Подшипники 45х68 мм

Подшипники 45х68 мм: технические характеристики, классификация и применение в электротехническом оборудовании

Размер 45х68 мм является одним из стандартных посадочных размеров подшипников качения, широко применяемых в различных отраслях промышленности, включая энергетику и электротехнику. Данная размерная группа подразумевает внутренний диаметр (d) 45 мм, наружный диаметр (D) 68 мм. Ширина (B) подшипника является переменным параметром и зависит от его типа и серии. Наиболее распространенными в этом посадочном размере являются шарикоподшипники радиальные однорядные (например, серии 209), радиально-упорные шарикоподшипники, а также роликовые подшипники, в частности, игольчатые или цилиндрические.

Ключевые типы подшипников 45х68 мм и их маркировка

В размерном ряду 45×68 мм представлены несколько основных типов подшипников, каждый из которых обладает уникальными характеристиками и предназначен для определенных условий работы.

• Шарикоподшипник радиальный однорядный (тип 6000, 6200, 6300 серий): Наиболее универсальный и массово применяемый тип. Обозначение для размера 45×68 мм зависит от серии по ширине. Например, подшипник 6309 имеет размеры 45x100x25 мм (внутр. диам. x наруж. диам. x ширина), что не соответствует искомому. Классическим примером для 45×68 мм является подшипник серии 209 (основная серия нормальной ширины) с шириной 19 мм. Его полное обозначение: 209. Размеры: 45x85x19 мм. Для точного размера 45×68 мм часто используются подшипники специальных серий или игольчатые роликовые.
• Игольчатый роликовый подшипник (тип RNA, NK, NKI и др.): Этот тип является одним из наиболее характерных для размерного сочетания 45×68 мм. Он отличается малой высотой сечения и высокой грузоподъемностью при радиальных нагрузках. Пример обозначения: RNA4904 (d=45мм, D=68мм, B=25мм) или NK68/45 (d=45мм, D=68мм, B=25мм).
• Радиально-упорный шарикоподшипник (тип 7000 серии): Предназначен для комбинированных нагрузок (радиальных и осевых). Требует точного монтажа и регулировки. Пример для близкого размера: 7309BECBJ (45x100x25 мм).
• Цилиндрический роликоподшипник (тип NU, NJ, NUP): Обладает высокой радиальной грузоподъемностью и допускает осевое смещение вала относительно корпуса в некоторых типах. Для размера 45 мм наружный диаметр и ширина могут варьироваться.

Таблица 1. Основные типы подшипников с внутренним диаметром 45 мм и близким к 68 мм наружным диаметром

Тип подшипника	Стандартное обозначение	Габаритные размеры, мм (d x D x B)	Назначение и особенности
Радиальный шариковый	6209	45 x 85 x 19	Универсальный, для радиальных и небольших осевых нагрузок.
Радиальный шариковый с защитными шайбами	6209-2RSH или 6209-2Z	45 x 85 x 19	Защита от попадания загрязнений, неразборный.
Игольчатый роликовый	RNA4904	45 x 68 x 25	Компактность, высокая радиальная грузоподъемность.
Игольчатый роликовый с внутренним кольцом	NK68/45	45 x 68 x 25	Для частого монтажа/демонтажа, внутреннее кольцо повышает износостойкость.
Цилиндрический роликовый	NU209 ECJ	45 x 85 x 19	Высокая радиальная нагрузка, допуск осевого смещения вала.

Материалы, классы точности и смазка

Для работы в условиях электротехнического и энергетического оборудования к подшипникам предъявляются повышенные требования.

• Материалы: Стандартные подшипники изготавливаются из подшипниковой стали ШХ15 или ее аналогов (100Cr6). Для агрессивных сред, высоких температур или требований к немагнитности применяются подшипники из нержавеющей стали (марка AISI 440C). В узлах с высокими скоростями и требованиями к минимальному обслуживанию все чаще используются гибридные подшипники, где кольца выполнены из стали, а тела качения – из керамики (нитрид кремния Si3N4).
• Классы точности: По стандарту ISO (ГОСТ 520) классы точности ранжируются от P0 (нормальный) до P2 (сверхвысокий). Для большинства электродвигателей общего назначения используется класс P6 или P5. Для высокооборотных шпинделей или прецизионных механизмов – P4 и выше. Класс точности влияет на уровень вибрации, нагрев и ресурс.
• Смазка: Применяются консистентные смазки (литиевые, комплексные литиевые, полимочевинные) и жидкие масла. В электродвигателях часто используются смазки с широким температурным диапазоном и антикоррозионными присадками. Современным трендом является использование подшипников с пожизненной заводской смазкой (например, серии Solid Oil), где пористый полимерный матрикс пропитан маслом.

Применение в электротехнике и энергетике

Подшипники размерной группы 45х68 мм находят широкое применение в следующих типах оборудования:

• Электродвигатели малой и средней мощности: Установка на концевых щитах роторов асинхронных и синхронных двигателей. Используются как радиальные шарикоподшипники (серии 6200, 6300), так и роликовые при высоких радиальных нагрузках.
• Вентиляторы и воздуходувки систем охлаждения: Для турбин, трансформаторов, силовых шкафов. Ключевые требования – долговечность и низкий уровень шума.
• Приводы механизмов собственных нужд электростанций: Насосы, задвижки, дозаторы. Работа часто в условиях повышенной влажности или запыленности, что требует применения подшипников с эффективным уплотнением (2RS, 2Z).
• Генераторы малой мощности и вспомогательное оборудование: В качестве опор валов.
• Редукторы и мультипликаторы: Игольчатые подшипники (RNA, NK) часто применяются в компактных редукторах благодаря их высокой нагрузочной способности при малых габаритах.

