцами и телами качения увеличен для применения в узлах с повышенным нагревом, где требуется компенсация теплового расширения.
- Визуальный осмотр после демонтажа: Проверить на наличие следов коррозии, эрозии (пятнистый блеск), цвет побежалости (перегрев), сколов, борозд (задиров).
- Проверка на ощупь: Плавность вращения без заеданий и люфтов.
- Анализ спектра вибрации: Повышенная вибрация на частоте вращения сепаратора указывает на его дисбаланс или износ. Вибрация на частоте, кратной числу тел качения, свидетельствует о повреждении беговых дорожек.
- Измерение температуры: Рабочая температура не должна превышать +80…+90°C при смазке пластичной смазкой. Резкий рост температуры часто связан с недостатком смазки или чрезмерным натягом.
Особенности монтажа и обслуживания в энергетике
Правильный монтаж и эксплуатация определяют ресурс подшипника, особенно в условиях непрерывной работы энергооборудования.
Способы крепления на валу и в корпусе:
Смазка:
Диагностика и отказы:
Типичные причины выхода из строя в энергооборудовании: виброусталость, абразивный износ из-за попадания загрязнений, электрическая эрозия (пробой током через подшипник в электродвигателях), коррозия, перегрев из-за недостатка или деградации смазки. Регулярный мониторинг вибрации и температуры является обязательной практикой.
Вопросы взаимозаменяемости и аналоги
Размер 35x72x28 мм является международным стандартом. Аналоги разных производителей и стандартов взаимозаменяемы по посадочным размерам, но могут отличаться по внутренней геометрии, классу точности, материалу и, как следствие, по грузоподъемности.
| Стандарт / Производитель | Обозначение радиального шарикоподшипника | Обозначение сферического роликоподшипника | Примечание |
|---|---|---|---|
| ГОСТ (Россия) | 107 (старое), 6007 (новое) | 2007107 | Устаревшее обозначение 107 соответствует 6007. |
| ISO (Международный) | 6007 | 22207 | 22207 — аналог 2007107 по ISO. |
| SKF (Швеция) | 6007-2Z (с двумя защитными шайбами) | 22207 E | Буква E обозначает оптимизированную внутреннюю конструкцию. |
| FAG/INA (Германия) | 6007-C-2HRS | 22207-E1-K | Суффиксы указывают на тип уплотнений и конструктивные особенности. |
| NSK/NTN (Япония) | 6007ZZ | 22207CDKE4 | ZZ — эквивалент 2Z. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник 107 от 6007?
Это один и тот же подшипник. Обозначение 107 – устаревшее по советским стандартам (ГОСТ 8338-57). Современное обозначение по ГОСТ 8338-75 и международному стандарту ISO – 6007. Габаритные размеры 35x72x28 мм идентичны.
Какой подшипник 35x72x28 выбрать для центробежного насоса с высокой радиальной нагрузкой?
Для валов центробежных насосов, где преобладают значительные радиальные нагрузки, оптимальным выбором являются роликоподшипники с цилиндрическими роликами, например, типа NU307 или NJ307. Они обеспечивают максимальную радиальную грузоподъемность. При наличии умеренных осевых нагрузок и необходимости самоустановки можно рассмотреть сферический роликоподшипник 2007107.
Можно ли заменить открытый подшипник на закрытый (с уплотнением) в электродвигателе?
Да, такая замена часто допустима и даже желательна для увеличения интервалов обслуживания, особенно в запыленных условиях. Однако необходимо учитывать:
Рекомендуется использовать подшипники с теми же суффиксами, что и оригинальные, или консультироваться с каталогом производителя.
Что означает маркировка на подшипнике, например, 6007 2Z/C3?
Это расшифровывается следующим образом:
Как правильно определить причину шума и вибрации в узле с подшипником 35x72x28?
Последовательность диагностики:
Частой причиной в электродвигателях является также электрическая эрозия, оставляющая характерный «шагреневый» рисунок на кольцах.
Каков расчетный ресурс подшипников этого типоразмера в энергетическом оборудовании?
Номинальный расчетный ресурс L10 (время, в течение которого не менее 90% подшипников из группы должны отработать без признаков усталости материала) рассчитывается по формуле на основе динамической грузоподъемности и действующей нагрузки. На практике в энергетике для ответственных узлов (приводы главных механизмов) ожидаемый ресурс может составлять от 40 до 100 тысяч часов при правильных условиях эксплуатации. Для вспомогательного оборудования ресурс может быть меньше. Фактический срок службы сильно зависит от условий монтажа, чистоты смазки, отсутствия перекосов и перегрузок.