Критерии выбора и особенности монтажа

Выбор конкретного подшипника 45х68 мм для ответственного применения должен основываться на инженерном расчете и анализе условий эксплуатации.

• Характер и величина нагрузки: Для чистых радиальных нагрузок оптимальны радиальные шариковые или роликовые подшипники. При наличии значительной осевой составляющей – радиально-упорные шариковые или конические роликовые.
• Частота вращения: Шарикоподшипники, особенно класса точности P5 и выше, лучше подходят для высоких частот вращения. Гибридные подшипники имеют еще более высокие предельные частоты.
• Условия окружающей среды: Наличие влаги, абразивной пыли, агрессивных паров диктует необходимость использования подшипников из нержавеющей стали и/или с эффективными контактными уплотнениями (например, с двусторонним лабиринтом и сальником).
• Требования к обслуживанию: Для труднодоступных или необслуживаемых узлов выбирают подшипники с пожизненной смазкой и защитными шайбами.

Монтаж должен производиться с соблюдением чистоты, с использованием правильного инструмента (оправки, индукционные нагреватели). Запрещается прямая ударная нагрузка на тела качения. Необходимо обеспечить правильный натяг (зазор) в посадке, который рассчитывается исходя из материала корпуса, температурного режима и типа подшипника.

Диагностика неисправностей и отказов

Основные признаки выхода из строя подшипников в электрооборудовании: повышенный шум (гул, визг, скрежет), вибрация, нагрев узла выше допустимой температуры. Причинами преждевременного отказа могут быть:

• Некачественный или неправильный монтаж.
• Попадание загрязнений из-за поврежденных уплотнений.
• Недостаточная или избыточная смазка, несовместимость смазочных материалов.
• Перекос колец при установке.
• Протекание токов через подшипник (электрическая эрозия). Для предотвращения последней применяют подшипники с изолирующим покрытием (например, оксид алюминия) на наружном или внутреннем кольце, либо используют специальные заземляющие щетки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Как расшифровать маркировку подшипника, например, 6209-2RS C3?

Ответ: Маркировка расшифровывается следующим образом: «6» – тип (радиальный однорядный шарикоподшипник), «2» – серия по ширине и наружному диаметру (легкая серия), «09» – код внутреннего диаметра (09*5=45 мм). «2RS» – наличие двустороннего контактного уплотнения из синтетического каучука. «C3» – группа радиального зазора, большая, чем нормальная, что часто требуется для компенсации теплового расширения в узлах с нагревом.

Вопрос: Чем отличается подшипник RNA4904 от NK68/45?

Ответ: Оба являются игольчатыми роликовыми подшипниками размером 45x68x25 мм. RNA4904 – это подшипник без внутреннего кольца (бескольцевой), рабочая поверхность формируется непосредственно на валу, который должен иметь соответствующую твердость и чистоту обработки. NK68/45 – это подшипник с внутренним кольцом. Он удобнее для частой замены и защищает вал от износа, но имеет чуть большие радиальные габариты при том же наружном диаметре.

Вопрос: Как подобрать аналог импортного подшипника 45×68 мм отечественного производства?

Ответ: Необходимо знать полное обозначение импортного подшипника (например, SKF 6209-2Z). По таблицам взаимозаменяемости или в каталогах производителей находится его размер (45x85x19). Далее по ГОСТ 8338-91 или каталогу российского производителя (например, ГПЗ) находится аналог – в данном случае подшипник 209З (где «З» – защитная шайба, аналог 2Z). Для игольчатого подшипника RNA4904 аналогом по ГОСТ является подшипник 924904 (бескольцевой игольчатый).

Вопрос: Почему в электродвигателях часто используются подшипники с классом точности P6 или P5?

Ответ: Повышенный класс точности (P6 – повышенный, P5 – высокий) обеспечивает лучшее соосность и балансировку ротора, что приводит к снижению вибрации и шума. Это критически важно для надежной работы двигателя, так как повышенная вибрация ускоряет износ не только подшипников, но и других элементов, может привести к ослаблению креплений и нарушению изоляции обмоток.

Вопрос: Что такое «электрическая эрозия» подшипника и как с ней бороться?

Ответ: Электрическая эрозия (фреттинг-коррозия от токов утечки) – это повреждение дорожек качения и тел качения в виде кратеров и канавок, вызванное прохождением паразитных токов через подшипник. Токи могут возникать из-за асимметрии магнитного поля, частотного преобразователя, электростатики. Методы борьбы: использование подшипников с изолирующим покрытием (ISOFLEX – покрытие на основе оксида алюминия), применение заземляющих щеток на не приводном конце вала, использование изолирующих втулок или прокладок под корпус подшипника.

Вопрос: Как часто необходимо проводить замену смазки в подшипниковых узлах электродвигателей?

Ответ: Периодичность обслуживания (пересмазки) строго регламентируется производителем электродвигателя и зависит от типа подшипника, смазки, скорости вращения, температуры и условий эксплуатации. Типичные интервалы для двигателей общего назначения – от 2000 до 10000 часов работы. Критически важно не превышать рекомендуемый объем смазки, так как ее избыток приводит к перегреву и вспениванию, что может быть более вредным, чем ее недостаток.